[发明专利]用一次冷轧法生产取向硅钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及取向硅钢的生产方法，特别涉及用一次冷轧法生产取向硅 钢的方法。

背景技术

传统上取向硅钢的生产方法如下：

用转炉(或电炉)炼钢，进行二次精炼及合金化，连铸成板坯，其基 本化学成分为Si(2.5～4.5％)、C(0.01～0.10％)、Mn(0.03～0.1％)、 S(0.012～0.050％)、Als(0.01～0.05％)、N(0.003～0.012％)，有的 成分体系还含有Cu、Mo、Sb、Cr、B、Bi等元素中的一种或多种，其余 为铁及不可避免的杂质元素；

板坯在专用高温加热炉内加热到1400℃左右的温度，并进行30分钟 以上的保温，使有利夹杂物充分固溶，以便在随后的热轧过程中在硅钢基 体内析出细小、弥散的第二相质点，即抑制剂；热轧板常化(或不常化) 后，进行酸洗，除去表面氧化铁皮；用一次冷轧或包括中间退火的两次以 上冷轧法轧到成品厚度，进行脱碳退火和涂布以MgO为主要成分的退火 隔离剂，把钢板中的[C]脱到不影响成品磁性的程度(一般应在30ppm以 下)；高温退火过程中，钢板发生二次再结晶、Mg₂SiO₄底层形成及净化 (除去钢中的S、N等对磁性有害的元素)等物理化学变化，获得取向度 高、铁损低的取向硅钢；最后，经过涂布绝缘涂层和拉伸退火，得到商业 应用形态的取向硅钢产品。

传统取向硅钢的显著特点有：

(1)抑制剂从炼钢开始就形成，在其后的各工序，抑制剂都发挥作 用，必须对它进行控制与调整；

(2)板坯高温加热，加热温度高达1400℃，为传统加热炉的极限水 平，轧线温降的控制也是现有热轧技术的极限；

(3)生产工艺技术的关键是控制各阶段钢板的组织、织构，以及抑 制剂的行为；

(4)由于高温加热，加热炉需频繁修补，利用率低；同时，烧损大 能耗高；热轧卷边裂大，致使冷轧工序生产困难，成材率低，成本高。

高温取向硅钢生产技术经过半个多世纪的发展，已经非常成熟，为电 力电子工业的发展做出了贡献，生产出了顶级的取向硅钢产品，但由于其 生产工艺复杂、技术含量高、企业间的技术封锁严重及产品的专用性和总 需求量较小等原因，掌握该项技术的钢铁制造商较少；另一方面，由于高 温加热的特点，出现了一系列问题，如必须有专用高温加热炉、生产性差、 成本高等。

为了解决这些问题，在长期的生产实践和研究工作中，人们摸索和开 发出了一些成功的办法，现简述如下：

(1)电磁感应加热方法

新日铁和川崎都有电磁感应加热技术，从本质上来看，该方法仍然属 于高温板坯加热方法，所不同的是在板坯的高温加热阶段，在电磁感应加 热炉内，通入N₂、H₂两种保护气体，精确控制气氛，减少板坯的高温氧 化，同时，由于加热速度快，降低高温在炉时间。该方法较好地解决了边 裂问题，可以将边裂减少到15mm以下，改善了取向硅钢的生产性，但不 能完全消除边裂。

(2)中温取向硅钢生产方法

俄罗斯的VIZ等厂采用中温取向硅钢生产技术，板坯加热温度 1250～1300℃，化学成分中含较高的Cu，以AlN和Cu为抑制剂。该方法 的抑制剂与高温法类似，也是一种先天性的抑制剂。可以完全避免高温加 热带来的边裂问题，但缺点是只能生产一般取向硅钢，不能生产高磁感取 向硅钢。

(3)日本的低温板坯加热方法

板坯在1250℃以下加热，热轧板无边裂，生产性好。抑制剂通过脱碳 退火后的渗氮而获得，是一种后天的获得型抑制剂，既可以生产一般取向 硅钢产品，又可以生产高磁感取向硅钢产品。

(4)CSP生产取向硅钢方法

该方法也解决了取向硅钢的热轧边裂问题，提高了生产性，降低了生 产成本。抑制剂也是后天获得型，通过渗氮获得。

显然，低温板坯加热技术彻底解决了高温板坯加热技术的固有缺陷， 提高了生产性，降低了成本，代表了技术发展的方向。