CN109082607A - 一种无取向硅钢及其热连轧生产方法 - Google Patents

一种无取向硅钢及其热连轧生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无取向硅钢热连轧生产方法，所述无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：C≤0.0040％；Si：1.4％～1.6％；Mn：0.25％～0.4％；P：0.04％～0.07％；S≤0.005％；Al：0.2％～0.3％；N≤0.003％；V≤0.005％；Nb≤0.005％；U≤0.015％；Ni≤0.1％；Cr≤0.025％；Ti≤0.005％；Mo≤0.01％；其余为Fe和不可避免的杂质。优点是：使用上述工艺生产的无取向硅钢热轧钢卷质量合格，可作为优良的冷轧硅钢原料，板形指标凸度C40≤35μm，楔形C40≤20μm，热轧板形合格率≥95.7％。

Description

一种无取向硅钢及其热连轧生产方法
技术领域
本发明属于热连轧生产领域，尤其涉及一种无取向硅钢及其热连轧生产方法。
背景技术
硅钢指的是含硅量为0.5％至4.5％的极低碳硅铁合金，因结构和用途不同而被分为无取向硅钢和取向硅钢。硅钢主要用作各种电机、发电机、压缩机、马达和变压器的铁心，是电力、家电等行业不可或缺的原材料产品。因制造技术比普钢产品严格，生产工艺复杂且含量较高，硅钢一度被称为"钢铁产品中的工艺品"，是一个国家钢铁产业发展水平的标志。
硅钢片分热轧、冷轧两种，目前市场上使用最多的是冷轧硅钢片。冷轧硅钢是以热轧带钢原料进行冷轧生产，由于冷轧硅钢的板形质量受热轧原料遗传影响较大，因此硅钢冷轧工序对热轧原料的质量要求越来越高，其中要求热轧带钢凸度C40≤35μm，楔形C40≤20μm，对热轧带钢的质量控制区间要求非常窄，一旦热轧生产工艺控制不当，就会造成质量不合格，影响冷轧后的硅钢质量不合格。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种供冷轧用的无取向硅钢及其热连轧生产方法，使无取向硅钢主要质量指标合格，热轧卷板达到板形指标凸度C40≤35μm，楔形C40≤20μm，板形质量合格率≥95％，边部裂口缺陷率≤1.5％。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种无取向硅钢，所述无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：C≤0.0040％；Si：1.4％～1.6％；Mn：0.25％～0.4％；P：0.04％～0.07％；S≤0.005％；Al：0.2％～0.3％；N≤0.003％；V≤0.005％；Nb≤0.005％；Cu≤0.015％；Ni≤0.1％；Cr≤0.025％；Ti≤0.005％；Mo≤0.01％；其余为Fe和不可避免的杂质。
一种无取向硅钢热连轧生产方法，包括冶炼、加热、热轧、酸洗、冷轧和退火：
1)连铸坯生产，铁水经深脱硫处理，脱硫后铁水S≤0.0020％，扒渣；中间包钢水过热度控制在25℃以下；
2)控制在炉时间170～210min；控制加热炉均热段上下表面炉温温差控制在30～50℃；出炉温度控制在1140±20℃；
3)粗轧工艺控制
炉后除鳞，粗轧R1、R2第一道次除鳞，其余道次不除鳞，粗轧工作辊冷却压力控制范围0.8～0.95MPa，粗轧末道次轧制温度控制范围950～980℃，控制粗轧R1、R2上下辊速度平衡为1％以下；
4)精轧工艺控制
精轧板坯除鳞，机架间冷却水和辊缝冷却水不投入，冷却水压力控制范围0.75～0.85MPa，精轧终轧温度控制目标范围840～870℃；精轧穿带速度控制范围10.8～11.5m/s，最大轧制速度14.5m/s；
5)卷取工艺控制
层流冷却采用后冷方式，层流冷却终冷温度控制在700±20℃；卷取导尺压力控制4.8～6.4MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
使用上述工艺生产的无取向硅钢热轧钢卷质量合格，可作为优良的冷轧硅钢原料，其中板形指标凸度C40≤35μm，楔形C40≤20μm，热轧板形合格率≥95.7％，边部裂口缺陷率可控制≤1.2％。
附图说明
图1是实施例1的硅钢组织图。
图2是实施例2的硅钢组织图。
图3是实施例3的硅钢组织图。
具体实施方式
下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
无取向硅钢热连轧生产方法，无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：C≤0.0040％；Si：1.4％～1.6％；Mn：0.25％～0.4％；P：0.04％～0.07％；S≤0.005％；Al：0.2％～0.3％；N≤0.003％；V≤0.005％；Nb≤0.005％；U≤0.015％；Ni≤0.1％；Cr≤0.025％；Ti≤0.005％；Mo≤0.01％；其余为Fe和不可避免的杂质。
无取向硅钢热连轧生产方法，包括以下步骤：
1)连铸坯生产，铁水经深脱硫处理，脱硫后铁水S≤0.0020％，扒渣；中间包钢水过热度控制在25℃以下；
2)轧制前后周期不生产加热温度在1230℃以上的钢种；从开轧到轧制硅钢前生产18块以上低碳钢过渡材，过渡材轧制规格：厚度从4.0mm→2.3mm逐渐过渡，宽度为硅钢轧制成品宽度+30mm以上；2.75mm厚度规格以下过渡材板坯热装，且不投入SP定宽机；
3)控制在炉时间170～210min；控制加热炉均热段上下表面炉温温差控制在30～50℃；出炉温度控制在1140±20℃；
4)粗轧工艺控制
炉后除鳞，粗轧R1、R2第一道次除鳞，其余道次不除鳞，粗轧工作辊冷却压力控制范围0.8～0.95MPa，粗轧末道次轧制温度控制范围950～980℃，控制粗轧R1、R2上下辊速度平衡为1％以下；
5)精轧工艺控制
精轧板坯除鳞，机架间冷却水和辊缝冷却水不投入，精轧工作辊冷却水压力控制范围0.75～0.85MPa，精轧终轧温度控制目标范围840～870℃；精轧穿带速度控制范围10.8～11.5m/s，最大轧制速度14.5m/s；
精轧F1、F2单独配用工作辊，辊型采用-50正弦辊型；精轧F2、F3机架侧导卫安装导轮；
6)卷取工艺控制
层流冷却采用后冷方式，层流冷却终冷温度控制在700±20℃；卷取导尺压力控制4.8～6.4MPa。
实施例1
本实施例中生产了一种厚度2.3mm、宽度1060mm的无取向硅钢热轧钢带，按以下步骤进行生产：
1)硅钢铸坯成分：C：0.0029％；Si：1.6％；Mn：0.31％；P：0.059％；S：0.0049％；Al：0.26％；N：0.0016％；V：0.003％；Nb：0.0014％；Cu：0.0097％；Ni：0.0061％；Cr：0.0111％；Ti：0.00111％；Mo：0.0025％；钢水过热度23℃，利用连铸机铸成宽度1100mm、厚度200mm、长度11500mm的连铸坯；
2)从硅钢轧制周期开轧到轧制硅钢前排18块低碳钢SPHC作为过渡材，过渡材轧制厚度为4.0mm→2.3mm逐渐过渡减薄，过渡材轧制宽度为1250mm→1100mm逐渐减小；
3)硅钢带钢成品轧制规格：厚度2.3mm，宽度1060mm；
4)加热工艺：在炉时间190～200min，控制加热炉均热段上下表面实际炉温温差35～45℃，控制出炉温度1125～1145℃；
5)炉后除鳞箱双排投入，除净表面氧化铁皮；粗轧R1、R2机架分别轧制3道次，粗轧R1、R2第一道次除鳞，其余道次不除鳞，粗轧工作辊冷却压力控制范围0.8～0.95MPa，粗轧末道次轧制温度控制目标范围955～977℃，控制粗轧R1、R2上下辊速度平衡为1％以下；控制粗轧轧完的硅钢中间坯厚度38～40mm；
6)精轧前利用除磷箱除净中间坯表面氧化铁皮，精轧轧制过程机架间冷却水和辊缝冷却水关闭，精轧工作辊冷却水压力控制在0.75～0.85MPa；精轧终轧温度控制840～860℃；精轧穿带速度10.8m/s，最大轧制速度14.5m/s；
7)精轧F1、F2单独配用工作辊，辊型采用-50正弦辊型；F1、F2导卫导轮开口度控制在1080～1090mm；
8)层流冷却采用后冷方式，层流冷却终冷温度控制在690～715℃，卷取导尺压力控制4.8～6.4MPa；
9)采用本工艺生产的无取向硅钢热轧钢带凸度C40：22～33μm，楔形C40：-15～13μm，热轧边裂缺陷率0.86％，板形合格率98.7％，热轧带钢组织如图1所示，组织为粗大再结晶组织，带钢表面质量及板形良好满足冷轧硅钢生产需要，经酸洗冷轧退火生产后磁性能达到：铁损P15/50范围3.74～3.95W/kg；磁感B5000/50范围1.665～1.679T。
实施例2
本实施例中生产了一种厚度2.3mm、宽度1125mm的无取向硅钢热轧钢带，按以下步骤进行生产：
1)硅钢铸坯成分：C：0.0027％；Si：1.57％；Mn：0.35％；P：0.052％；S：0.0049％；Al：0.28％；N：0.0012％；V：0.002％；Nb：0.0011％；Cu：0.0085％；Ni：0.0063％；Cr：0.0175％；Ti：0.00133％；Mo：0.0011％；钢水过热度24℃，利用连铸机铸成宽度1165mm、厚度200mm、长度11500mm的连铸坯；
2)从硅钢轧制周期开轧到轧制硅钢前排18块低碳钢SPHC作为过渡材，过渡材轧制厚度为4.0mm→2.3mm逐渐过渡减薄，过渡材轧制宽度为1250mm→1150mm逐渐减小；
3)硅钢带钢成品轧制规格：厚度2.3mm，宽度1165mm；
4)加热工艺：在炉时间187～202min，控制加热炉均热段上下表面实际炉温温差38～49℃，控制出炉温度1122～1144℃；
5)炉后除鳞箱双排投入，除净表面氧化铁皮；粗轧R1、R2机架分别轧制3道次，粗轧R1、R2第一道次除鳞，其余道次不除鳞，粗轧工作辊冷却压力控制范围0.8～0.92MPa，粗轧末道次轧制温度控制目标范围950～975℃，控制粗轧R1、R2上下辊速度平衡为1％以下；控制粗轧轧完的硅钢中间坯厚度38～40mm；
6)精轧前利用除磷箱除净中间坯表面氧化铁皮，精轧轧制过程机架间冷却水和辊缝冷却水关闭，精轧工作辊冷却水压力控制在0.75～0.85MPa；精轧终轧温度控制840～860℃；精轧穿带速度10.8m/s，最大轧制速度14.1m/s；
7)精轧F1、F2单独配用工作辊，辊型采用-50正弦辊型；F1、F2导卫导轮开口度控制在1185～1196mm；
8)层流冷却采用后冷方式，层流冷却终冷温度控制在687～712℃，卷取导尺压力控制4.8～6.4MPa；
9)采用本工艺生产的无取向硅钢热轧钢带凸度C40：18～34μm，楔形C40：-16～11μm，热轧边裂缺陷率0.89％，板形合格率98.5％，热轧带钢组织如图2所示，组织为粗大再结晶组织，表面质量及板形良好满足冷轧硅钢生产需要，经酸洗冷轧退火生产后磁性能达到：铁损P15/50范围3.69～3.85W/kg；磁感B5000/50范围1.663～1.676T。
实施例3
本实施例中生产了一种厚度2.3mm、宽度1185mm的无取向硅钢热轧钢带，按以下步骤进行生产：
1)硅钢铸坯成分：C：0.0029％；Si：1.57％；Mn：0.36％；P：0.051％；S：0.0042％；Al：0.29％；N：0.0009％；V：0.001％；Nb：0.0012％；Cu：0.0087％；Ni：0.0039％；Cr：0.0105％；Ti：0.00102％；Mo：0.0010％；钢水过热度25℃，利用连铸机铸成宽度1225mm、厚度200mm、长度11500mm的连铸坯；
2)从硅钢轧制周期开轧到轧制硅钢前排18块低碳钢SPHC作为过渡材，过渡材轧制厚度为4.0mm→2.3mm逐渐过渡减薄，过渡材轧制宽度为1280mm→1205mm逐渐减小；
3)硅钢带钢成品轧制规格：厚度2.3mm，宽度1185mm；
4)加热工艺：在炉时间175～201min，控制加热炉均热段上下表面实际炉温温差40～49℃，控制出炉温度1120～1140℃；
5)炉后除鳞箱双排投入，除净表面氧化铁皮；粗轧R1、R2机架分别轧制3道次，粗轧R1、R2第一道次除鳞，其余道次不除鳞，粗轧工作辊冷却压力控制范围0.80～0.89MPa，粗轧末道次轧制温度控制目标范围952～974℃，控制粗轧R1、R2上下辊速度平衡为1％以下；控制粗轧轧完的硅钢中间坯厚度38～40mm；
7)精轧前利用除磷箱除净中间坯表面氧化铁皮，精轧轧制过程机架间冷却水和辊缝冷却水关闭，精轧工作辊冷却水压力控制在0.78～0.85MPa；精轧终轧温度控制841～860℃；精轧穿带速度10.8m/s，最大轧制速度14.4m/s；
8)精轧F1、F2单独配用工作辊，辊型采用-50正弦辊型；F1、F2导卫导轮开口度控制在1205～1220mm；
9)层流冷却采用后冷方式，层流冷却终冷温度控制在692～715℃，卷取导尺压力控制4.8～6.4MPa；
10)采用本工艺生产的无取向硅钢热轧钢带凸度C40：20～32μm，楔形C40：-11～13μm，热轧边裂缺陷率0.91％，板形合格率98.9％，热轧带钢组织如图3所示，组织为粗大再结晶组织，表面质量及板形良好满足冷轧硅钢生产需要，经酸洗冷轧退火生产后磁性能达到：铁损P15/50：3.72～3.89W/kg；磁感B5000/50：1.667～1.681T。

Claims (2)

1.一种无取向硅钢，其特征在于，所述无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：C≤0.0040％；Si：1.4％～1.6％；Mn：0.25％～0.4％；P：0.04％～0.07％；S≤0.005％；Al：0.2％～0.3％；N≤0.003％；V≤0.005％；Nb≤0.005％；Cu≤0.015％；Ni≤0.1％；Cr≤0.025％；Ti≤0.005％；Mo≤0.01％；其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种无取向硅钢热连轧生产方法，包括冶炼、加热、热轧、酸洗、冷轧和退火，其特征在于：
1)连铸坯生产，铁水经深脱硫处理，脱硫后铁水S≤0.0020％，扒渣；中间包钢水过热度控制在25℃以下；
2)控制在炉时间170～210min；控制加热炉均热段上下表面炉温温差控制在30～50℃；出炉温度控制在1140±20℃；
3)粗轧工艺控制
炉后除鳞，粗轧R1、R2第一道次除鳞，其余道次不除鳞，粗轧工作辊冷却压力控制范围0.8～0.95MPa，粗轧末道次轧制温度控制范围950～980℃，控制粗轧R1、R2上下辊速度平衡为1％以下；
4)精轧工艺控制
精轧板坯除鳞，机架间冷却水和辊缝冷却水不投入，冷却水压力控制范围0.75～0.85MPa，精轧终轧温度控制目标范围840～870℃；精轧穿带速度控制范围10.8～11.5m/s，最大轧制速度14.5m/s；
5)卷取工艺控制
层流冷却采用后冷方式，层流冷却终冷温度控制在700±20℃；卷取导尺压力控制4.8～6.4MPa。
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