CN114277317B - 一种农用电机用无取向硅钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农用电机用无取向硅钢的生产方法，包括钢水化学成分设计、热轧工艺和冷轧工艺等步骤；钢水化学成分包括：C≤0.04％、Si0.35‑0.55％、Mn0.10‑0.30％、Als0.02‑0.06％、P≤0.030％、S≤0.0040％、O≤0.003％、N≤0.003％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。本发明方法生产出的硅钢与家用电机目前使用的普通无取向电工钢50BW1300相比，磁感提高0.02T以上，而且采用普通C含量≤0.040％设计，不需要深脱碳，大幅降低炼钢工序成本，采用无Al无P，低Mn含量，降低合金成本，与普通50BW1300无取向电工钢产品相比，生产成本大幅降低。
Description
技术领域
本发明涉及农用电机技术领域，尤其涉及一种农用电机用无取向硅钢的生产方法。
背景技术
农用电机用无取向电工钢与常规牌号无取向电工钢相比，对于电磁性能磁感要求较高，且要求具有较低的生产成本。
目前，现有农用电机用无取向硅钢使用普通50BW1300牌号无取向硅钢，采用超低C含量设计，C≤0.005％，炼钢工序需要采用深脱碳工艺，而且50BW1300无取向硅钢需要添加较高量的Al，含量一般为0.20～0.35％，同时，50BW1300无取向硅钢的P元素含量一般为0.03～0.06％，生产制造成本和原料成本均大幅增加。因此，现有的农用电机用无取向硅钢存在一定的缺陷和不足，如何在满足质量要求的前提下大幅降低生产制造成本将成为研究的重点方向。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种农用电机用无取向硅钢的生产方法，通过化学成份和生产工艺的优化设计，能够在满足质量的条件下，大幅度降低生产制造成本。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所提出的一种农用电机用无取向硅钢的生产方法，所述农用电机用无取向硅钢的化学组分及质量百分比含量为：C≤0.04％、Si：0.35-0.55％、Mn：0.10-0.30％、Als：0.02-0.06％、P≤0.030％、S≤0.0040％、O≤0.003％、N≤0.003％，余量为Fe及不可避免的夹杂物；
所述生产方法包括：
S1、通过炼钢生产获得所需要的化学成份的板坯；
S2、对S1得到板坯进行热轧，获得所需的热轧原料卷：
S3、对S2得到的热轧原料卷进行酸洗，获得冷轧所需的酸洗原料卷；
S4、对S3得到的酸洗原料卷进行冷轧，获得冷轧卷；
S5、对S4得到的冷轧卷进行连续退火，获得成品钢卷。
进一步的，所述步骤S2在薄板坯FTSR连铸连轧生产线进行，采用7机架连轧机组生产，其中粗轧机组2机架，精轧机组5机架；铸坏厚度为85mm，热轧卷厚度2.55mm，板坯采用低温加热工艺进行加热；带钢入精轧温度要求不低于950℃，终轧目标温度860～890℃，卷取温度控制在680～720℃。
进一步的，所述低温加热工艺的温度小于等于1100℃
进一步的，所述步骤S3中，为保证酸洗后钢卷的表面质量，制定合理的酸洗工艺，其中，酸液浓度、酸洗温度和酸洗速度如下：酸液浓度：HCL含量80～110g/L，带钢拉矫延伸率：1.4％，酸洗速度：90～110m/min，酸洗温度：70～85℃。
进一步的，所述步骤S4采用单机架超薄可逆冷轧机组进行4道次轧制，将原料卷冷轧到0.5mm。
进一步的，所述步骤S5中，为促进晶粒的长大，加热炉的预热段NOF温度控制为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度控制为900-930℃，均热段SF炉温控制为880-900℃进行退火。
进一步的，所述步骤S5中，连续退火的速度的为100m/min。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明方法生产出的农用电机用无取向硅钢与目前使用的普通无取向电工钢50BW1300相比，生产成本降级100元/吨，且磁感强度提高0.02T以上。
本发明采用特殊的化学成份设计，采用普通C含量≤0.040％设计，不需要深脱碳，大幅降低炼钢工序成本，采用无Al无P含量设计，降低合金成本，与普通50BW1300无取向电工钢产品相比，生产成本大幅降低。
非金属夹杂物P、S、O、N含量对电磁性能影响较大，夹杂元素会影响晶粒的再结晶，并影响对电磁性能有利织构的形成，本发明通过严格控制钢水中的各类夹杂元素含量，热轧过程在本钢FTSR薄板坯连铸连轧生产线生产，采用板坯低温加热技术，减少加热过程中对电磁性能不利的AlN和MnS夹杂元素的析出，可有效提高退火后成品的电磁性能。
目前农用电机用无取向硅钢使用的50BW1300牌号无取向硅钢，采用超低C含量设计，C≤0.005％，炼钢工序需要采用深脱碳工艺，工序成本增加，本专利采用普通C含量设计，C≤0.040％即可，炼钢工序不需深脱碳，工序成本降低50元/吨。
50BW1300牌号无取向硅钢，需要添加一定的Al(含量：0.20～0.35％)，本专利使用的农用电机用无取向硅钢Al含量≤0.030％，与50BW1300相比，由于不需添加Al，成本降低30元/吨。
50BW1300无取向硅钢需添加一定的P元素(含量：0.03～0.06％)，本专利农用电机用无取向硅钢P含量≤0.03％，成本降低约10元/吨。
通过化学成份和生产工艺的优化设计，本专利生产农用电机用无取向硅钢电磁性能满足用户要求，磁感与50BW1300相比提高0.02T(见表1)，且生产成本降低90元/吨。
表1 工具电工钢BGJW650电磁性能指标
本发明与普通50BW1300无取向电工钢产品相比，采用较高的热轧终轧和卷取温度，采用较高的连退温度生产工艺，保证产品的铁损和磁感指标均达到标准要求，生产出低成本高磁感的农用电机用无取向硅钢产品。
附图说明
图1是本发明所提出的一种农用电机用无取向硅钢的生产方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
本发明所提出的一种农用电机用无取向硅钢的生产方法，所述农用电机用无取向硅钢的化学组分及质量百分比含量为：C≤0.04％、Si：0.35-0.55％、Mn：0.10-0.30％、Als：0.02-0.06％、P≤0.030％、S≤0.0040％、O≤0.003％、N≤0.003％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
一种农用电机用无取向硅钢的生产方法，如图1所示，所述生产方法包括以下步骤：
S1、通过炼钢生产获得所需要的化学成份的板坯；具体的，通过对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
S2、对S1得到板坯进行热轧，获得所需的热轧原料卷：具体地，热轧工艺在薄板坯FTSR连铸连轧生产线进行，采用7机架连轧机组生产，其中粗轧机组2机架，精轧机组5机架；
铸坏厚度为70-85mm，热轧卷厚度2.55mm，板坯采用温度≤1100℃的低温加热工艺进行加热，且带钢入精轧温度要求不低于950℃，终轧目标温度860～890℃，卷取温度控制在680～720℃；
S3、对S2得到的热轧原料卷进行酸洗，获得冷轧所需的酸洗原料卷；具体的，为保证酸洗后钢卷的表面质量，制定合理的酸洗工艺，其中，酸液浓度、酸洗温度和酸洗速度如下：酸液浓度：HCL含量80～110g/L，带钢拉矫延伸率：1.4％，酸洗速度：90～110m/min，酸洗温度：70～85℃。
S4、对S3得到的酸洗原料卷进行冷轧，获得冷轧卷；具体的，采用单机架超薄可逆冷轧机组对原料卷进行4道次轧制，将原料卷冷轧到0.5mm，得到连退所需的冷轧卷；
S5、对S4得到的冷轧卷进行连续退火，获得成品钢卷；具体的，为促进晶粒的长大，加热炉的预热段NOF温度控制为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度控制为900-930℃，均热段SF炉温控制为880-900℃进行退火，最终获得成品钢卷。较高的退火温度对晶粒的长大和有利织构的形成有利。
本发明中未详尽事宜均为本领域常规设置。
下面举例说明：
实施例1：
1.炼钢成分：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.032％、0.40％、0.25％、0.013％、0.004％、0.028％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃，热轧采用高温终轧和高温卷曲，终轧温度860～890℃；卷曲温度为680～720℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
对比例1：
1、炼钢成分为：
C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量与实施例1相同。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用低温终轧和低温卷曲，终轧温度850℃；卷曲温度为660℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1020℃，辐射加热段RTF温度为880-900℃，均热段SF炉温860-890℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
电磁性能情况见表2：
表2 实施例1与对比例1电磁性能指标
从实施例1和对比例1的电磁性指标分析，对比例1在相同的化学成份条件下，采用热轧低温终轧和低温卷曲，连退采用低温退火，实物电磁性能与实施例1相比会大幅度降低，铁损与磁感均达不到用户要求。
实施例2：
1.炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.03％、0.43％、0.24％、0.014％、0.004％、0.025％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用高温终轧和高温卷曲，终轧温度870℃；卷曲温度为700℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
对比例2：
1、炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.002％、0.41％、0.35％、0.07％、0.004％、0.16％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用高温终轧和高温卷曲，终轧温度870℃；卷曲温度为700℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1020℃，辐射加热段RTF温度为880-900℃，均热段SF炉温860-890℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
电磁性能情况见表3：
表3 实施例2与对比例2电磁性能指标
从实施例2和对比例2的电磁性指标分析，对比例2的化学成份采用超低碳并添加Al、P并提高Mn含量的设计，采用热轧高温终轧和低温卷曲，连退采用低温退火，实物电磁性能与实施例2相比电磁性能铁损相近，但比实施例2磁感低0.02T。
实施例3：
1.炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.03％、0.43％、0.24％、0.014％、0.004％、0.025％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用高温终轧和高温卷曲，终轧温度870℃；卷曲温度为700℃
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
对比例3：
1、炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.002％、0.41％、0.35％、0.07％、0.004％、0.16％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，轧加热温度为1050℃；热轧采用低温终轧和低温卷曲，终轧温度850℃；卷曲温度为660℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
电磁性能情况见表4：
表4 实施例3与对比例3电磁性能指标
从实施例3和对比例3的电磁性指标分析，对比例3的化学成份采用超低碳并添加Al、P并提高Mn含量的设计，采用热轧低温终轧和低温卷曲，连退采用高温退火，实物电磁性能与实施例3相比电磁性能铁损低，但比实施例3磁感低0.03T，磁感达不到用户要求。
实施例4：
1.炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.03％、0.43％、0.24％、0.014％、0.004％、0.025％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用高温终轧和高温卷曲，终轧温度870℃；卷曲温度为700℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
对比例4：
1、炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量与实施例4相同。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用低温终轧和低温卷曲，终轧温度850℃；卷曲温度为670℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
电磁性能情况见表5：
表5 实施例4与对比例4电磁性能指标
从实施例4和对比例4的电磁性指标分析，对比例4的化学成份同实施例4相同，采用热轧低温终轧和低温卷曲，连退采用高温退火，实物电磁性能与实施例4相比电磁性能铁损相近，但比实施例4磁感低0.02T，磁感达不到用户要求。
实施例5：
1.炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.031％、0.42％、0.24％、0.014％、0.004％、0.036％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用高温终轧和高温卷曲，终轧温度870℃；卷曲温度为700℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
对比例5：
1、炼钢成分为：
其中，C、Si、Mn、P、S、Als的质量百分比含量分别为：0.003％、0.41％、0.24％、0.013％、0.004％、0.027％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。对钢水的冶炼化学成份控制、夹杂物控制，连铸后得到板坯；
2、热轧；其中，热轧加热温度为1050℃；热轧采用高温终轧和高温卷曲，终轧温度870℃；卷曲温度为700℃；
3、酸洗；
4、冷轧；
5、连续退火；其中，预热段NOF温度为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度为900-930℃，均热段SF炉温880-900℃温度退火。
成品厚度0.5mm。
电磁性能情况见表6：
表6 实施例5与对比例5电磁性能指标
从实施例5和对比例5的电磁性指标分析，对比例5的化学成份采用超低碳设计，其它成份与实施例5相近，采用热轧高温终轧和高温卷曲，连退采用高温退火，实物电磁性能与实施例5相比电磁性能铁损下降较大，且比实施例5磁感也低0.01T，成本增加较多。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (1)
1.一种农用电机用无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述农用电机用无取向硅钢的化学组分及质量百分比含量为：0.03%≤C≤0.04%、Si：0.35-0.55%、Mn：0.10-0.30%、Als：0.02-0.06%、P≤0.030%、S≤0.0040%、O≤0.003%、N≤0.003%，余量为Fe及不可避免的夹杂物；
所述生产方法包括：
S1、通过炼钢生产获得所需要的化学成份的板坯；
S2、对S1得到板坯进行热轧，获得所需的热轧原料卷：
S3、对S2得到的热轧原料卷进行酸洗，获得冷轧所需的酸洗原料卷；
S4、对S3得到的酸洗原料卷进行冷轧，获得冷轧卷；
S5、对S4得到的冷轧卷进行连续退火，获得成品钢卷；
所述步骤S2在薄板坯FTSR连铸连轧生产线进行，采用7机架连轧机组生产，其中粗轧机组2机架，精轧机组5机架；铸坏厚度为85mm，热轧卷厚度2.55mm，板坯采用低温加热工艺进行加热；带钢入精轧温度要求不低于950℃，终轧目标温度860~890℃，卷取温度控制在680～720℃；
所述低温加热工艺的温度小于等于1100℃；
所述步骤S3中，为保证酸洗后钢卷的表面质量，制定合理的酸洗工艺，其中，酸液浓度、酸洗温度和酸洗速度如下：酸液浓度：HCL含量80～110g/L，带钢拉矫延伸率：1.4%，酸洗速度：90～110m/min，酸洗温度：70～85℃；
所述步骤S4采用单机架超薄可逆冷轧机组进行4道次轧制，将原料卷冷轧到0.5mm；
所述步骤S5中，为促进晶粒的长大，加热炉的预热段NOF温度控制为1000-1050℃，辐射加热段RTF温度控制为900-930℃，均热段SF炉温控制为880-900℃进行退火；
所述步骤S5中，连续退火的速度为100m/min。
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