RU2233892C1 - Method of production of sheet electrotechnical anisotropic steel - Google Patents

Abstract

FIELD: physico-chemical technologies of hydrogen and oxygen production.

SUBSTANCE: the invention presents a method of production of sheet electrotechnical anisotropic steel and is dealt with the iron and steel industry and may be used in production of sheet anisotropic electrotechnical steel by a nitride variant intended for manufacture of the large-sized magnetic cores with the especially low losses at the magnetic reversal. The technical result of the invention is improvement of quality of a surface of the finished anisotropic electrotechnical sheet steel. For this purpose the method of production of the sheet electrotechnical anisotropic steel provides for its smelting, casting, hot rolling, pickling, twofold cold rolling with a decarburizing annealing while being in intermediate width, flattening of the cold-hardened strips after the second cold rolling by extension with a bending down, application of a protective coating and the final high-temperature annealing in densely winded rolls. Before rolling by extension with a bending the sheet band is preheated up to the temperature of 50-200°С.

EFFECT: the invention allows to improve the quality of the surface of the finished anisotropic electrotechnical sheet steel.

1 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве тонколистовой анизотропной электротехнической стали (ЭАС), предназначенной для изготовления крупногабаритных магнитопроводов с особо низкими потерями на перемагничивание.The present invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used in the production of anisotropic electrical steel sheet (EAS), intended for the manufacture of large magnetic circuits with particularly low magnetization reversal losses.

Известен “Способ производства анизотропной электротехнической стали” по патенту РФ №2098793, кп.C 21 D 8/12, включающий выплавку стали с содержанием элементов (мас.%): углерод 0,03-0,045, марганец 0,15-0,30; кремний 2,80-3,20; медь 0,40-0,60; алюминий 0,013-0,025; азот 0,006-0,015; железо - остальное, разливку, горячую прокатку, травление, двукратную холодную прокатку с обезуглероживающим отжигом в промежуточной толщине, низкотемпературный отжиг в проходной или колпаковой печи при температуре 550-800°С, дрессировку, нанесение защитного покрытия, высокотемпературный отжиг в сухом водороде или азотно-водородной смеси, выпрямляющий отжиг и нанесение электроизоляционного покрытия.The known “Method for the production of anisotropic electrical steel” according to the patent of the Russian Federation No. 2098793, item C 21 D 8/12, including steelmaking with the content of elements (wt.%): Carbon 0.03-0.045, manganese 0.15-0.30 ; silicon 2.80-3.20; copper 0.40-0.60; aluminum 0.013-0.025; nitrogen 0.006-0.015; iron - the rest, casting, hot rolling, etching, double cold rolling with decarburization annealing in an intermediate thickness, low-temperature annealing in a continuous or bell furnace at a temperature of 550-800 ° С, training, protective coating, high-temperature annealing in dry hydrogen or nitrogen hydrogen mixture, straightening annealing and applying an insulating coating.

Задачей способа является улучшение электромагнитных свойств и качества поверхности тонколистовой ЭАС с особо низкими потерями на перемагничивание.The objective of the method is to improve the electromagnetic properties and surface quality of a thin-sheet EAS with particularly low magnetization reversal losses.

Недостатком известного способа является значительное повышение себестоимости ЭАС за счет применения дополнительных операций обезжиривания полосы и дрессировки. Кроме того, дрессировка нагартованных полос ЭАС, отожженных при низких температурах (ниже 600°С), малоэффективна с точки зрения уменьшения их неплоскостности, так как при указанной выше температуре, рекристаллизации деформированной стали с высоким содержанием кремния не происходит, следовательно, ее пластические свойства не восстанавливаются и при двухмерной схеме деформации, имеющей место при дрессировке, запаса пластичности металла не достаточно для полного исправления дефектов формы. Увеличение температуры отжига выше 600°С при отжиге полосы в проходной печи приводит к резкому ухудшению электромагнитных свойств готовой стали за счет нежелательных изменений в структуре первичной рекристаллизации стали, возникающих из-за высокой скорости нагрева тонких полос. Увеличение температуры отжига выше 600°С при отжиге полосы в колпаковой печи приводит к слипанию витков и возникновению дефекта “излом” при размотке рулонов.The disadvantage of this method is a significant increase in the cost of EAS due to the use of additional operations of degreasing the strip and training. In addition, the training of fretted EAS strips annealed at low temperatures (below 600 ° C) is ineffective from the point of view of reducing their non-flatness, since at the above temperature, recrystallization of deformed steel with a high silicon content does not occur, therefore, its plastic properties do not they are also restored under the two-dimensional deformation scheme that occurs during training; the plasticity margin of the metal is not enough to completely correct the shape defects. An increase in the annealing temperature above 600 ° C during the annealing of the strip in a continuous furnace leads to a sharp deterioration in the electromagnetic properties of the finished steel due to undesirable changes in the structure of the primary recrystallization of steel due to the high heating rate of thin strips. An increase in the annealing temperature above 600 ° С during annealing of the strip in a bell furnace leads to cohesion of the coils and the occurrence of a “kink” defect when unwinding the coils.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом), по мнению авторов, является способ производства, по нитридному варианту, тонколистовой электротехнической анизотропной стали толщиной 0,23-0,3 мм, описанный в сборнике “Труды четвертого конгресса прокатчиков”, издательства “Черметинформация”, г.Москва, 2002 г., том 1, стр.209, включающий ее выплавку, разливку, горячую прокатку, травление, двухкратную холодную прокатку с обезуглероживающим отжигом в промежуточной толщине, правку нагартованных полос после второй холодной прокатки растяжением с изгибом, нанесение защитного покрытия и окончательный высокотемпературный отжиг в плотно смотанных рулонах. В этом способе снижение величины неплоскостности полос после второй холодной прокатки с целью улучшения качества готовой стали достигается за счет вытяжки полосы в пределах 0,5-0,7% при удельном натяжении в пределах 40-60% от условного предела текучести (σ_0,2) и изгиба полосы вокруг роликов диаметром 28-30 мм.The closest to the proposed technical solution according to the technical essence and the achieved result (prototype), according to the authors, is the method of production, according to the nitride version, of thin-sheet electrotechnical anisotropic steel with a thickness of 0.23-0.3 mm, described in the collection “Proceedings of the Fourth Congress of Rollers ”, Chermetinformatsiya publishing house, Moscow, 2002, volume 1, p. 209, including smelting, casting, hot rolling, etching, double cold rolling with decarburization annealing in an intermediate thickness, right Ku bands cold-worked after the second cold rolling with stretching bend protective coating and final high-temperature annealing in a tightly reeled rolls. In this method, a decrease in the non-flatness of the strips after the second cold rolling in order to improve the quality of the finished steel is achieved by stretching the strip in the range of 0.5-0.7% with a specific tension in the range of 40-60% of the conditional yield strength (σ _0.2 ) and bending the strip around the rollers with a diameter of 28-30 mm.

Недостатком известного технического решения является неполное исправление неплоскостности полосы ЭАС после второй холодной прокатки, которая в процессе последующей обработки полосы по технологическому циклу способствует возникновению на поверхности полосы окисленных участков, разводов, надавов и других дефектов, ухудшающих качество и товарный вид готовой стали. Это обусловлено тем, что величина вытяжки полосы (0,5-0,7%), заявленная в известном способе, в совокупности с остальными операциями, не позволяет вытянуть укороченные участки по ширине полосы на величину, необходимую для полного исправления ее неплоскостности, а увеличение величины вытяжки более 0,7% приводит к обрывам полосы ЭАС из-за ее пониженной пластичности, к увеличению отбраковки металла, увеличению расходного коэффициента, к увеличению простоев оборудования, увеличению себестоимости тонколистовой анизотропной электротехнической стали, снижению уровня прибыли от ее реализации.A disadvantage of the known technical solution is the incomplete correction of the flatness of the EAS strip after the second cold rolling, which during the subsequent processing of the strip by the technological cycle contributes to the appearance on the strip surface of oxidized sections, stains, nadav and other defects that impair the quality and presentation of the finished steel. This is because the magnitude of the strip strip (0.5-0.7%), as claimed in the known method, in conjunction with other operations, does not allow to stretch the shortened sections along the strip width by the amount necessary to completely correct its non-flatness, and an increase a drawdown of more than 0.7% leads to breaks in the EAS strip due to its reduced ductility, to an increase in metal rejection, an increase in the consumption coefficient, to an increase in equipment downtime, and an increase in the cost of anisotropic electrical sheet whether, lower profits from its implementation level.

Низкое качество готовой стали по поверхностным свойствам и электромагнитным параметрам обуславливает трудности ее реализации, приводит к снижению объемов ее реализации на экспорт, вызывает необходимость уменьшения цены и снижает уровень рентабельности производства стали.The low quality of finished steel in terms of surface properties and electromagnetic parameters makes it difficult to sell, leads to a decrease in its sales for export, necessitates a reduction in prices and reduces the level of profitability of steel production.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, - улучшение качества поверхности (плоскостности) готовой анизотропной электротехнической стали.The problem the technical solution is aimed at is improving the surface quality (flatness) of the finished anisotropic electrical steel.

При этом достигается получение такого технического результата, как повышение качества электроизоляционного покрытия, улучшение электромагнитных свойств готовой стали и повышение ее марочности, обеспечение возможности увеличения доли высших марок в общем объеме производства, повышение конкурентоспособности, увеличение поставок на экспорт, снижение расходного коэффициента, снижение себестоимости производства и получение дополнительной прибыли.At the same time, it is possible to obtain such a technical result as improving the quality of the insulating coating, improving the electromagnetic properties of the finished steel and increasing its grade, providing the possibility of increasing the share of higher grades in the total production volume, increasing competitiveness, increasing export supplies, reducing the cost ratio, reducing production costs and making extra profit.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в способе производства (по нитридному варианту) тонколистовой электротехнической анизотропной стали, включающем ее выплавку, разливку, горячую прокатку, травление, двукратную холодную прокатку с обезуглероживающим отжигом в промежуточной толщине, правку нагартованных полос после второй холодной прокатки растяжением с изгибом, нанесение защитного покрытия и окончательный высокотемпературный отжиг в плотно смотанных рулонах, перед правкой растяжением с изгибом полосу подогревают до температуры 50-200°С.The above disadvantages are eliminated by the fact that in the production method (according to the nitride version) of thin-sheet electrotechnical anisotropic steel, including its smelting, casting, hot rolling, pickling, double cold rolling with decarburization annealing in the intermediate thickness, straightening of the fritted strips after the second cold rolling by stretching , a protective coating and the final high-temperature annealing in tightly wound rolls, before editing, stretching with a bend, the strip is heated to perature 50-200 ° C.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного дополнительной операцией подогрева полосы до температуры 50-200°С перед правкой растяжением с изгибом.A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed technical solution differs from the known additional operation of heating the strip to a temperature of 50-200 ° C before editing by stretching with a bend.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию изобретения “Новизна”.Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of “Novelty”.

Сравнительный анализ предложенного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями выявил, что использование подогрева исходной полосы с целью повышения пластичности металла широко известно. Однако введение подогрева полос с предлагаемым интервалом температур в способ производства (по нитридному варианту) тонколистовой электротехнической анизотропной стали, последовательность операций и взаимосвязь с другими операциями технологического процесса позволяют не только улучшить качество поверхности готовой анизотропной электротехнической стали, но также повысить качество электроизоляционного покрытия, улучшить электромагнитные свойства готовой стали и повысить ее марочность, обеспечить возможность увеличения доли высших марок в общем объеме производства, повысить конкурентоспособность, увеличить поставки на экспорт, уменьшить расходный коэффициент, снизить себестоимость производства и получить дополнительную прибыль.A comparative analysis of the proposed solution, not only with the prototype, but also with other technical solutions, revealed that the use of heating the original strip in order to increase the ductility of the metal is widely known. However, the introduction of heating strips with the proposed temperature range in the production method (according to the nitride version) of thin-sheet anisotropic electrical steel, the sequence of operations and the relationship with other process operations can not only improve the surface quality of the finished anisotropic electrical steel, but also improve the quality of the electrical insulation coating, improve electromagnetic properties of finished steel and increase its malleability, provide the possibility of increasing the share of higher their brands in the total volume of production, increase competitiveness, increase export supplies, reduce the expenditure ratio, reduce production costs and earn additional profit.

Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение упомянутого технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения “Изобретательский уровень”.It follows that the claimed combination of significant differences ensures the receipt of the aforementioned technical result, which, according to the authors, meets the criteria of the invention “Inventive step”.

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания.The proposed technical solution will be clear from the following description.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В электропечи или конверторе производят выплавку анизотропной электротехнической стали с массовой долей элементов по составу и содержанию соответствующих нитридному варианту производства ЭАС (мас.%): углерод - не более 0,045; кремний 2,80-3,30; марганец 0,10-0,30; медь 0,10-0,70; алюминий 0,010-0,030; азот 0,005-0,02; остальное железо и неизбежные примеси. Слябы анизотропной электротехнической стали, полученные на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), нагревают в методических печах и прокатывают на непрерывном или реверсивном станах горячей прокатки. Полученные горячекатаные полосы подвергают травлению в растворе серной или соляной кислоты и производят первую холодную прокатку на непрерывном стане на полосы промежуточной толщины. Холоднокатаные полосы в промежуточной толщине подвергают обезуглероживающему отжигу в проходных печах башенного или горизонтального типа в увлажненной азотно-водородной смеси и производят вторую холодную прокатку на конечную толщину на реверсивных станах холодной прокатки, кварто или многовалковых. Холоднокатаные полосы в конечной толщине, в линии правки растяжением с изгибом, нагревают до температуры 50-200°С и подвергают правке с натяжением полосы в пределах 0,4-0,6 условного предела текучести исходной полосы (σ_0,2) и изгибом роликами диаметром 15-40 мм с вытяжкой полосы, которую задают в пределах 0,5-1,5% в зависимости от величины неплоскостности исходной полосы. Затем для удаления с поверхности полос остатков смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) проводят низкотемпературный обезжиривающий отжиг в проходной печи при температуре, не влияющей на структуру металла (не более 200°С), наносят равномерный слой защитного покрытия, приготовленного на основе малогидратированной окиси магния, и сматывают в плотные рулоны. Плотно смотанные рулоны подвергают высокотемпературному отжигу в колпаковых печах при температуре 1150°С в среде сухого водорода или азотно-водородной смеси. После очистки от остатков окиси магния на полосы наносят электроизоляционное покрытие различных типов и производят низкотемпературный выпрямляющий отжиг в проходной печи, отделку (порезку), испытание готовой продукции и отправку ее потребителю.In an electric furnace or converter, anisotropic electrical steel is smelted with a mass fraction of elements in composition and content corresponding to the nitride version of the production of EAS (wt.%): Carbon - not more than 0.045; silicon 2.80-3.30; manganese 0.10-0.30; copper 0.10-0.70; aluminum 0.010-0.030; nitrogen 0.005-0.02; the rest is iron and inevitable impurities. Slabs of anisotropic electrical steel obtained on continuous billet casting machines (continuous casting machines) are heated in methodical furnaces and rolled on continuous or reversible hot rolling mills. The obtained hot-rolled strips are subjected to etching in a solution of sulfuric or hydrochloric acid and the first cold rolling is carried out in a continuous mill on strips of intermediate thickness. Cold-rolled strips in the intermediate thickness are subjected to decarburization annealing in continuous kilns of a tower or horizontal type in a humidified nitrogen-hydrogen mixture and a second cold rolling to a final thickness is performed on reversing cold rolling mills, quarto or multi-roll. The cold-rolled strips in the final thickness, in the straightening line by stretching with bending, are heated to a temperature of 50-200 ° C and subjected to straightening with tensioning the strip within 0.4-0.6 of the conditional yield strength of the initial strip (σ _0.2 ) and bending by rollers with a diameter of 15-40 mm with a hood strip, which is set within 0.5-1.5%, depending on the amount of non-flatness of the original strip. Then, to remove residual lubricant-coolant (coolant) residues from the surface of the strips, low-temperature degreasing annealing is carried out in a continuous furnace at a temperature that does not affect the metal structure (not more than 200 ° C), a uniform layer of a protective coating prepared on the basis of low-hydrated magnesium oxide is applied, and wound into tight rolls. The tightly wound rolls are subjected to high-temperature annealing in bell-type furnaces at a temperature of 1150 ° C in a medium of dry hydrogen or a nitrogen-hydrogen mixture. After removing magnesium oxide residues, various types of electrical insulation coatings are applied to the strips and low-temperature rectifying annealing is performed in a continuous furnace, finishing (cutting), testing of the finished product and sending it to the consumer.

При второй холодной прокатке, вследствие наличия на поверхности обезуглероженных полос неравномерной пленки окислов, в основном SiO₂, нестабильности профиля поперечного сечения полос, износа валков и по другим причинам, возникает неравномерная по ширине полосы вытяжка, приводящая к возникновению дефектов ее формы (неплоскостности) в виде одно- или двусторонней волны, коробоватости по середине, “елочки” и так далее.During the second cold rolling, due to the presence on the surface of the decarburized strips of an uneven film of oxides, mainly SiO ₂ , instability of the profile of the cross section of the strips, wear of the rolls, and for other reasons, a hood that is uneven in width of the strip appears, leading to defects in its shape (non-flatness) in in the form of a one- or two-sided wave, warping in the middle, “Christmas tree” and so on.

Экспериментальные исследования показали, что неплоскостность нагартованных полос АЭС, имеющей высокое сопротивление деформации и пониженную пластичность в холодном состоянии, может быть значительно уменьшена или полностью устранена путем правки растяжением с изгибом за счет создания при определенных режимах такой схемы напряженного состояния, которая, по сравнению с одноосным растяжением, увеличивает пластичность металла и, следовательно, позволяет ему вытягиваться без разрыва полосы. Это происходит вследствие того, что укороченные по длине полосы участки за счет деформации растяжением со знакопеременным изгибом вокруг правильных роликов вытягиваются до уровня удлиненных участков. При этом установлено, что относительным удлинением менее 0,5% дефекты полосы устраняются не полностью, а увеличение относительного удлинения до 0,7% и более приводит к разрывам полосы. Известно, что с повышением температуры пластические свойства кремнистых сталей улучшаются: относительное удлинение возрастает, а условный предел текучести (σ_0,2) снижается. Кроме того, установлено, что при нагреве нагартованных полос АЭС ниже 50°С пластические свойства металла практически не изменяются. При нагреве от 50 до 200°С условный предел текучести снижается с 1020-1100 н/мм² до 900-950 н/мм², а относительное удлинение возрастает с 0,3-0,7% до 0,75-2%, при дальнейшем нагреве пластические свойства улучшаются, однако нагрев выше 200°С приводит к пригарам остатков технологической смазки, которые всегда присутствуют на поверхности полосы после холодной прокатки, к окислению поверхности в виде цветов побежалости, ухудшению качества поверхности полос, качества электроизоляционного покрытия, а также к изменениям в текстуре деформации, оказывающим отрицательное влияние на электромагнитные свойства готовой стали.Experimental studies have shown that the non-flatness of the caked-in bands of nuclear power plants with high deformation resistance and low cold ductility can be significantly reduced or completely eliminated by editing by stretching with bending due to the creation of a stress state scheme under certain conditions, which, compared with uniaxial by stretching, increases the ductility of the metal and, therefore, allows it to stretch without breaking the strip. This is due to the fact that the sections shortened along the length of the strip due to tensile deformation with alternating bending around the regular rollers are stretched to the level of elongated sections. It was found that a relative elongation of less than 0.5% does not completely eliminate the strip defects, and an increase in the elongation to 0.7% or more leads to strip breaks. It is known that with increasing temperature, the plastic properties of silicon steels improve: the relative elongation increases, and the yield strength (σ _0.2 ) decreases. In addition, it was found that when the heated strips of nuclear power plants are heated below 50 ° C, the plastic properties of the metal practically do not change. When heated from 50 to 200 ° C, the conditional yield strength decreases from 1020-1100 n / mm ² to 900-950 n / mm ² , and the relative elongation increases from 0.3-0.7% to 0.75-2%, with further heating, the plastic properties improve, but heating above 200 ° C leads to burns of process grease residues, which are always present on the surface of the strip after cold rolling, to oxidation of the surface in the form of tint colors, deterioration of the surface quality of strips, the quality of the electrical insulating coating, as well as changes in the deformation texture that renders the effect on the electromagnetic properties of the finished steel.

Исследования показали, что правка нагартованных полос при температуре 50-200°С, позволяет повысить качество готовой стали по электротехническим свойствам. Это обусловлено тем, что в процессе правки полос ЭАС по предлагаемому способу интенсивность благоприятной компаненты текстуры деформации увеличивается, что способствует формированию в готовой стали более совершенной ребровой текстуры вторичной рекристаллизации (110) [001] и снижению потерь энергии на перемагничивание.Studies have shown that dressing stripped strips at a temperature of 50-200 ° C can improve the quality of finished steel in terms of electrical properties. This is due to the fact that in the process of straightening the EAS bands according to the proposed method, the intensity of the favorable component of the deformation texture increases, which contributes to the formation of more perfect rib texture of secondary recrystallization (110) [001] in the finished steel and to a decrease in energy losses due to magnetization reversal.

Таким образом, введение в предлагаемый способ операции нагрева до вышеуказанных температур перед правкой растяжением с изгибом позволяет повысить пластичность нагартованной АЭС и производить правку растяжением с изгибом с относительным удлинением полосы до 2%, что обеспечивает практически полное устранение ее неплоскостности после второй холодной прокатки.Thus, the introduction to the proposed method of the operation of heating to the above temperatures before editing by stretching with bending allows you to increase the ductility of the cured NPP and editing by stretching with bending with a relative strip elongation of up to 2%, which ensures almost complete elimination of its non-flatness after the second cold rolling.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет повысить качество поверхности (плоскостности) готовой анизотропной электротехнической стали, при этом достигается повышение качества электроизоляционного покрытия, улучшение электромагнитных свойств готовой стали и повышение ее марочности, обеспечение возможности увеличения доли высших марок в общем объеме производства, повышение конкурентоспособности, увеличение поставок на экспорт, уменьшение расходного коэффициента, снижение себестоимости производства и получение дополнительной прибыли.Thus, the use of the proposed technical solution allows to improve the surface quality (flatness) of the finished anisotropic electrical steel, while improving the quality of the electrical insulation coating, improving the electromagnetic properties of the finished steel and improving its grade, providing the possibility of increasing the share of higher grades in the total production volume, increasing competitiveness , an increase in export supplies, a decrease in the expenditure coefficient, a decrease in the cost of production as well as making additional profit.

Пример.Example.

В ОАО “НЛМК” проводилось опытное производство электротехнической анизотропной стали по предлагаемому способу. В электросталеплавильном цехе ОАО “НЛМК” произвели выплавку анизотропной электротехнической стали с составом и содержанием соответствующими нитридному варианту производства ЭАС (мас.%): углерод 0,033; марганец 0,19; кремний 3,14; медь 0,54; алюминий 0,015; азот 0,010; хром 0,04; никель 0,05; титан 0,004; сера 0,004; фосфор 0,010; остальное железо. Слябы анизотропной электротехнической стали сечением 150×890 мм, полученные на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), нагревали в методических печах стана 1200 до температуры по зонам печи 1300-1340°С в течение 4 часов 30 минут и прокатывали за пять пропусков в черновой реверсивной универсальной клети ДУО на раскат сечением 17,5×870 мм. Раскат по промежуточному рольгангу передавали к чистовой реверсивной клети кварто с моталками в подогревательных печах и прокатывали за три прохода на полосы сечением 2,5×870 мм с относительным обжатием в последнем проходе в пределах 42-45%. Температура конца прокатки полос в чистовой клети составляла 920-940°С. Охлаждение водой перед смоткой в рулон проводили до температуры 550-575°С и сматывали на концевой моталке в рулоны. Затем горячекатаные рулоны передавали в цех холодной прокатки, где после охлаждения до температуры 50-60°С полосы задавали в непрерывно-травильный агрегат, в котором проводили их травление в растворе серной кислоты и подготовку к первой холодной прокатке. Последняя включала в себя вырезку утолщенных концевых участков с обрезкой боковых кромок, укрупнение рулонов сваркой “встык” и промасливание поверхности. После этого производили первую холодную прокатку на непрерывном 5-клетьевом стане 1200 на полосы толщиной 0,70 мм, шириной 820 мм и обезуглероживающий отжиг до содержания углерода не более 0,004% в проходных печах башенного типа в увлажненной азотно-водородной среде при температуре по зонам печи 800-870°С. После подрезки боковых кромок на ширину 790 мм проводили вторую холодную прокатку за два прохода на 20-валковом стане 1200 на конечную толщину 0,255±0,01 мм. После второй холодной прокатки полосы имели неплоскостность в виде двусторонней волны высотой 8-12 мм и “елочки” шириной 130-160 мм, распространяющуюся на глубину 20-40 мм от кромки. Затем полосу направили на следующую операцию, которая заключалась в правке растяжением с изгибом полосы, подогретой в масле до 80-100°С при следующем режиме:NLMK OJSC conducted pilot production of electrical anisotropic steel according to the proposed method. In the electric steelmaking shop of NLMK OJSC, anisotropic electrical steel was smelted with the composition and content corresponding to the nitride version of the production of EAS (wt.%): Carbon 0.033; manganese 0.19; silicon 3.14; copper 0.54; aluminum 0.015; nitrogen 0.010; chromium 0.04; nickel 0.05; titanium 0.004; sulfur 0.004; phosphorus 0.010; the rest is iron. Slabs of anisotropic electrical steel with a cross section of 150 × 890 mm obtained on continuous billet casting machines (CCMs) were heated in methodological furnaces of mill 1200 to a temperature in the furnace zones of 1300-1340 ° C for 4 hours 30 minutes and rolled for five passes in a draft reversible universal stand DUO on the roll section of 17.5 × 870 mm The roll along the intermediate roller conveyor was transferred to the finishing reverse quarto stand with winders in heating furnaces and rolled in three passes into strips with a cross section of 2.5 × 870 mm with relative compression in the last pass within 42-45%. The temperature of the end of the rolling strips in the finishing stand was 920-940 ° C. Water cooling before winding into a roll was carried out to a temperature of 550-575 ° C and coiled on a terminal coiler. Then the hot-rolled coils were transferred to the cold rolling workshop, where after cooling to a temperature of 50-60 ° C, the strips were set into a continuous pickling unit, in which they were etched in a solution of sulfuric acid and prepared for the first cold rolling. The latter included cutting the thickened end sections with trimming the side edges, enlarging the rolls with butt welding and oiling the surface. After that, the first cold rolling was carried out on a continuous 5-stand mill 1200 into strips 0.70 mm thick, 820 mm wide and decarburization annealing to a carbon content of not more than 0.004% in continuous kiln furnaces in a humidified nitrogen-hydrogen medium at a temperature over the zones of the furnace 800-870 ° C. After trimming the side edges to a width of 790 mm, a second cold rolling was carried out in two passes on a 20-roll mill 1200 to a final thickness of 0.255 ± 0.01 mm. After the second cold rolling, the strips had a non-flatness in the form of a two-sided wave with a height of 8-12 mm and “herringbone” with a width of 130-160 mm, extending to a depth of 20-40 mm from the edge. Then the strip was sent to the next operation, which consisted in straightening by stretching with the bend of the strip heated in oil to 80-100 ° C in the following mode:

относительное удлинение полосы 1,1%;elongation of the strip 1.1%;

полное натяжение полосы 80 кН;the full tension of the strip is 80 kN;

удельное натяжение полосы 450 н/мм²;the specific tension of the strip 450 n / mm ² ;

температура полосы при правке 75-90°С;strip temperature when editing 75-90 ° С;

диаметр правильных роликов 20 мм.the diameter of the right rollers is 20 mm.

После правки высота неплоскостности в виде волны составляла не более 1,5 мм на 1 погонный метр, дефект “елочка” отсутствовал.After editing, the non-flatness height in the form of a wave was no more than 1.5 mm per 1 linear meter, there was no “herringbone” defect.

Затем полосы обезжиривали для удаления остатков масла и на их поверхность наносили защитное покрытие из малогидратированной окиси магния, сушили и сматывали в плотные рулоны, которые подвергали заключительному высокотемпературному отжигу в колпаковой печи в сухом водороде (точка росы не выше “минус” 55°С) с выдержкой при температуре 1150°С в течение 30 часов. После удаления остатков окиси магния на поверхность полос наносили электроизоляционное магнийалюмофосфатное покрытие, производили выпрямляющий отжиг в проходной печи при температуре по зонам 770-840°С и испытание стали в соответствии с ГОСТ 21427.1-83. Затем рулоны тонколистовой анизотропной электротехнической стали обработали на агрегатах резки и полученную продукцию направили потребителю.Then the strips were degreased to remove oil residues and a protective coating of hydrated magnesium oxide was applied to their surface, dried and wound into tight rolls, which were subjected to final high-temperature annealing in a bell furnace in dry hydrogen (dew point not higher than minus 55 ° С) s exposure at a temperature of 1150 ° C for 30 hours. After removal of magnesium oxide residues, an electrically insulating magnesium aluminum phosphate coating was applied to the surface of the strips, rectifying annealing was carried out in a continuous furnace at a temperature in the zones of 770-840 ° С and the steel was tested in accordance with GOST 21427.1-83. Then the rolls of thin-sheet anisotropic electrical steel were processed on cutting units and the resulting products were sent to the consumer.

Основные показатели качества готовой ЭАС, произведенной по предлагаемому способу, в сравнении с известным представлены в таблице.The main quality indicators of the finished EAS produced by the proposed method, in comparison with the known are presented in the table.

В результате проведенных испытаний и на основе анализа опытного производства стали выявилось, что в процессе правки растяжением с изгибом электротехнической анизотропной стали по предлагаемому способу порывов полос, по причине их пониженной пластичности, не происходило. Сквозной расходный коэффициент (от горячекатаных рулонов до готовой продукции) составил 1,68 т/т, что на 230 кг/т ниже, чем на партиях, произведенных по известному способу, за счет уменьшения отсортировки металла по качеству поверхности на заключительных этапах производства. Выход высших марок стали в опытной партии составил 58,3%, что на 32,9% выше, чем на партиях, произведенных по известному способу. Выход стали, удовлетворяющей экспортным требованиям по качеству поверхности, в опытной партии составил 95,6%, что на 32,4% выше, чем в партиях, произведенных по известному способу. Электромагнитные свойства опытной партии стали, произведенной по предлагаемому способу, выше, чем аналогичные свойства партий стали, произведенных по известному способу.As a result of the tests and based on the analysis of the pilot production of steel, it was revealed that during the straightening by stretching with bending of the electrical anisotropic steel according to the proposed method, strip breaks, because of their reduced ductility, did not occur. The through expense coefficient (from hot rolled coils to finished products) amounted to 1.68 t / t, which is 230 kg / t lower than on batches produced by the known method, due to the reduction of metal sorting by surface quality at the final stages of production. The output of the highest grades of steel in the experimental batch was 58.3%, which is 32.9% higher than in batches produced by the known method. The yield of steel that meets export requirements for surface quality in the experimental batch was 95.6%, which is 32.4% higher than in batches produced by the known method. The electromagnetic properties of the experimental batch of steel produced by the proposed method is higher than the similar properties of the batch of steel produced by the known method.

Исходя из вышеизложенного и данных приведенных в таблице №1, можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено технической решение, выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного технического результата.Based on the foregoing and the data given in table No. 1, we can conclude that the task to which the technical solution is directed is fulfilled, while achieving the above technical result is achieved.

Claims (1)

Способ производства тонколистовой электротехнической анизотропной стали, включающий ее выплавку, разливку, горячую прокатку, травление, двухкратную холодную прокатку с обезуглероживающим отжигом в промежуточной толщине, правку нагартованных полос после второй холодной прокатки растяжением с изгибом, нанесение защитного покрытия и окончательный высокотемпературный отжиг в плотно смотанных рулонах, отличающийся тем, что перед правкой растяжением с изгибом полосу подогревают до температуры 50-200°С.Method for the production of thin-sheet electrotechnical anisotropic steel, including its smelting, casting, hot rolling, pickling, double cold rolling with decarburization annealing in the intermediate thickness, dressing of the strips after second cold rolling by bending stretching, applying a protective coating and final high temperature annealing characterized in that before editing by stretching with a bend, the strip is heated to a temperature of 50-200 ° C.