專利名稱：無取向冷軋電工鋼板制造方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及一種無取向冷軋電工鋼板的制造方法。
背景技術：
無取向電工鋼板因其具有磁感應性能穩(wěn)定、縱向厚差(±5μ)良好、涂層絕緣性和沖片性能好及耐腐蝕強的特點，在電器、汽車及空調等領域得到廣泛使用。目前生產(chǎn)無取向電工鋼板的制造方法是，首先在冶煉上采用真空生產(chǎn)的高純度硅鋼，再熱軋成卷坯，進行酸洗，冷軋，連續(xù)脫碳退火直至成品檢驗出廠。
其中連續(xù)退火是冷軋無取向電工鋼板生產(chǎn)中的一個重要工序，連續(xù)退火機組所需投資很大，在整個投資中占有很大比例，在很大程度上，他的生產(chǎn)能力決定了車間的生產(chǎn)能力。在連續(xù)退火過程中，鋼板處于單張加熱和冷卻，冷卻時間僅1分鐘左右，即在1分鐘左右時間，鋼板從800℃-850℃冷卻至60℃以下，碳是鋼中的常存元素，為得到良好的電磁性能和避免磁時效，需保證成品中的碳含量達到30ppm以下。這是因為，含碳量大于30ppm的鋼中，就會存在固溶于鋼中處于不穩(wěn)定狀態(tài)的碳，在以后使用中，如電機運轉中隨著時間增長，會逐漸析出，使電磁性能變壞，導致電機發(fā)熱、出力減少。同時高的含碳量，在快速冷卻中，除一部分固溶在鋼中外，其余部分將呈細小碳化物在鋼中彌散析出，這也將使鋼板的電磁性能惡化。由此可見，若鋼板原始含碳量太高，就會增加連續(xù)退火爐的脫碳負擔，從而降低連續(xù)退火機組的產(chǎn)量，導致增大投資和提高生產(chǎn)成本，為提高連續(xù)退火機組的產(chǎn)量，都采用高純度甚至超高純度真空冶煉，將鋼中的原始含碳量降至50--100ppm，甚至降至30ppm以下，使連續(xù)退火機組主要完成再結晶的任務就行了。
不具備上述條件的企業(yè)，曾采用過對熱軋卷坯，用罩式爐進行松卷黑退火方法進行脫碳，以彌補冶煉未能進行高純度真空冶煉的問題，但出于松卷退火的操作困難和脫碳不均等問題，也未能取得很好效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為中、小企業(yè)提供一種能夠采用普通冶煉方法生產(chǎn)的原料，不采用投資昂貴的連續(xù)退火機組，而提供一種投資較小的罩式退火爐，生產(chǎn)冷軋無取向電工鋼板的方法。
本發(fā)明生產(chǎn)無取向冷軋電工鋼板制造方法，其步聚如下a.選用普通冶煉方法生產(chǎn)的含碳量小于800ppm的熱軋硅鋼卷坯料，然后酸洗，冷軋到規(guī)定厚度；b.在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內的保護氣體為氫氮混合氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％，以80℃-120℃/小時的速度溫度到700-880℃范圍內，保持8-16小時，然后冷卻，冷卻速度以小于30℃/小時冷卻至500℃，吊外罩，再自然冷卻至80℃以下時出爐。
在上述步聚b的前面增加有罩式退火爐中間退火工藝，罩式爐內的保護氣體為氫氮混合氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％，溫度在650-760℃范圍內保持8-12小時，然后冷卻，隨爐冷卻至500℃，再用冷卻罩快速冷卻至小于等于80℃時出爐；出爐后的鋼卷再進行一次平整冷軋，軋成規(guī)定的成品厚度。
所述步聚b中的冷卻速度為10-20℃/小時之間。
本發(fā)明的優(yōu)點是，不依靠冶煉時采用真空冶煉大幅度降低鋼中的碳含量和冷軋后采用連續(xù)脫碳退火進一步脫碳，將成品碳含量降到30ppm以下，從而避免磁時效和獲得好的電磁性能。而是采用罩式爐退火工藝，通過高溫加熱和緩慢的冷卻，使鋼中的碳在加熱時充分固溶于鋼中，冷卻時，以碳化物或石墨的形式在晶界析出并集聚。這樣在成品鋼板中，沒有處于不穩(wěn)定狀態(tài)的固溶碳，這就避免了磁時效。同時也避免了碳化物呈細小彌散析出導致的電磁性能惡化，從而大大減少了碳對電磁性能的不利影響，使其能生產(chǎn)出性能比較優(yōu)良的冷軋電工鋼板。
為中、小企業(yè)提供了一種比較容易實施，又比較經(jīng)濟的生產(chǎn)無取向冷軋電工鋼板的方法，可以采用容易獲得的普通冶煉方法生產(chǎn)的硅鋼原料進行無取向冷軋電工鋼生產(chǎn)；降低投資，降低生產(chǎn)成本。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施情況進行具體說明本發(fā)明所采用的原料為氧氣頂吹和頂?shù)状缔D爐冶煉，均未經(jīng)真空冶煉，僅進行鋼包吹氬。
實施例11.原料為氧氣頂吹轉爐冶煉而成，其化學成分(％)如下CMnS P SI0.06 0.23 0.018 0.021 2.122.原料的規(guī)格為2.75×355mm熱軋卷，需生產(chǎn)的無取向冷軋電工鋼板的成品規(guī)格為0.51×350mm冷軋硅鋼帶。
3.制造方法把氧氣頂吹轉爐冶煉而成的熱軋硅鋼卷坯料進行酸洗，再冷軋到厚度為0.51mm的硅鋼帶。在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為以80℃-90℃/小時的速度升溫至700-720℃范圍內，保持15-16小時，再緩慢冷卻，冷卻速度以15-20℃/小時冷卻至500℃，再吊外罩，自然冷卻至80℃以下時出爐。經(jīng)發(fā)蘭處理及檢驗后入庫。
4.對上述生產(chǎn)無取向冷軋電工鋼板的牌號進行判定，電磁性能進行檢測磁感強度(T)單位鐵損(w/kg)牌號B50 P15/501.684.78 50W540其中，磁感強度T指鐵芯試樣以退磁狀態(tài)，在標定頻率下，當交流磁場的峰值達到某一標定值時，鐵芯試樣磁感的峰值為磁感應強度的峰值，單位為T(特斯拉)，表示為B(0.01H)，例如B50表示磁場強度為5000A/m，頻率50HZ時的磁感應強度的峰值。
單位鐵損指在給定頻率f(HZ)，給定磁感應強度峰值磁化的情況下的單位質量鐵芯試樣中消耗的功率。鐵損用符號P(10Bm/f)表示，例如P15/50，表示在磁感應強度1.5T、頻率50HZ下單位質量的鐵損。
上述的磁感強度和單位鐵損的數(shù)據(jù)符合國家GB/T2521-1996冷軋電工鋼標準規(guī)定。
實施例21.原料成分原料為氧氣頂吹轉爐冶煉而成，其化學成分(％)如下CMnS P Si0.04 0.21 0.012 0.020 2.322.原料和成品規(guī)格原料的規(guī)格為2.70×355熱軋卷，需生產(chǎn)的無取向冷軋電工鋼板的成品規(guī)格為0.49×350mm冷軋硅鋼帶。
3.制造方法把氧氣頂吹轉爐冶煉而成的熱軋硅鋼卷坯料進行酸洗，再冷軋到厚度為0.53mm的硅鋼帶。先在罩式爐內進行中間退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為以100℃-110℃/小時的速度升溫至650-685℃范圍內，保持11-12小時，隨爐冷卻至500℃，再吊冷卻罩，快速冷卻至80℃出爐。中間退火后的鋼卷，再進行一次平整冷軋，冷軋至厚度為0.49mm。在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為快速升溫至860-880℃，保持8-9小時，再緩慢冷卻，冷卻速度以15-20℃/小時冷卻至500℃，再吊外罩，自然冷卻至80℃以下時出爐。經(jīng)發(fā)蘭處理、檢驗后入庫。
4.對上述生產(chǎn)無取向冷軋電工鋼板的牌號進行判定及電磁性能進行檢測磁感強度(T)單位鐵損(w/kg)牌號B50P15/501.68 3.86 50W400該數(shù)據(jù)符合國家關于無取向冷軋電工鋼板的標準。
實施例31.原料成分，原料為氧氣頂吹轉爐冶煉而成，其化學成分如下C MnS P SI0.08 0.18 0.21 0.019 2.352.原料及成品規(guī)格原料的規(guī)格為2.65×355mm熱軋卷，需生產(chǎn)的無取向冷軋電工鋼板的成品規(guī)格為0.50×350mm冷軋硅鋼帶。
3.制造方法把氧氣頂吹轉爐冶煉而成的熱軋硅鋼卷坯料進行酸洗，再冷軋到厚度為0.54mm的硅鋼帶。先在罩式爐內進行中間退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為以90℃-100℃/小時的速度快速升溫至740-760℃范圍內，保持10-11小時，隨爐冷卻至500℃，再吊冷卻罩，快速冷卻至80℃以下出爐。中間退火后的鋼卷，再進行一次平整冷軋，冷軋至厚度為0.50mm。在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為快速升溫至760-780℃，保持10-11小時，再緩慢冷卻，冷卻速度以20-25℃/小時冷卻至500℃，再吊外罩，自然冷卻至80℃以下時出爐。經(jīng)發(fā)蘭處理及檢驗后入庫。
4.對上述生產(chǎn)無取向冷軋電工鋼板的牌號進行判定及電磁性能進行檢測。
磁感強度(T)單位鐵損(w/kg)牌號B50P15/501.67 4.94 50W540該數(shù)據(jù)符合國家關于無取向冷軋電工鋼板的標準。
實施例41.原料成分原料為氧氣頂?shù)讖痛缔D爐而成，其化學成分如下C MnS P SI0.04 0.22 0.010 0.018 2.41
2.原料及成品規(guī)格原料規(guī)格為2.65×355mm熱軋卷；需生產(chǎn)的無取向冷軋電工鋼板的成品規(guī)格為0.48×350mm冷軋硅鋼帶。
3.制造方法把氧氣頂吹轉爐冶煉而成的熱軋硅鋼卷坯料進行酸洗，再冷軋到厚度為0.52mm的硅鋼帶。在罩式爐內進行中間退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為以110℃-120℃/小時的速度快速升溫至720-740℃范圍內，保持9-10小時，隨爐冷卻至500℃，再吊冷卻罩，快速冷卻至75-80℃出爐。中間退火后的鋼卷，再進行一次平整冷軋，冷軋至厚度為0.48mm。在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為快速升溫至840-860℃，保持12-13小時，再緩慢冷卻，冷卻速度以10-15℃/小時冷卻至500℃，再吊外罩，自然冷卻至60-80℃時出爐。經(jīng)發(fā)蘭處理及檢驗后入庫。
4.成品電磁性能及牌號磁感強度(T)單位鐵損(w/kg)牌號B50P15/501.69 3.62 50W400實施例51.原料成分原料為氧氣頂?shù)讖痛缔D爐冶煉而成，化學成份如下C MnS P SI0.07 0.19 0.013 0.020 1.892.原料及成品規(guī)格，原料規(guī)格為2.60×355mm熱軋卷，需生產(chǎn)的無取向冷軋電工鋼板的成品規(guī)格為0.49×350mm冷軋硅鋼帶。
3.制造方法把氧氣頂吹轉爐冶煉而成的熱軋硅鋼卷坯料進行酸洗，再冷軋到厚度為0.51的硅鋼帶。在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為以90℃-100℃/小時的速度快速升溫至800-820℃范圍內，保持11-12小時，再緩慢冷卻，冷卻速度以25-30℃/小時冷卻至500℃，再吊外罩，自然冷卻至80℃以下時出爐。經(jīng)發(fā)蘭處理及檢驗后入庫。
4.成品電磁性能及牌號，磁感強度(T)單位鐵損(w/kg)牌號B50P15/501.69 5.24 50W540實施例61.原料成分原料為氧氣頂?shù)讖痛缔D爐冶煉而成，其化學成份如下C MnS P SI0.05 0.23 0.012 0.018 1.952.原料及成品規(guī)格原料的規(guī)格為2.60×355mm熱軋卷，需生產(chǎn)的無取向冷軋電工鋼板的成品規(guī)格為0.51×350mm冷軋硅鋼帶。
3.制造方法把氧氣頂吹轉爐冶煉而成的熱軋硅鋼卷坯料進行酸洗，再冷軋到厚度為0.55mm的硅鋼帶。在罩式爐內進行中間退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為以100℃-110℃/小時的速度快速升溫至685-700℃范圍內，保持8-9小時，隨爐冷卻至500℃，再吊冷卻罩，快速冷卻至80℃以下出爐。中間退火后的鋼卷，再進行一次平整冷軋，冷軋至厚度為0.49mm。在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內通氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％；退火工藝為快速升溫至820-840℃，保持13-14小時，再冷卻，冷卻速度以15-20℃/小時冷卻至500℃，再吊外罩，自然冷卻至80℃以下時出爐。經(jīng)發(fā)蘭處理及檢驗后入庫。
4.成品電磁性能及牌號磁感強度(T)單位鐵損(w/kg)牌號B50P15/501.69 4.02 50W470上述實施例中的試樣，均符合GB/T2521-1996冷軋電工鋼標準規(guī)定。再按GB/T2521-1996冷軋電工鋼標準規(guī)定，將試樣在200℃爐溫中均熱48小時。進行時效處理，要求時效處理后的鐵損值也應符合各牌號所規(guī)定的值。

六種試樣，經(jīng)時效處理后，大部分鐵損值均有小幅下降，僅二種試樣略有上升，最大上升值不到1％，僅為0.4％，完全符合要求，可以證明采用本發(fā)明的產(chǎn)品無磁時效。
其中含碳量≤0.08，即為C≤800ppm，其他成份，同一般無取向硅鋼工藝的要求。
權利要求
1.無取向冷軋電工鋼板制造方法，其步聚如下a.選用普通冶煉方法生產(chǎn)的含碳量小于800ppm的熱軋硅鋼卷坯料，然后酸洗，冷軋到規(guī)定厚度；b.在罩式爐內進行成品退火，罩式爐內的保護氣體為氫氮混合氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％，以80℃-120℃/小時的速度升溫到700-880℃范圍內，保持8-16小時，然后冷卻，冷卻速度以小于30℃/小時冷卻至500℃，吊外罩，再自然冷卻至80℃以下出爐。
2.根據(jù)權利要求1所述的無取向冷軋電工鋼板制造方法，其特征在于在步聚b的前面增加有罩式退火爐中間退火工藝，罩式爐內的保護氣體為氫氮混合氣體，其中氫氣占10-50％，氮氣占50-90％，溫度在650-760℃范圍內保持8-12小時，然后冷卻，隨爐冷卻至500℃，再用冷卻罩快速冷卻至小于等于80℃時出爐；出爐后的鋼卷再進行一次平整冷軋，軋成規(guī)定的成品厚度。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的無取向冷軋電工鋼板制造方法，其特征在于所述步聚b中的冷卻速度為10-20℃/小時之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無取向冷軋電工鋼板的制造方法。為中、小企業(yè)采用普通冶煉方法生產(chǎn)的原料，不采用投資昂貴的連續(xù)退火機組，而生產(chǎn)冷軋無取向電工鋼板提供方便。該制造方法步聚如下選用普通冶煉方法生產(chǎn)的含碳量小于800ppm的熱軋硅鋼卷坯料，然后酸洗，冷軋；在罩式爐內進行成品退火，快速升溫到700－880℃范圍內，保持8－16小時，先緩慢冷卻，再自然冷卻至80℃以下時出爐。本發(fā)明不依靠冶煉時采用真空冶煉大幅度降低鋼中的碳含量，而是采用罩式爐退火工藝，使鋼中的碳在加熱時充分固溶于鋼中。從而在成品鋼板中，沒有處于不穩(wěn)定狀態(tài)的固溶碳，避免了磁時效和電磁性能惡化，生產(chǎn)出的冷軋電工鋼板性能優(yōu)良，且節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號C21D11/00GK101069943SQ20061002650
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權日2006年5月12日
發(fā)明者方澤民, 孫紹寧, 馬崇光, 王偉民, 方琳 申請人:武漢分享科工貿有限公司, 上海矽鋼有限公司