CN109261718A - 一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法，粗轧立辊采用凸型辊，在粗轧各奇数道次控制板坯侧面呈现凹面状，抵消原始板坯楞角的翻平宽展，通过立辊的凸度设计，提高侧压深入变形能力，减轻表面双鼓型板型缺陷的产生。在不改变企业电工钢整体生产流程、不增加铸坯清理、不改变结晶器结构的基础上，在热轧粗轧过程中采用凸型辊，控制缺陷在边部的部位，减少最终切除量或在产品生产工艺中必需切除的范围内，提高产品收得率；同时放宽板坯宽度规格，方便于生产组织并提高铸机产量，通过热轧一定方式的定宽轧制，达到效益最大化。

Description

一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法。

背景技术

冷轧电工钢产品是应用广泛的金属功能性软磁材料，主要应用于各类电机及电器的铁芯制造领域。

冷轧电工钢产品是冶金行业长流程产品，电磁特性要求其硅元素为主导合金设计元素，含量也随着牌号的提升而加大。伴随着硅元素在钢质中的提升，钢坯导温导热性能恶化，直接影响冶炼及热轧参数的控制。因硅钢材质的特殊性，在生产中，往往出现特有的缺陷及质量问题，如“边部线状缺陷”，需专业化产线加以重视及制定特殊的控制方式。

硅钢主体合金为硅元素，随着牌号的提升，硅含量提高，基体导温导热系数变差。硅钢前工序炼钢及热轧生产中，铸坯成型、坯冷却、加热及热轧过程中，边角部位冷却或升温滞后于板坯整体，产生热应力；在热应力作用下，边角部位产生微裂纹；又因材质中含硅铝等易氧化元素，裂纹所在部位常有氧化倾向，塑性变差；板坯在轧制过程中，造成边裂；或在粗轧过程中，由于显著的轧制宽展，造成边角楞部位在边部产生位移，在随后的精轧及冷轧过程中，形成边部类似夹杂的线状缺陷；此外，侧压量增加，沿板坯横向变形不均匀程度增加，“狗骨”型变形也进一步加剧边部线状缺陷的产生。特别是高牌号硅钢边部特有的线状缺陷造成冷轧轧辊生产周期缩短；钢带切损增加；热轧粗轧侧压量小，铸坯规格增加；生产效率及生产成本控制均受到较大影响。

现有技术中,板坯定宽多使用平面模块,易使板坯侧面产生褶皱,随后这些褶皱进入水平轧制辊轧制时,由于翻平宽展被轧入板坯上下表面,形成缺陷。大侧压技术(SIZINGPRESS，简称SP)是目前比较成熟的热轧新工艺，具有很大的优越性。如吴洪等报道的《无取向硅钢边部“翘皮”缺陷产生机理及控制》金属材料与冶金工程，第40卷第l期，提及SP侧压量大，显著降低了连铸坯宽度品种，有效地提高了连铸生产效率；来料规格品种的减少，简化了轧制计划，容易控制物流；侧压所具有的特性，使板坯的头尾形状良好，减少切损，同时宽度更便于控制，使成材率得到提高。但SP装置的这些特点在高牌号硅钢产品的生产应用中，因边部线状缺陷的产生，功能发挥受限。

随着硅钢牌号的提高，硅元素合金含量增加，导温导热性能变差，铸缺角部易产生缺陷，一般采用铸坯倒角或连铸结晶器角部采用圆弧形过渡，消除此类缺陷；

再有，因部分中低牌号产品存在相转变，热轧粗轧侧压量过大，易产生狗骨型缺陷，加之内外冷却温度不同发生相变，致使产生边部缺陷；一般采用特定温度制度下，控制一定轧制压下率得以解决；

此外，轧制中特别是厚板坯的宽展，也造成原始边角楞线向中心线方向移动，造成类似边部缺陷产生。

对于高硅高牌号无相变产品生产中存在的边部缺陷未有相应解决的技术措施，限制了高牌号硅钢采用粗轧大侧压生产组织的灵活性及高效性。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法，在不改变企业电工钢整体生产流程、不增加铸坯清理、不改变结晶器结构的基础上，在热轧粗轧过程中采用凸型辊，控制缺陷在边部的部位，减少最终切除量或在产品生产工艺中必需切除的范围内，提高产品收得率；同时放宽板坯宽度规格，方便于生产组织并提高铸机产量，通过热轧一定方式的定宽轧制，达到效益最大化。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法，包括如下步骤：

1)粗轧立辊采用凸型辊，在粗轧各奇数道次控制板坯侧面呈现凹面状，抵消原始板坯楞角的翻平宽展，通过立辊的凸度设计，提高侧压深入变形能力，减轻表面“双鼓型”板型缺陷的产生。

2)轧机立辊凸度值根据粗轧整体压下率控制，遵循下述公式：

式中：

δ：模块凸度值；

K：铸坯厚度规格修正系数：230≤H≤250mm板坯，取0.03282±0.0005；150≤H＜230mm板坯，取0.031452±0.0005；90≤H＜150mm板坯，取0.040495±0.0005；

H：原始板坯厚度：分230≤H≤250mm、150≤H＜230mm、90≤H＜150mm三类；

h：粗轧后板坯厚度,取值范围40-50mm；

f：外摩擦系数f＝0.8×(1.05-0.0005t),t为轧件温度，取值范围1020-1030℃；

R：轧辊半径，520-550mm。

3)热轧粗轧后进行精轧、卷取，热轧卷常化、冷轧、退火和绝缘涂层等工序制成成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本技术实施后，边部线状缺陷基本控制在距边部5～10mm范围内，控制在传统最终产品单侧切边量15mm内，避免了出现在边部16～25mm部位，提高了产品成材率；此外，立辊最大侧压量由前期的50mm提升到200mm，提高了铸机产量。

附图说明

图1为板坯轧制展宽示意图；

图2为本发明的粗轧立辊采用凸型辊示意图；

图3为原始板坯横断面图；

图4为采用本发明的方法控制板坯横断面图。

图中：1-板坯 2-立辊 3-板坯运动方向。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。

本发明的一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法适用于无取向电工钢中高牌号的产品生产，产品硅铝质量百分比含量之和≥1.7％，产品热履历过程中无相变，为单一铁素体组织；适用于铸坯厚度≥90mm的中薄板坯及传统厚板坯铸机生产的各厚度规格的硅钢板坯轧制。

如图1所示，粗轧轧制过程中，依据板坯的宽厚比，一定存在坯侧面单鼓形变形；并且根据宽展组成，翻平宽展将原板坯角部位置(产生线状缺陷的原始部位)向板面中心线方向移动；并随着道次的增加及板坯逐渐减薄，缺陷会逐步远离边部。此外，大的侧压量造成板坯“狗骨”型变化，既板坯横向变形不均产生“双鼓型”展宽，凸出部位因温降及随后塑性变形受限，极易形成线状缺陷。图1中，H为轧前厚度，h为轧后厚度，BH为原始宽度，B1为滑动宽展，B2为翻平宽展，B3为鼓形宽展。为此，采取以下技术方式：

一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法，包括如下步骤：

1)如图2所示，粗轧立辊采用凸型辊，在粗轧各奇数道次控制板坯侧面呈现凹面状，抵消原始板坯楞角的翻平宽展，通过立辊的凸度设计，提高侧压深入变形能力，减轻表面“双鼓型”板型缺陷的产生。

2)轧机立辊凸度值根据粗轧整体压下率控制，遵循下述公式：

式中：

δ：模块凸度值；

K：铸坯厚度规格修正系数：230≤H≤250mm板坯，取0.03282±0.0005；150≤H＜230mm板坯，取0.031452±0.0005；90≤H＜150mm板坯，取0.040495±0.0005；

H：原始板坯厚度：分230≤H≤250mm、150≤H＜230mm、90≤H＜150mm三类；

h：粗轧后板坯厚度,取值范围40-50mm；

f：外摩擦系数f＝0.8×(1.05-0.0005t),t为轧件温度，取值范围1020-1030℃；

R：轧辊半径，520-550mm。

3)热轧粗轧后同常规生产工艺流程进行精轧、卷取，热轧卷常化、冷轧、退火和绝缘涂层等工序制成成品。

如图3、4所示，为本方案控制板坯横断面与原始板坯横断面对比图。此技术应用生产中不同板坯厚度规格的易产生边部线状缺陷的产品，效果良好。

下面具体实施例分230≤H≤250mm、150≤H＜230mm、90≤H＜150mm三类进行讨论。

实施例1

连铸板坯厚度200mm，铸坯厚度规格修正系数K取0.031452，粗轧后中间坯厚度为50mm，板坯温度1025℃，轧辊半径530mm，热轧粗扎立辊凸度为1.9mm，产品边部线状缺陷可控制在距边部5mm范围内，最终成品单侧切边量由原始的20mm改进至10mm，对比缺陷产品提升成材率约2.0％，取得了良好的经济效益。

实施例2

连铸板坯厚度230mm，铸坯厚度规格修正系数K取0.03282，粗轧后中间坯厚度为40mm，板坯温度1030℃，轧辊半径530mm，热轧粗扎立辊凸度为3.6mm，产品边部线状缺陷可控制在距边部6mm范围内，最终成品单侧切边量由原始的25mm改进至12mm，对比缺陷产品提升成材率约2.8％，取得了良好的经济效益。

实施例3

连铸板坯厚度135mm，铸坯厚度规格修正系数K取0.040495，粗轧后中间坯厚度为42mm，板坯温度1023℃，轧辊半径530mm，热轧粗轧立辊凸度为2.3mm，产品边部线状缺陷可控制在距边部4mm范围内，最终成品单侧切边量由原始的18mm改进至10mm，对比缺陷产品提升成材率约1.8％，取得了良好的经济效益。

以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (1)

1.一种硅钢生产中消除边部线状缺陷的轧制方法，其特征在于，包括：

1)粗轧立辊采用凸型辊，在粗轧各奇数道次控制板坯侧面呈现凹面状，抵消原始板坯楞角的翻平宽展，通过立辊的凸度设计，提高侧压深入变形能力，减轻表面双鼓型板型缺陷的产生；

2)轧机立辊凸度值根据粗轧整体压下率控制，遵循下述公式：

式中：

δ：模块凸度值；

H：原始板坯厚度：分230≤H≤250mm、150≤H＜230mm、90≤H＜150mm三类；

K：铸坯厚度规格修正系数：230≤H≤250mm板坯，取0.03282±0.0005；150≤H＜230mm板坯，取0.031452±0.0005；90≤H＜150mm板坯，取0.040495±0.0005；

h：粗轧后板坯厚度,取值范围40-50mm；

f：外摩擦系数f＝0.8×(1.05-0.0005t),t为轧件温度，取值范围1020-1030℃；

R：轧辊半径，520-550mm。