[发明专利]一种高精度冷轧取向硅钢带的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度冷轧取向硅钢带的生产工艺。具体地说是广泛用于定向磁场变化的电力电器产的关键材料——铁芯，属于功能性磁性材料技术领域。

背景技术

取向硅钢带是一种新型的功能性磁性材料，由于它电阻大，所以，运行过程中，铁芯上消耗的电能小；由于它的磁化具有强烈的方向性，所以，所需方向上的磁感高，铁芯的利用率高，运行效率高，冷轧取向硅钢带是变压器、互感器等电磁定向转换产品中最关键最主要的铁芯材料，冷轧取向硅钢带的生产技术水平，直接关系到国家大量变压器的升级换代，直接关系到国家能源的利用效率，它与国民经济的持续发展和人民生活息息相关。根据中国金属学会电工钢分会《2010中国电工钢产业发展年度报告》披露，2010年国内共消耗取向硅钢带78.6万吨，其中进口23.6万吨，进口占国内总消耗量的30％，冷轧取向硅钢带是国家长期政策扶持的产品。冷轧取向硅钢带生产工艺复杂、参数窗口窄、工序过程长、技术含量高而被誉为钢铁产品中的工艺品。

取向硅钢带的生产工艺是：

1.筛选热轧卷(原料)：筛选一定范围内尺寸、卷重、含碳量、含硅量的取向硅钢带原料。

2.酸洗：去掉钢带表面的氧化铁。

3.一次冷轧：通过3～4道次冷轧，得到一定范围内厚度的一次冷轧产品。

4.中间退火：去除一次冷轧的内应力、部分脱碳及表面生成二氧化硅(SiO₂)。

5.二次冷轧：通过2～3道次冷轧，得到一定范围内厚度的二次冷轧产品。

6.脱碳退火涂氧化镁：在钢带表面涂一层氧化镁隔离层。

7.高温退火：钢带的最高工艺温度为1180℃，在这个温度范围附近前面工艺中在钢带表面生成的二氧化硅(SiO₂)与钢带表面涂的氧化镁进行反应，在钢带表面生成了一层绝缘的硅酸镁(Mg₂SiO₄)底层。

8.热拉伸退火涂漆：钢带表面涂绝缘漆及钢带拉伸平整。

9.包装：按要求包装。

上述工艺的缺点，主要是通过“中间退火”和“脱碳退火涂氧化镁”两个步骤来脱除碳，工艺冗长，对条件要求苛刻，虽能做出合格产品，但缺点是产品磁性差，铁损高，生产效率低，能源消耗大。

发明内容

本发明提供一种以硫化锰为抑制剂的高精度冷轧取向硅钢带的生产工艺，目的在于克服上述工艺中存在的不足，寻求一种进一步提高产品磁性，降低铁损，高效低耗的最佳工艺。

一种高精度冷轧取向硅钢带的生产工艺，是通过以下的步骤实现的：

(1)热轧硅钢卷原料验收：对热轧卷原料的规格、卷重、含碳量、含硅量、含锰量和含硫量进行检验，并将合格原料进行酸洗；

(2)一次冷轧：将验收合格后的热轧硅钢卷原料进行3～4道次冷轧，保证板型不变，终轧厚度为0.63mm，保证一个恒定的下压率不变；

(3)中间退火一次脱碳：把一次冷轧后钢带中的碳一次性脱到所需要求，使表面生成二氧化硅，进行再结晶，形成一定数量具有单一位向的细小均匀的(110)[001]初次再结晶晶粒。

(4)二次冷轧：保证一定范围内的下压率进行二次冷轧，终轧厚度为0.28～0.30mm，提高初次再结晶织构中的(110)[001]晶粒组分；

(5)涂氧化镁：在硅钢带表面涂上氧化镁涂层，钢带温度80℃；

(6)高温退火：在高温和纯氢条件下进行再结晶、晶粒长大及钢材净化、得到具有单一位向的二次再结晶产品。

所述原料规格为厚×宽＝(2.0mm～2.5mm)×(1300mm～1350mm)，卷重20～25吨，含碳量为0.03～0.05％，含硅量为2.8～3.4％，含锰量为0.05～0.1％，含硫量为0.02～0.03％。

所述步骤(2)和步骤(4)中的下压率是板压薄量与板压前厚之百分比，保证下压率为60～65％。这种下压率保证了钢带在后续的中间退火一次脱碳的过程中产生的(110)[001]晶粒位向较准确。

所述一次冷轧是本领域技术人员常用的冷轧方法，但是本技术对终轧厚度要求精确，为0.63mm；一次冷轧需要添加抑制剂，主要作用是使取向硅钢带产品晶体形状保持稳定和统一，防止产品磁化的降低，添加的硫化锰中含锰0.1～0.5wt％，含硫0.015～0.03wt％。