[發(fā)明專(zhuān)利]一種獲得優(yōu)良取向電工鋼硅酸鎂底層和板型質(zhì)量的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011046345.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112257306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡守天;沈昕怡;周玉駿;黨寧員;吳章漢;余信義;蔣杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/23
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/23;G06F30/28;G06F30/17;C21D8/12;G06F119/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

本發(fā)明公開(kāi)了獲得優(yōu)良取向電工鋼硅酸鎂底層和板型質(zhì)量的方法，根據(jù)熱量傳遞和流體運(yùn)動(dòng)的基本理論，采用有限元軟件，建立環(huán)形爐溫度場(chǎng)模型；針對(duì)現(xiàn)有加熱工藝，利用溫度場(chǎng)模型，計(jì)算該工藝下不同時(shí)刻的鋼卷頂?shù)诇夭钋闆r，分析造成結(jié)果的原因，制定多種優(yōu)化方向，使用溫度場(chǎng)模型進(jìn)行迭代計(jì)算分析比較，最終輸出最佳優(yōu)化方案；根據(jù)最佳優(yōu)化方案優(yōu)化進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)。鋼卷溫差縮小，采用工藝仿真模型和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)相結(jié)合的模式，確定最佳的工藝方案，使得鋼卷板寬方向在升溫過(guò)程中溫差降低100℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶粒取向電工鋼制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種獲得優(yōu)良取向電工鋼硅酸鎂底層和板型質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)

取向電工鋼經(jīng)脫碳退火后，表面形成富含SiO₂的氧化層，表面涂敷MgO隔離劑后卷曲，鋼卷經(jīng)高溫退火處理，在高溫退火過(guò)程中，SiO₂和MgO形成硅酸鎂底層。關(guān)于如何獲得優(yōu)良的硅酸鎂底層，在日本方面有很多研究，主要從取向硅鋼脫碳退火過(guò)程，控制爐內(nèi)的溫度、露點(diǎn)和分壓比，控制脫碳退火后表面形成氧化層結(jié)構(gòu)，獲得優(yōu)良的硅酸鎂底層結(jié)構(gòu)，氧化層中氧含量較少，形成的硅酸鎂底層較薄，硅酸鎂底層形成的張力小，附著性較差，磁性能不理想。氧化層中氧含量較多，形成硅酸鎂底層較厚，張力大，附著性好，表面容易形成針孔狀亮點(diǎn)缺陷。關(guān)于氧化鎂隔離劑的研究?jī)?nèi)容也比較多，大多從MgO的CAA值，含水率以及MgO添加劑對(duì)硅酸鎂底層的影響方面研究，從而獲得優(yōu)良的硅酸鎂底層。

取向硅鋼的生產(chǎn)過(guò)程中，為了獲得理想的晶體取向，獲得單一(110)[001]織構(gòu)(即Goss織構(gòu))，必須進(jìn)行高溫二次再結(jié)晶退火。環(huán)型爐高溫退火技術(shù)是目前在取向硅鋼工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛且較為成熟的一項(xiàng)技術(shù)，具有產(chǎn)量高、能耗低、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。原料鋼卷在環(huán)形爐膛內(nèi)以金屬內(nèi)罩覆蓋，高速燒嘴布置在爐膛側(cè)壁，以高速高溫的煙氣攪動(dòng)爐內(nèi)氣氛以達(dá)到對(duì)內(nèi)罩的均勻加熱，再通過(guò)內(nèi)罩對(duì)鋼卷進(jìn)行輻射加熱。盡量在設(shè)備設(shè)計(jì)上進(jìn)行了諸多優(yōu)化，以盡可能達(dá)到均勻加熱的目的，但整卷退火的形式所帶來(lái)的大溫差卻是不可避免的,導(dǎo)致在升溫階段不均勻，層間隔離涂層所釋放的結(jié)晶水造成鋼卷卷層間氣氛和露點(diǎn)的不均勻性，所形成的硅酸鎂底層顏色出現(xiàn)不均勻，在支撐底板測(cè)長(zhǎng)期出現(xiàn)月牙形氧化色。

鋼卷在高溫退火過(guò)程中，最高經(jīng)歷1200℃的高溫凈化處理較長(zhǎng)時(shí)間的熱處理，鋼卷本身由于自身的重量而蠕變變形，或者熱膨脹受到限制，從而造成各種形狀缺陷，導(dǎo)致成品率降低。在最嚴(yán)重的情況下，鋼板在高溫退火后不能再進(jìn)入下工序涂層平整退火設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種獲得優(yōu)良取向電工鋼硅酸鎂底層和板型質(zhì)量的方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種獲得優(yōu)良取向電工鋼硅酸鎂底層和板型質(zhì)量的方法，包括如下步驟：

S100、根據(jù)熱量傳遞和流體運(yùn)動(dòng)的基本理論，采用有限元軟件，建立環(huán)形爐溫度場(chǎng)模型；

S200、針對(duì)現(xiàn)有加熱工藝，利用溫度場(chǎng)模型，計(jì)算該工藝下不同時(shí)刻的鋼卷頂?shù)诇夭钋闆r，分析造成結(jié)果的原因，制定多種優(yōu)化方向，使用溫度場(chǎng)模型進(jìn)行迭代計(jì)算分析比較，最終輸出最佳優(yōu)化方案；

S300、根據(jù)最佳優(yōu)化方案優(yōu)化進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)。

進(jìn)一步，溫度場(chǎng)模型包括內(nèi)罩、導(dǎo)流蓋板、墊板、底板、進(jìn)氣套管和立柱，內(nèi)罩內(nèi)從上至下依次布置導(dǎo)流蓋板、鋼卷、墊板、底板和支柱；立柱為空心柱，其內(nèi)布置有進(jìn)氣套管；墊板與底板相接觸的面上開(kāi)設(shè)導(dǎo)流槽，以對(duì)經(jīng)進(jìn)氣套管進(jìn)入的氣體進(jìn)行切割，改變氣流路徑；鋼卷外距墊板預(yù)設(shè)高度處纏繞隔熱材料。

進(jìn)一步，隔熱材料為多晶莫來(lái)石隔熱棉。

進(jìn)一步，墊板上所開(kāi)設(shè)的導(dǎo)流槽的深度為25mm，寬為50mm；墊板上所開(kāi)設(shè)的導(dǎo)流槽的數(shù)量為多個(gè)，每道導(dǎo)流槽均沿墊板的徑向進(jìn)行布置，且每道導(dǎo)流槽的兩端分別貫穿墊板的內(nèi)圓周面和外圓周面。