[發(fā)明專利]基于板坯厚度的無取向電工鋼頭尾性能改善方法及裝置

在審

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• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115945515A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜軍;裴英豪;施立發(fā);占云高;夏雪蘭;劉青松;祁旋;陸天林;程國慶;徐文祥;陳明俠
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B1/22
• 分類號: B21B1/22;C21D8/12;C21D1/26
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 鐘雪

本發(fā)明公開一種基于板坯厚度的無取向電工鋼頭尾性能改善方法，無取向電工鋼的生產(chǎn)工藝流程為：無取向電工鋼板坯→加熱爐→熱軋→酸洗→冷軋→成品退火涂層→精整包裝；其中，熱軋包括高壓水除磷、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取，在精軋過程形成中部較頭部、尾部薄的無取向電工鋼板坯。本發(fā)明在熱軋階段形成頭尾的厚度較中間更厚的熱卷，所以頭尾的冷軋壓下率更大，頭尾冷軋形變儲能更多，更加有利于后續(xù)成品退火時頭尾部晶粒的再結(jié)晶長大，保證了頭尾與中間組織的均勻一致，改善了頭尾的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無取向電工鋼技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種基于板坯厚度的無取向電工鋼頭尾性能改善方法及裝置。

背景技術(shù)

無取向電工鋼主要用于制造各類電機的鐵芯，是電力、電子和軍事工業(yè)中不可缺少的重要軟磁材料，也是一種節(jié)能的重要金屬功能材料。隨著國家電機能效標(biāo)準(zhǔn)的升級，對于無取向電工鋼的磁性能(特別是鐵損)的要求越來越高。對于中低牌號無取向電工鋼來說，為了控制成本，現(xiàn)在其常規(guī)制造工藝為：煉鋼→連鑄→熱軋→酸洗→冷軋→退火→涂層→剪切包裝，沒有常化流程。而常化的主要目的是使熱軋板組織更為均勻，使再結(jié)晶晶粒增多，防止瓦楞狀缺陷；在常化過程中，高溫使得晶粒和析出物粗化，加強了{100}和{110}組分以及減弱{111}組分，可明顯提高磁性能。為了在不通過常化處理的工藝流程下得到較優(yōu)的磁性能，目前廣大無取向電工鋼生產(chǎn)企業(yè)基本都是采用熱軋后高溫卷取的方式。但高溫卷取也帶來了其他的問題：鋼卷內(nèi)外溫差增大，內(nèi)外圈鋼帶比中部鋼帶溫度約低100℃，這就造成成品磁性不均勻，表現(xiàn)為頭和尾的鐵損惡化(相差0.4～0.5W/kg，惡化率約10～15％)，頭尾性能惡化值△＝|中部性能-頭尾部性能|、這種情況一個顯而易見的結(jié)果是由于成品鋼卷頭尾性能較差，拉低了鋼卷的整體性能水平。為了更為客觀的反應(yīng)整卷的磁性能，而采用分小卷測磁評價，頭尾卷與中部卷分開檢測，這不僅增加了工序成本，同時也降低了正品成材率，約損失10～30％，還影響大卷直發(fā)等交付形式的實現(xiàn)；同時用戶在使用中也容易因硅鋼性能波動對電機成品性能一致性產(chǎn)生影響，最終影響電機的設(shè)計、使用與推廣。

在控制整卷性能均勻上，前人也做了大量的工作，如針對其根源的熱軋過程結(jié)束后的溫度不均勻，采用高溫卷取后將熱軋卷放在保溫罩內(nèi)冷卻或裝入比卷取溫度高100℃左右的爐內(nèi)通氮氣并短時間(10-40min)保溫，保溫后再水冷或其他手段控冷至600℃，對冷卻時間有明確的計算要求，如專利《電工鋼熱軋后卷取溫度均勻性的方法》(JPA?1981-033436)、《熱軋卷取后保溫常化磁性能優(yōu)秀的無取向電工鋼制備方法》(JPA?1982-043132)、《板型和磁性能優(yōu)異的無取向電工鋼制備方法》(JPA?1985-194019)、《無取向電工鋼熱軋卷取后常化方法》(JPA?1985-050117)等，通過保溫控冷使得熱軋卷精軋卷取后整卷溫度均勻、組織均勻，來獲得縱向磁性能均勻的保證，這類方法雖然可以有效的獲得整卷均勻的性能，但延長了熱軋卷流通至酸洗冷軋階段的時間，降低了生產(chǎn)效率，額外增加保溫設(shè)施與存放場地。

專利《一種電工鋼的熱軋方法》(CN104726763B)公開了一種生產(chǎn)方法：熱軋精軋采用單機架軋制，在軋機前后增加具有加熱功能的熱卷箱，熱軋、精軋每道次軋后均進入熱卷箱加熱，熱卷箱的溫度控制在900～1000℃。雖然能夠在較低板坯加熱溫度下有效抑制析出物在加熱時的固溶、減輕頭尾溫度偏低的問題，最終產(chǎn)品性能波動小，但由于熱卷箱的使用大大降低了生產(chǎn)效率，且需要額外增加熱卷箱設(shè)備投入較大。

專利《一種改善頭尾部性能的無取向硅鋼生產(chǎn)方法》(CN?101618502A)公布了一種生產(chǎn)方法：通過在熱軋坯裝爐加熱前在鋼坯的頭尾兩個端面涂上一層導(dǎo)熱系數(shù)小于10W/m.K，且在熱軋除鱗中能剝落的涂層來有效解決無取向硅鋼與其它不同加熱要求的產(chǎn)品同爐加熱而導(dǎo)致鋼坯頭尾部分溫度偏高的問題，可明顯提高冷軋無取向硅鋼產(chǎn)品頭尾部分的電磁性能。專利《一種提高無取向硅鋼頭尾性能的熱軋加熱方法》(CN?101879529A)公布了一種生產(chǎn)方法：通過控制加熱爐內(nèi)燒嘴的開啟程度來調(diào)解鋼坯頭尾部溫度，可明顯提高冷軋無取向硅鋼產(chǎn)品頭尾部分的電磁性能。此兩種方法的主要著力點在于鋼坯爐內(nèi)加熱的溫度均勻控制，對于熱軋卷后的頭尾溫度差異未有說明和提出解決辦法。