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CN108213077A - 冷轧≥2.5%Si高硅钢的方法 - Google Patents

冷轧≥2.5%Si高硅钢的方法 Download PDF

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CN108213077A
CN108213077A CN201711479983.1A CN201711479983A CN108213077A CN 108213077 A CN108213077 A CN 108213077A CN 201711479983 A CN201711479983 A CN 201711479983A CN 108213077 A CN108213077 A CN 108213077A
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cold
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朱永章
李亚强
张泉
刘广益
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Wuhan Iron and Steel Co Ltd
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Abstract

本发明涉及冷轧≥2.5%Si高硅钢的方法，坯料钢卷开卷后使用六辊轧机直接进行上机轧制，采用一次冷轧法或二次冷轧法进行冷轧；轧制过程中采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量为1000～6000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭，控制各道次的轧制变形温度在100～300℃；轧制完成后进行卷取。本发明采用常规六辊轧机可实现≥2.5％Si高硅钢冷轧，六辊轧机可实现连续轧制，不必频繁换辊，生产效率提高了30％；六辊轧机在冷轧过程中轧制变形区的长度较长，变形速率相对较小，塑性变形不剧烈，轧件无板形质量缺陷，产品表面质量良好。

Description

冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法
技术领域
本申请涉及一种硅钢轧制方法，具体涉及一种冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法。
背景技术
随着硅含量的提高，硅钢的磁性、电阻率均提高，铁损大幅下降，但当硅含量≥2.0％时，冷轧时的变形抗力大，塑性变形困难，冷轧时容易发生断带事故，不易通过常规四辊或者六辊酸洗连轧机组进行冷轧。因此，≥2.5％Si高硅含量的高牌号无取向硅钢和取向硅钢一般在二十辊轧机进行可逆式冷轧；但二十辊轧机因辊系结构复杂，生产维护难度较大，换辊频繁，生产效率低，2号浪、边浪、凸条等板形缺陷多。
六辊轧机具有生产效率高的特点，但六辊轧机工作辊直径较大，在第1、2道次轧制后，边部裂边密集，在大张力下，裂口处裂纹极其敏感，迅速扩展，容易造成脆性断带；此外，薄规格产品冷轧时的轧制力和弯辊力较大，轧机设备工作状态接近极限。
因此，针对≥2.5％Si高硅含量的高牌号无取向硅钢和取向硅钢，业内缺少一种既能保证高生产效率又能实现高板形质量的轧制方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，采用常规六辊轧机可实现≥2.5％Si高硅钢冷轧，生产效率高、板形控制精确、表面质量好，解决目前薄规格高硅钢生产效率低和板形不佳的问题。
实现本发明目的所采用的技术方案为，一种冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，包括如下步骤：
坯料钢卷开卷，输出坯料钢带，使用六辊轧机对坯料钢带直接进行上机轧制，所述六辊轧机的工作辊直径为240～320mm；
所述轧制过程中采用乳化液喷淋对坯料钢带进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量为1000～6000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭，控制各道次的轧制变形温度在100～300℃；
所述轧制完成后得到成品钢带，对成品钢带进行卷取。
进一步的，所述轧制具体采用一次冷轧法或二次冷轧法进行冷轧。
进一步的，所述采用二次冷轧法进行冷轧包括：
坯料钢带第一次冷轧完成后，将坯料钢带经中间退火脱碳，再进行第二次冷轧，得到成品钢带。
进一步的，所述采用一次冷轧法进行冷轧包括：
采用三道次以上冷轧工艺，控制第一道次的压下率在30％～45％，控制末道次的压下率在18％～31％，其余各道次的压下率控制在25％～42％。
进一步的，所述一次冷轧法或所述二次冷轧法均采用连续式轧制，所述采用连续式轧制的具体内容为，当前坯料钢卷进行末道次轧制后，采用该工作辊继续轧制下一个坯料钢卷，每对工作辊连续进行“开坯+成品”各道次轧制。
进一步的，所述坯料钢卷开卷后，对输出的坯料钢带进行常化酸洗，使用六辊轧机对坯料钢带直接进行上机轧制。
进一步的，所述轧制还包括：
进行自动板形控制，入口分段冷却，自动控制工作辊热凸度；中间辊弯辊力200～500kN，轴向窜辊量0～120mm；采用四次函数的目标板形曲线。
进一步的，所述对成品钢带进行卷取时，各道次入侧单位张力50～240MPa，出侧单位张力160～240MPa；轧制力10～18MN，稳定轧制速度600～950mpm。
进一步的，所述工作辊采用锻钢、半高速钢或高速钢材质。
进一步的，所述工作辊的表面粗糙度为0.4～1.0μm。
由上述技术方案可知，本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，采用六辊轧机进行≥2.5％Si高硅钢冷轧，由于六辊轧机可实现连续轧制，不必频繁换辊，生产效率提高了30％，可以解决二十辊轧机的相关缺陷，提高生产效率和板形质量。
六辊轧机工作辊直径为240～320mm，相对于二十辊轧机工作辊直径60～85mm，六辊轧机在冷轧过程中轧制变形区的长度较长，变形速率相对较小，塑性变形不剧烈，钢带温度较低时，轧后出现裂口在变形区范围内，发生断带的概率较小，在可接受范围内，因此在坯料钢卷开卷后无需进行预热，输出的坯料钢带可直接上六辊轧机进行轧制，相比于现有高硅钢冷轧方法在轧制前需要先对开卷的钢板进行预热，本发明可降低≥2.5％Si高硅钢生产的能耗，并且生产周期更短，工艺更简单。
各道次入侧乳化液流量控制在1000～6000L/min，出侧乳化液流量均完全关闭，积累变形热效果好，钢带温度可达300℃以上(二十辊轧机约200℃)。通过精确控制乳化液的冷却作用，使各道次轧制变形温度控制在100～300℃，塑性变形占主导，防止出现脆性断带，同时实现了高磁感取向硅钢的时效轧制，达到多钢种、多规格冷轧工艺的覆盖。通过上述工艺步骤，有效克服六辊轧机工作辊直径较大，在第1、2道次轧制后，边部裂边密集，在大张力下，裂口处裂纹极其敏感，迅速扩展，容易造成脆性断带的缺陷，使得六辊轧机冷轧≥2.5％Si高硅钢成为可能。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
实施例1：
采用本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，冷轧3.21％Si高磁感取向硅钢，其冷轧工艺为：
坯料钢卷开卷，输出坯料钢带，开卷的坯料钢带无需预热，进行常化酸洗，坯料钢带厚度2.3mm；
进行常化酸洗后使用六辊轧机直接进行上机轧制，六辊轧机的工作辊直径为289mm，工作辊采用锻钢、半高速钢或高速钢材质，表面粗糙度控制在0.4～1.0μm；
采用一次冷轧法进行冷轧，总道次压下率18％～44％，轧后产品厚度0.30mm，具体为：五道次冷轧工艺，控制第一道次的压下率在30％～44％，控制末道次的压下率在18％～31％，其余各道次的压下率控制在25％～42％；
本实施例中一次冷轧法采用连续式轧制，即当前坯料钢卷进行末道次轧制后，采用该工作辊继续轧制下一个坯料钢卷，不必每卷坯料钢卷都进行换工作辊的情况下，每对工作辊连续进行“开坯+成品”道次轧制，完成多个坯料钢卷依次自始至终各道次的连续轧制；
轧制过程中采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量控制在2000～3000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭；每道次的轧制变形温度150～201℃；
轧制过程中进行自动板形控制，入口分段冷却自动控制工作辊热凸度；中间辊弯辊力200～500kN，轴向窜辊量0～120mm；采用四次函数的目标板形曲线；
轧制完成后得到成品钢带，对成品钢带进行卷取，各道次入侧单位张力50～240MPa，出侧单位张力160～240MPa；轧制力10～18MN，稳定轧制速度600～950mpm；按照常规进行后工序。
按上述工艺冷轧后的3.21％Si高磁感取向硅钢，板形值控制在-8～+4I，成品钢带平直；厚度精度±5μm；无板形质量缺陷，产品质量良好。
实施例2：
采用本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，冷轧3.21％Si高磁感取向硅钢，其冷轧工艺为：
坯料钢卷开卷，输出坯料钢带，开卷的坯料钢带无需预热，进行常化酸洗，坯料钢带厚度2.3mm；
进行常化酸洗后使用六辊轧机直接进行上机轧制，六辊轧机的工作辊直径为289mm，工作辊采用锻钢、半高速钢或高速钢材质，表面粗糙度控制在0.4～1.0μm；
采用一次冷轧法进行冷轧，总道次压下率18％～44％，轧后产品厚度0.270mm，具体为：六道次冷轧工艺，控制第一道次的压下率在30％～44％，控制末道次的压下率在18％～31％，其余各道次的压下率控制在25％～42％；
本实施例中一次冷轧法采用连续式轧制，即当前坯料钢卷进行末道次轧制后，采用该工作辊继续轧制下一个坯料钢卷，不必每卷坯料钢卷都进行换工作辊的情况下，每对工作辊连续进行“开坯+成品”道次轧制，完成多个坯料钢卷依次自始至终各道次的连续轧制；
轧制过程中采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量控制在2000～3000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭；每道次的轧制变形温度154～202℃；
轧制过程中进行自动板形控制，入口分段冷却自动控制工作辊热凸度；中间辊弯辊力200～500kN，轴向窜辊量0～120mm；采用四次函数的目标板形曲线；
轧制完成后得到成品钢带，对成品钢带进行卷取，各道次入侧单位张力50～240MPa，出侧单位张力160～240MPa；轧制力10～18MN，稳定轧制速度600～950mpm；按照常规进行后工序。
按上述工艺冷轧后的3.21％Si高磁感取向硅钢，板形值控制在-6～+3I，成品钢带平直；厚度精度±5μm；无板形质量缺陷，产品质量良好。
实施例3：
采用本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，冷轧3.17％Si一般取向硅钢，其冷轧工艺为：
坯料钢卷开卷，输出坯料钢带，开卷的坯料钢带无需预热，进行常化酸洗，坯料钢带厚度2.3mm；
进行常化酸洗后使用六辊轧机直接进行上机轧制，六辊轧机的工作辊直径为294mm，工作辊采用锻钢、半高速钢或高速钢材质，表面粗糙度控制在0.4～1.0μm；
采用二次冷轧法进行冷轧，轧后产品厚度0.30mm，具体为：进行第一次冷轧，道次压下率25％～44％；经中间退火脱碳；进行第二次冷轧，道次压下率18％～31％；
本实施例中二次冷轧法采用连续式轧制，即当前坯料钢卷进行末道次轧制后，采用该工作辊继续轧制下一个坯料钢卷，不必每卷坯料钢卷都进行换工作辊的情况下，每对工作辊连续进行“开坯+成品”道次轧制，完成多个坯料钢卷依次自始至终各道次的连续轧制；
轧制过程中采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量控制在1000～3000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭；每道次的轧制变形温度120～189℃；
轧制过程中进行自动板形控制，入口分段冷却自动控制工作辊热凸度；中间辊弯辊力200～500kN，轴向窜辊量0～120mm；采用四次函数的目标板形曲线；
轧制完成后得到成品钢带，对成品钢带进行卷取，各道次入侧单位张力50～240MPa，出侧单位张力160～240MPa；轧制力10～18MN，稳定轧制速度600～950mpm；按照常规进行后工序。
按上述工艺冷轧后的3.17％Si一般取向硅钢，板形值控制在-7～+4I，成品钢带平直；厚度精度±4μm；无板形质量缺陷，产品质量良好。
实施例4：
采用本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，冷轧3.24％Si高牌号无取向硅钢，其冷轧工艺为：
坯料钢卷开卷，输出坯料钢带，开卷的坯料钢带无需预热，进行常化酸洗，坯料钢带厚度2.2mm；
进行常化酸洗后使用六辊轧机直接进行上机轧制，六辊轧机的工作辊直径为312mm，工作辊采用锻钢、半高速钢或高速钢材质，表面粗糙度控制在0.4～1.0μm；
采用二次冷轧法进行冷轧，轧后产品厚度0.5mm，具体为：进行第一次冷轧，道次压下率25％～44％；经中间退火脱碳；进行第二次冷轧，道次压下率18％～31％；
本实施例中二次冷轧法采用连续式轧制，即当前坯料钢卷进行末道次轧制后，采用该工作辊继续轧制下一个坯料钢卷，不必每卷坯料钢卷都进行换工作辊的情况下，每对工作辊连续进行“开坯+成品”道次轧制，完成多个坯料钢卷依次自始至终各道次的连续轧制；
轧制过程中采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量控制在2000～3000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭；每道次的轧制变形温度120～196℃；
轧制过程中进行自动板形控制，入口分段冷却自动控制工作辊热凸度；中间辊弯辊力200～500kN，轴向窜辊量0～120mm；采用四次函数的目标板形曲线；
轧制完成后得到成品钢带，对成品钢带进行卷取，各道次入侧单位张力50～240MPa，出侧单位张力160～240MPa；轧制力10～18MN，稳定轧制速度600～950mpm；按照常规进行后工序。
按上述工艺冷轧后的3.24％Si高牌号无取向硅钢，板形值控制在-5～+0I，成品钢带平直；厚度精度±5μm；无板形质量缺陷，产品质量良好。
实施例5：
采用本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，冷轧3.24％Si高牌号无取向硅钢，其冷轧工艺为：
坯料钢卷开卷，输出坯料钢带，开卷的坯料钢带无需预热，进行常化酸洗，坯料钢带厚度2.2mm；
进行常化酸洗后使用六辊轧机直接进行上机轧制，六辊轧机的工作辊直径为320mm，工作辊采用锻钢、半高速钢或高速钢材质，表面粗糙度控制在0.4～1.0μm；
采用一次冷轧法进行冷轧，总道次压下率18％～44％，轧后产品厚度0.5mm，具体为：四道次冷轧工艺，控制第一道次的压下率在30％～44％，控制末道次的压下率在18％～31％，其余各道次的压下率控制在25％～42％；
本实施例中一次冷轧法采用连续式轧制，即当前坯料钢卷进行末道次轧制后，采用该工作辊继续轧制下一个坯料钢卷，不必每卷坯料钢卷都进行换工作辊的情况下，每对工作辊连续进行“开坯+成品”道次轧制，完成多个坯料钢卷依次自始至终各道次的连续轧制；
轧制过程中采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量控制在2000～3000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭；每道次的轧制变形温度150～198℃；
轧制过程中进行自动板形控制，入口分段冷却自动控制工作辊热凸度；中间辊弯辊力200～500kN，轴向窜辊量0～120mm；采用四次函数的目标板形曲线；
轧制完成后得到成品钢带，对成品钢带进行卷取，各道次入侧单位张力50～240MPa，出侧单位张力160～240MPa；轧制力10～18MN，稳定轧制速度600～950mpm；按照常规进行后工序。
按上述工艺冷轧后的3.24％Si高牌号无取向硅钢，板形值控制在-5～+0I，成品钢带平直；厚度精度±5μm；无板形质量缺陷，产品质量良好。
某钢铁厂采用上述实施例提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，采用常规六辊轧机可实现≥2.5％Si高硅钢冷轧，而且产品品种工艺覆盖齐全，生产效率提高了30％，无板形质量缺陷，表面质量良好。可生产高牌号无取向硅钢和HiB钢，生产效率提高了30％，创造年效益1.5×30％×3000＝1350万元。
通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
1)本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，酸洗常化钢卷无需预加热；表面粗糙度控制在0.4～1.0μm，各道次稳定轧制不打滑，末道次不换辊连续多卷轧制，表面质量好，生产效率高。
2)本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，提出了一种高硅钢冷轧新工艺，在提高生产效率、表面质量、板形质量、防止脆断等方面效果显著，并已经投入生产实际应用。此外，该方法不仅仅可轧制硅钢，在轧制不锈钢、普碳钢等其他金属板带方面，亦有很强优势，产品覆盖面更宽。
3)本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，采用常规六辊轧机可实现≥2.5％Si高硅钢冷轧，六辊轧机可实现连续轧制，不必频繁换辊，生产效率提高了30％，无板形质量缺陷，表面质量良好。
4)本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，不仅可以用于取向硅钢一次轧制法，还可以用于高牌号无取向硅钢等其他硅钢品种的一次轧制法以及二次轧制法，产品品种工艺覆盖齐全。
5)本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，控制第一道次压下率在30％～45％，是为了将塑性变形渗透至钢带厚度中心位置，从而破碎高温常化后长大的晶粒，轧辊饶度变形使钢带边部受压应力，第1、2道次轧制后，边部无裂边，不发生脆性断带。
6)本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，采用四次函数的目标板形曲线，板形值控制在-8～+4I，钢带平直。
7)本发明提供的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，可实现六辊轧机一次冷轧法冷轧0.3mm以下产品厚度的高硅钢，打破现有工艺条件下六辊轧机难以一次冷轧法冷轧0.3mm以下产品厚度的高硅钢的技术桎梏。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于，包括如下步骤：
坯料钢卷开卷，输出坯料钢带，使用六辊轧机对坯料钢带直接进行上机轧制，所述六辊轧机的工作辊直径为240～320mm；
所述轧制过程中采用乳化液喷淋对坯料钢带进行工艺润滑和冷却，各道次入侧的乳化液流量为1000～6000L/min，各道次出侧的乳化液流量均完全关闭，控制各道次的轧制变形温度在100～300℃；
所述轧制完成后得到成品钢带，对成品钢带进行卷取。
2.如权利要求1所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述轧制具体采用一次冷轧法或二次冷轧法进行冷轧。
3.如权利要求2所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述采用二次冷轧法进行冷轧包括：
坯料钢带第一次冷轧完成后，将坯料钢带经中间退火脱碳，再进行第二次冷轧，得到成品钢带。
4.如权利要求2所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述采用一次冷轧法进行冷轧包括：
采用三道次以上冷轧工艺，控制第一道次的压下率在30％～45％，控制末道次的压下率在18％～31％，其余各道次的压下率控制在25％～42％。
5.如权利要求3或4所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述一次冷轧法或所述二次冷轧法均采用连续式轧制，所述采用连续式轧制的具体内容为，当前坯料钢卷进行末道次轧制后，采用该工作辊继续轧制下一个坯料钢卷，每对工作辊连续进行“开坯+成品”各道次轧制。
6.如权利要求1或3或4所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述坯料钢卷开卷后，对输出的坯料钢带进行常化酸洗，使用六辊轧机对坯料钢带直接进行上机轧制。
7.如权利要求1或3或4所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述轧制还包括：
进行自动板形控制，入口分段冷却，自动控制工作辊热凸度；中间辊弯辊力200～500kN，轴向窜辊量0～120mm；采用四次函数的目标板形曲线。
8.如权利要求1或3或4所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述对成品钢带进行卷取时，各道次入侧单位张力50～240MPa，出侧单位张力160～240MPa；轧制力10～18MN，稳定轧制速度600～950mpm。
9.如权利要求1或3或4所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述工作辊采用锻钢、半高速钢或高速钢材质。
10.如权利要求1或3或4所述的冷轧≥2.5％Si高硅钢的方法，其特征在于：所述工作辊的表面粗糙度为0.4～1.0μm。
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