專利名稱：一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝。具體地說是廣泛用于定向磁場變化的電力電器產(chǎn)的關鍵材料一鐵芯，屬于功能性磁性材料技術領域。
背景技術：
取向硅鋼帶是一種新型的功能性磁性材料，由于它電阻大，所以，運行過程中，鐵芯上消耗的電能?。挥捎谒拇呕哂袕娏业姆较蛐?，所以，所需方向上的磁感高，鐵芯的利用率高，運行效率高，冷軋取向硅鋼帶是變壓器、互感器等電磁定向轉換產(chǎn)品中最關鍵最主要的鐵芯材料，冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)技術水平，直接關系到國家大量變壓器的升級換代，直接關系到國家能源的利用效率，它與國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活息息相關。根據(jù)中國金屬學會電工鋼分會《2010中國電工鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報告》披露，2010年國內(nèi)共消耗取向硅鋼帶78. 6萬噸，其中進口 23. 6萬噸，進口占國內(nèi)總消耗量的30%，冷軋取向硅鋼帶是國家長期政策扶持的產(chǎn)品。冷軋取向硅鋼帶生產(chǎn)工藝復雜、參數(shù)窗口窄、工序過程長、技術含量高而被譽為鋼鐵產(chǎn)品中的工藝品。取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝是1.篩選熱軋卷(原料)篩選一定范圍內(nèi)尺寸、卷重、含碳量、含硅量的取向硅鋼帶原料。2.酸洗去掉鋼帶表面的氧化鐵。3. 一次冷軋通過3 4道次冷軋，得到一定范圍內(nèi)厚度的一次冷軋產(chǎn)品。4.中間退火去除一次冷軋的內(nèi)應力、部分脫碳及表面生成二氧化硅(SiO2)。5. 二次冷軋通過2 3道次冷軋，得到一定范圍內(nèi)厚度的二次冷軋產(chǎn)品。6.脫碳退火涂氧化鎂在鋼帶表面涂一層氧化鎂隔離層。7.高溫退火鋼帶的最高工藝溫度為1180°C，在這個溫度范圍附近前面工藝中在鋼帶表面生成的二氧化硅(SiO2)與鋼帶表面涂的氧化鎂進行反應，在鋼帶表面生成了一層絕緣的硅酸鎂(Mg2SiO4)底層。8.熱拉伸退火涂漆鋼帶表面涂絕緣漆及鋼帶拉伸平整。9.包裝按要求包裝。上述工藝的缺點，主要是通過“中間退火”和“脫碳退火涂氧化鎂”兩個步驟來脫除碳，工藝冗長，對條件要求苛刻，雖能做出合格產(chǎn)品，但缺點是產(chǎn)品磁性差，鐵損高，生產(chǎn)效率低，能源消耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種以硫化錳為抑制劑的高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，目的在于克服上述工藝中存在的不足，尋求一種進一步提高產(chǎn)品磁性，降低鐵損，高效低耗的最佳工藝。一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，是通過以下的步驟實現(xiàn)的
(1)熱軋硅鋼卷原料驗收對熱軋卷原料的規(guī)格、卷重、含碳量、含硅量、含錳量和含硫量進行檢驗，并將合格原料進行酸洗；(2) 一次冷軋將驗收合格后的熱軋硅鋼卷原料進行3 4道次冷軋，保證板型不變，終軋厚度為0. 63mm，保證一個恒定的下壓率不變；(3)中間退火一次脫碳把一次冷軋后鋼帶中的碳一次性脫到所需要求，使表面生成二氧化硅，進行再結晶，形成一定數(shù)量具有單一位向的細小均勻的(110)
初次再
結晶晶粒。(4) 二次冷軋保證一定范圍內(nèi)的下壓率進行二次冷軋，終軋厚度為0. 28 0. 30mm，提高初次再結晶織構中的(110)
晶粒組分；(5)涂氧化鎂在硅鋼帶表面涂上氧化鎂涂層，鋼帶溫度80°C ；(6)高溫退火在高溫和純氫條件下進行再結晶、晶粒長大及鋼材凈化、得到具有單一位向的二次再結晶產(chǎn)品。所述原料規(guī)格為厚X寬=(2. Omm 2. 5mm) X (1300mm 1350mm)，卷重20 25 噸，含碳量為0. 03 0. 05 %，含硅量為2. 8 3. 4 %，含錳量為0. 05 0. 1 %，含硫量為 0. 02 0. 03%。所述步驟( 和步驟中的下壓率是板壓薄量與板壓前厚之百分比，保證下壓率為60 65%。這種下壓率保證了鋼帶在后續(xù)的中間退火一次脫碳的過程中產(chǎn)生的(110)
晶粒位向較準確。所述一次冷軋是本領域技術人員常用的冷軋方法，但是本技術對終軋厚度要求精確，為0. 63mm; —次冷軋需要添加抑制劑，主要作用是使取向硅鋼帶產(chǎn)品晶體形狀保持穩(wěn)定和統(tǒng)一，防止產(chǎn)品磁化的降低，添加的硫化錳中含錳0. 1 0. 5wt%，含硫0. 015 0. 03wt%o所述中間退火一次脫碳是在后續(xù)的生產(chǎn)工藝中不再進行脫碳，這樣可以完全消除冷軋加工硬化，這種一次脫碳要求鋼帶溫度控制在830 850°C，在爐內(nèi)時間控制在6 8min，爐內(nèi)氣氛露點溫度控制在40 45°C。在后續(xù)的初次再結晶過程中，亦可以保證形成的初次再結晶晶粒完善、細小、均勻，至碳含量小于50PRI1時停止。所述初次再結晶晶粒占總晶粒的60%以上。所述二次冷軋是本領域技術人員常用的冷軋方法，但是本技術對終軋厚度要求精確，為0. 0.30mm之間，(110)
晶粒含量提高，(110)
晶粒含量達到95%以上，此時抑制劑硫化錳仍然具有抑制作用，保證二次再結晶的產(chǎn)品是厚度和板型良好的鋼
市ο由于不進行二次脫碳，所以本發(fā)明直接進行退火涂氧化鎂，即在取向硅鋼帶表面涂上氧化鎂涂層，由于無需再承擔脫碳任務，本步驟鋼帶溫度可以降低控制在80°C，在爐時間控制在3 ％iin，爐內(nèi)氣氛為干燥氣氛。所述涂氧化鎂在爐時間3 ^iin，爐內(nèi)不加任何氣氛。在進行高溫退火后，還需要進行一步熱拉伸退火涂漆，主要作用是通過拉伸退火消除高溫退火時由于受熱應力的作用引起的鋼帶不平整，獲得良好的板形；清除鋼帶表面殘留的MgO涂層及其他污物、清潔表面；均勻涂上絕緣涂層并烘干，形成應力涂層。降低鐵損。
本發(fā)明的有益效果為1.本發(fā)明將現(xiàn)有工藝中“中間退火”工藝的爐內(nèi)氣氛露點溫度(約沈 ^TC )調高至本發(fā)明的“中間退火脫碳”工藝的爐內(nèi)氣氛露點溫度40°C 45°C，并根據(jù)本溫度調整具體退火溫度和時間，就可以達到一次脫碳要求，不需增加任何裝備和運行成本，工藝效率大大提高。2.本發(fā)明的“退火涂氧化鎂”工藝，不需再擔負原有工藝的鋼帶進行二次脫碳的職能，所以，本發(fā)明的“退火涂氧化鎂”工藝中的鋼帶溫度只需80°C，遠遠低于現(xiàn)有技術平均 850°C的溫度，能源消耗大大降低。3.本發(fā)明的“退火涂氧化鎂”工藝的硅鋼帶中的初次再結晶織構中的(110)
組分不會長大，這有利于硅鋼帶在以后的“高溫退火”初次再結晶織構中的(110)
組分的一次性長大，從而有利于提高最終成品的磁性和降低最終成品的鐵損。4.本發(fā)明的“退火涂氧化鎂”工藝中爐內(nèi)不加任何氣氛，所以，本發(fā)明的“退火涂氧化鎂”工藝的硅鋼帶的內(nèi)氧化要比原有工藝的硅鋼帶的內(nèi)氧化輕得多，從而本發(fā)明的“退火涂氧化鎂”工藝有利于提高最終成品的磁性和降低最終成品的鐵損。因此，本發(fā)明與原有工藝相比，產(chǎn)品的磁性高、鐵損低、生產(chǎn)效率高、能耗低。
具體實施例方式以下結合實施例，對本發(fā)明做進一步說明。實施例1(1)熱軋卷(原料)規(guī)格為厚X寬=2. OmmX 1300mm，卷重20噸，含碳量為 0. 0325%，含硅量為2. 864%，含錳量為0. 05%,含硫量為0.03%。(2)熱軋用稀鹽酸除凈熱軋鋼帶表面的氧化皮。(3) 一次冷軋獲得需要厚度，保證板形，控制適當及恒定的壓下率，要求其保證在60%，為后續(xù)工藝保證脫碳退火后在初次再結晶體基中產(chǎn)生一定數(shù)量的位向較準確的 (110)
晶粒，終軋厚度為0. 63mm。(4)中間退火一次脫碳把鋼帶中的碳一次性脫到含量小于50PRI1，消除冷軋加工硬化，并進行再結晶，形成完善的細小均勻的(110)
初次再結晶晶粒，測得這種晶粒含量為62.5%。鋼帶溫度控制在830°C，在爐時間控制在6分鐘。爐內(nèi)氣氛露點溫度控制在 42°C。(5) 二次冷軋得到成品厚度和板型良好的鋼帶，控制壓下率60%，提高初次再結晶織構中的(110)
組分，使其達到97. 25%，終軋厚度一般為0. 28_。(6)退火涂氧化鎂鋼帶不再需進行二次脫碳，主要是消除冷軋加工硬化，在硅鋼帶表面涂上氧化鎂(MgO)涂層。鋼帶溫度控制在80°C，鋼帶在爐時間控制在3. 5分鐘。爐內(nèi)不加任何氣氛。(7)高溫退火完成二次再結晶，高溫退火時，鋼中的(110)
晶粒發(fā)生異常長大吞食其他位向晶粒，由于抑制劑作用是一次性長大，使鋼帶具有單一(110)
位向的二次再結晶組織。形成了良好的玻璃質的硅膠膜(Mg2SiO4)底層，防止粘結。(8)熱拉伸退火涂漆通過拉伸退火消除高溫退火時由于受熱應力的作用引起的鋼帶不平整，獲得良好的板形。清除鋼帶表面殘留的MgO涂層及其他污物、清潔表面。均勻涂上絕緣涂層并烘干，形成應力涂層。降低鐵損。實施例2(1)熱軋卷(原料)規(guī)格為厚X寬=2. 5mmX 1350mm，卷重25噸，含碳量為 0. 045%，含硅量為3. 385%，含錳量為0. 01%，含硫量為0. 02%.(2)熱軋用稀鹽酸除凈熱軋鋼帶表面的氧化皮。(3) 一次冷軋獲得需要厚度，保證板形，控制適當及恒定的壓下率，要求其保證在65%，為后續(xù)工藝保證脫碳退火后在初次再結晶體基中產(chǎn)生一定數(shù)量的位向較準確的 (110)
晶粒，終軋厚度為0. 63mm。(4)中間退火一次脫碳把鋼帶中的碳一次性脫到含量小于50PRI1，消除冷軋加工硬化，并進行再結晶，形成完善的細小均勻的(110)
初次再結晶晶粒，測得這種晶粒含量為65%。鋼帶溫度控制在850°C，在爐時間為8分鐘。爐內(nèi)氣氛露點溫度控制在45°C。(5) 二次冷軋得到成品厚度和板型良好的鋼帶，控制壓下率60%，提高初次再結晶織構中的(110)
組分，使其達到95. 5%，終軋厚度一般為0. 30mm。(6)退火涂氧化鎂鋼帶不再需進行二次脫碳，主要是消除冷軋加工硬化，在硅鋼帶表面涂上氧化鎂(MgO)涂層。鋼帶溫度控制在80°C，鋼帶在爐時間控制在4分鐘。爐內(nèi)不加任何氣氛。(7)高溫退火完成二次再結晶，高溫退火時，鋼中的(110)
晶粒發(fā)生異常長大吞食其他位向晶粒，由于抑制劑作用是一次性長大，使鋼帶具有單一(110)
位向的二次再結晶組織。形成了良好的玻璃質的硅膠膜(Mg2SiO4)底層，防止粘結。(8)熱拉伸退火涂漆通過拉伸退火消除高溫退火時由于受熱應力的作用引起的鋼帶不平整，獲得良好的板形。清除鋼帶表面殘留的MgO涂層及其他污物、清潔表面。均勻涂上絕緣涂層并烘干，形成應力涂層。降低鐵損。實施例3(1)熱軋卷(原料)規(guī)格為厚X寬=2. 2mmX 1320mm，卷重22. 5噸，含碳量為 0. 035 %，含硅量為3. 025 %，含錳量為0. 075 %，含硫量為0. 025 %。(2)熱軋用稀鹽酸除凈熱軋鋼帶表面的氧化皮。(3) 一次冷軋獲得需要厚度，保證板形，控制適當及恒定的壓下率，要求其保證在62%，為后續(xù)工藝保證脫碳退火后在初次再結晶體基中產(chǎn)生一定數(shù)量的位向較準確的 (110)
晶粒，終軋厚度為0. 63mm。(4)中間退火一次脫碳把鋼帶中的碳一次性脫到含量小于50PRI1，消除冷軋加工硬化，并進行再結晶，形成完善的細小均勻的(110)
初次再結晶晶粒，測得這種晶粒含量為67.5%。鋼帶溫度控制在840°C，在爐時間為7分鐘。爐內(nèi)氣氛露點溫度為43°C。(5) 二次冷軋得到成品厚度和板型良好的鋼帶，控制壓下率62%，提高初次再結晶織構中的(110)
組分，使其達到98%，終軋厚度一般為0. 30mm。(6)退火涂氧化鎂鋼帶不再需進行二次脫碳，主要是消除冷軋加工硬化，在硅鋼帶表面涂上氧化鎂(MgO)涂層。鋼帶溫度控制在80°C，鋼帶在爐時間控制在3分鐘。爐內(nèi)不加任何氣氛。(7)高溫退火完成二次再結晶，高溫退火時，鋼中的(110)
晶粒發(fā)生異常長大吞食其他位向晶粒，由于抑制劑作用是一次性長大，使鋼帶具有單一(110)
位向的二次再結晶組織。形成了良好的玻璃質的硅膠膜(Mg2SiO4)底層，防止粘結。
(8)熱拉伸退火涂漆通過拉伸退火消除高溫退火時由于受熱應力的作用引起的鋼帶不平整，獲得良好的板形。清除鋼帶表面殘留的MgO涂層及其他污物、清潔表面。均勻涂上絕緣涂層并烘干，形成應力涂層。降低鐵損。
權利要求
1.一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于是通過以下的步驟實現(xiàn)的(1)熱軋硅鋼卷原料驗收對熱軋卷原料的規(guī)格、卷重、含碳量、含硅量、含錳量和含硫量進行檢驗，并將合格原料進行酸洗；(2)—次冷軋將驗收合格后的熱軋硅鋼卷原料進行3 4道次冷軋，保證板型不變， 終軋厚度為0. 63mm，保證一個恒定的下壓率不變；(3)中間退火一次脫碳把一次冷軋后鋼帶中的碳一次性脫到所需要求，使表面生成二氧化硅，進行再結晶，形成一定數(shù)量具有單一向位的細小均勻的(110)
初次再結晶晶粒。(4)二次冷軋保證一定范圍內(nèi)的下壓率進行二次冷軋，終軋厚度為0.觀 0. 30mm，提高初次再結晶織構中的(110)
晶粒組分；(5)涂氧化鎂在硅鋼帶表面涂上氧化鎂涂層，鋼帶溫度80°C；(6)高溫退火在高溫和純氫條件下進行再結晶、晶粒長大及鋼材凈化、得到具有單一位向的二次再結晶產(chǎn)品。
2.如權利要求1所述的一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述原料規(guī)格為厚X寬=O. Omm 2. 5mm) X (1300mm 1350mm)，卷重20 25噸，含碳量為0. 03 0. 05%，含硅量為2. 8 3. 4%，含錳量為0. 05 0. 1%，含硫量為0. 02 0. 03%。
3.如權利要求1所述的一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟 (2)和步驟中的下壓率是板壓薄量與板壓前厚之百分比，保證下壓率為60 65%。
4.如權利要求1所述的一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述中間退火一次脫碳要求鋼帶溫度830 850°C，在爐內(nèi)時間6 8min，爐內(nèi)氣氛露點溫度40 45 0C，至碳含量小于50PPm時停止。
5.如權利要求1所述的一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述初次再結晶晶粒占總晶粒的60 %以上。
6.如權利要求1所述的一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述涂氧化鎂在爐時間3 ％iin，爐內(nèi)不加任何氣氛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高精度冷軋取向硅鋼帶的生產(chǎn)工藝(1)熱軋硅鋼卷驗收對熱軋卷原料的規(guī)格、卷重、含碳量、含硅量、含錳量和含硫量進行檢驗，并將合格原料進行酸洗；(2)一次冷軋3～4道次冷軋，保證一定范圍內(nèi)的壓下率；(3)中間退火一次脫碳把鋼帶中的碳一次性脫到所需要求，表面生成二氧化硅，進行再結晶，形成(110)
初次再結晶晶粒；(4)二次冷軋?zhí)岣叱醮卧俳Y晶織構中的(110)
晶粒組分；(5)涂氧化鎂在硅鋼帶表面涂上氧化鎂涂層；(6)高溫退火在高溫和純氫條件下進行再結晶、晶粒長大及鋼材凈化，得到具有單一位向的二次再結晶產(chǎn)品。產(chǎn)品的磁性高、鐵損低、生產(chǎn)效率高、能耗低。
文檔編號C21D8/12GK102534158SQ20121002382
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權日2012年2月3日
發(fā)明者龔建達 申請人:無錫華精新型材料有限公司