一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法技术

本申请属于于钢铁技术领域，具体为一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法。无取向电工钢成分设计的质量百分比为：C≤0.0080%，Si≤1.0%，Als≤0.010%，Mn≤0.5%，P≤0.05%，S≤0.008%，N≤0.0080%，其余为铁和不可避免的杂质。

【技术实现步骤摘要】
一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法
本申请属于于钢铁
，具体为一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法。技术背景无取向电工钢是制作电机和压缩机铁芯的关键材料。为了适应产品高性能、低成本、环境友好的发展需求，人们不断改进无取向电工钢的生产流程和技术。常规流程生产无取向电工钢的常规流程主要由炼钢、连铸、热轧加后工序的酸洗冷轧和退火工序组成。常规流程的铸坯较厚，冷却速度慢，枝晶偏析严重，在加热炉中保温温度高，时间长，氧化严重；热轧采用单块轧制，头尾温度、板形和厚度波动大，导致后工序生产切头切尾多，成材率低且成品头尾性能不稳定，同板差差。常规流程生产的无取向电工钢磁感较低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请公开了一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法；本申请是通过下述方法实现的：一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法，无取向电工钢成分设计的质量百分比为：C≤0.0080％，Si≤1.0％，Als≤0.010％，Mn≤0.5％，P≤0.05％，S≤0.008％，N≤0.0080％，其余为铁和不可避免的杂质。优选的，制备步骤如下：(1)冶炼；(2)连铸-热轧；(3)酸洗、冷轧；(4)退火涂层。优选的，所述(1)冶炼为：铁水经过预处理脱硫，后进入转炉进行炼钢，后真空脱碳和合金化获得钢水。优选的，所述(2)连铸-热轧为：钢水通过中间包进入连铸机结晶器，经过扇形段浇注成铸坯，铸坯直接进行粗轧得中间坯，中间坯经感应炉加热、除鳞后入精轧机轧至2.75mm，层冷后再高速飞剪出按所需重量进行分卷，最后在卷取机卷成钢卷得到无取向电工钢热轧原料。优选的，所述连铸的浇注温度1550-1570℃，浇注拉速4.0-6.0m/min，铸坯厚度70～100mm，感应加热温度900-1150℃，终轧温度780-920℃，卷取温度730℃以下。优选的，所述连铸机到卷取机由带钢直接相连，通过卷取机前高速飞剪进行分卷。优选的，所述(3)酸洗、冷轧为，将步骤(2)所得无取向电工钢热轧原料轧制成0.50mm的无取向电工钢冷轧薄板。优选的，所述(4)退火涂层为：退火温度780-880℃，保温时间60-120s。优选的，所述退火的气氛为：当C≥0.0050％时采用湿气气氛进行脱碳再结晶退火；当C＜0.0050％时采用还原性干气气氛进行退火；所述涂层为涂绝缘涂层。有益效果：采用无头轧制生产电工钢热轧板，一个浇次两千多吨的钢水连续连铸和热轧连，中间没有穿带和抛钢。避免了常规流程及CSP等薄板坯流程因单块生产需要频繁穿带和甩尾，引起的工艺和性能波动。在整个浇次的热轧卷板形一致，温度、组织均匀，因而电工钢产品的磁性均匀、稳定，板形好；同时相对于电阻加热和煤气加热，采用感应加热加热速度更快、高温区停留时间短，因此，氧化铁皮少，产品表面质量好；采用热轧无头轧制及工艺的优化卷头尾板形好、缺陷少在冷轧时可以减少切头、切尾，能够提高电工钢的成材率；通过对电工钢成分和生产工艺的精确控制可以获得磁性优良的无取向电工钢。薄板坯无头轧制工艺，高拉速下铸坯不需均热炉加热直接轧制成薄板，热轧板板形、组织和性能均匀；通过控制电工钢成分和工艺，产品磁性均匀优良、同板差小、表面质量好，同时成材率高。C，含量太高时会产生磁时效导致使用中的铁损恶化，因此，必须控制在≤0.0080％；Si，无取向电工钢中加入Si能够增加电阻率，降低铁损；但是Si含量增加会降低磁感应强度，因此，为保证超高磁感需控制Si的含量，Si含量≤1.0％；Al，会造成磁感下降，此外Al含量高钢渣中形成高熔点的Al2O3夹杂物，易使水口絮流，不利于高速浇注；Mn，改善热轧板组织和织构，促使(100)和(110)组分加强，(111)组分减弱，改善磁性；与S形成MnS，粗大的MnS有利于晶粒长大降低铁损，锰是γ相区形成元素，当超过1.0％会减少铁素体区域，降低成品退火温度不利于晶粒的长大，因此，Mn含量需≤0.50％；P，磷为晶界偏聚元素，对钢有冷脆作用，因此，P含量控制在≤0.050％；S和N均，为杂质元素，含量增加导致铁损和磁感降低，因此，S、N控制在≤0.0080％。本申请将浇注温度控制在1550-1570℃，温度太低，钢水发粘不利于夹杂物上浮而且钢水容易在结晶器内结冷钢浇注；钢水温度太高耐材冲蚀严重，夹杂物增多而且在结晶器中凝固的坯壳浇薄容易拉漏不适于高拉速，因此将温度控制在1550-1570℃进行保护浇注防止钢水增C、增N和二次氧化。将浇注拉速控制在4.0-6.0m/min，浇注拉速太低，无头轧制速度慢，过程温降大导致终轧温度和卷取温度低磁性变差；拉速太高坯壳薄容易漏钢，冷却速度快易产生裂纹影响铸坯质量，采用较高的拉速是进行无头轧制获得较好磁性的关键。铸坯厚度为70-100mm：铸坯厚度太薄比表面积相对大使得表面质量变差，同时单位时间产量低；铸坯太厚如果在有效冶金长度下冷却能力不足导致铸坯鼓肚影响难以生产，而且会增加热轧负荷。相对于传统的加热工艺，本专利采用感应加热，温度低、时间短，因此，钢板氧化少，表面质量好。感应加热温度太低，精轧负荷大；加热温度太高，氧化铁皮厚难以除磷，表面缺陷增加。精轧终轧温度780-920℃，较高的终轧温度有利于获得粗大的铁素体组织，成品磁性较好，但终轧温度超过两相区则产生混晶组织导致磁性恶化，因此，终轧温度不能高于920℃；终轧温度太低热轧组织细小，成品磁性不佳。卷取温度≤730℃，适当的卷取温度有利于晶粒的粗化，但卷取温度太高生成的氧化铁皮难以酸洗，产品表面质量不好。退火目的使冷轧形变组织回复、再结晶并长大成粗大组织，降低铁损。退火温度低，保温时间短则晶粒不能再结晶或很细小磁滞损耗高；退火温度过高，时间长发生相变形成混晶组织，并且不利织构变强，铁损增加磁感降低。当C含量高于0.0050％时，会产生时效铁损急剧增加导致电机损耗增加，因此，需在湿气气氛进行脱碳再结晶退火；C含量小于0.0050％需在还原性干气条件进行再结晶退火，防止钢带氧化。退火完成后涂绝缘涂层。具体实施方式无取向电工钢的冶炼按铁水预处理、转炉炼钢、真空处理工序进行，冶炼成分见表1。连铸和热轧生产工艺见表2，热轧板酸洗，冷轧成0.50mm的冷轧板，经过850℃保温60s干气退火，分别对钢卷头、中、尾三个部位取样进行磁性及同板差进行测量，性能见表3。表1炼钢成分％序号CSiMnSAlsN生产流程10.00270.530.410.00450.00400.0021传统20.00270.530.410.00450.00400.0021CSP30.00270.530.410.00450.00400.0021无头轧制40.00350.820.240.00310.00290.0025传统50.00350.820.240.00310.00290.0025CSP60.00350.820.240.00310.00290.0025无头轧制70.00210.420.260.00320.00150.0015无头轧制80.00560.720.230.00210.00210.0016无头轧制90.0101.500.240.00250.150.0024传统100.00180.920.800.00280.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法，其特征在于，无取向电工钢成分设计的质量百分比为：C≤0.0080%，Si≤1.0%，Als≤0.010%，Mn≤0.5%，P≤0.05%， S≤0.008%，N≤0.0080%，其余为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法，其特征在于，无取向电工钢成分设计的质量百分比为：C≤0.0080%，Si≤1.0%，Als≤0.010%，Mn≤0.5%，P≤0.05%，S≤0.008%，N≤0.0080%，其余为铁和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法，其特征在于，制备步骤如下：（1）冶炼；（2）连铸-热轧；（3）酸洗、冷轧；（4）退火涂层。3.如权利要求2所述的一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法，其特征在于，所述（1）冶炼为：铁水经过预处理脱硫，后进入转炉进行炼钢，后真空脱碳和合金化获得钢水。4.如权利要求2所述的一种采用薄板坯无头轧制生产无取向电工钢的方法，其特征在于，所述（2）连铸-热轧为：钢水通过中间包进入连铸机结晶器，经过扇形段浇注成铸坯，铸坯直接进行粗轧得中间坯，中间坯经感应炉加热、除鳞后入精轧机轧至2.75mm，层冷后再高速飞剪出按所需重量进行分卷，最后在卷取机卷成钢卷得到无取向电工钢热轧原料。5.如权利要求4所述的一种采用薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑泽林，欧阳页先，金柱元，陈潮，许光，喻宗杰，梁宗仁，陈良，朱志强，朱经涛，谢基表，俞尧，陈统，陈传敬，赵锐，孟令旭，刘守杰，温永葆，郑旭涛，孙庆强，
申请(专利权)人：日照钢铁控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37