[发明专利]一种高硅电工钢的生产方法

说明书

本发明公开一种高硅电工钢的生产方法。冶炼两种硅含量分别为2.0％～3.5％、4.5％～7.0％的钢水，钢水过热度10～30℃；连铸结晶器内设引流装置，引流装置开口向下，悬置在钢液中，引流装置与结晶器间隙为10～40mm，引流装置内加入高硅钢水，低硅钢水流入引流装置与结晶器之间，拉速0.4～0.9m/min，铸坯的低硅坯壳与高硅坯芯厚度比为1﹕2～1﹕5，引流装置内充入惰性气体，使其内部液面较外部液面低10～20mm；热轧卷厚0.8～1.8mm。冷轧前预热至200～450℃，退火温度600～1000℃，保温时间10～200min。成品具有良好的电磁性能和铁损性能。

技术领域

本发明涉及一种电工钢生产方法，特别涉及一种高硅电工钢的生产方法。

背景技术

硅钢铁损主要包括涡流损耗和磁滞损耗，钢的电阻率随着硅含量的增加而增加，产生的涡流电流减少，从而涡流损耗降低。磁滞损耗主要与钢的晶粒尺寸与取向有关，是由磁畴磁化过程磁致伸缩造成的。1928年舒尔茨发现，当硅含量为6.5％时，磁致伸缩近似为零。所以铁损更低。高硅钢具有较好的磁性能，钢的强度和硬度随含量增加而增加，但随硅含量超过4.5％后，随硅含量的增加强度和硬度迅速降低，延伸率达到5％以上时几乎为零，难以冷轧。

1977年成田贤仁等研究加入镍、铝和锰使钢的脆性降低，经600～700℃退火后，可以实现冷轧。但高硅钢热轧板坯加热氧化严重和冷轧脆性还是没有解决，不能批量生产。

1993年日本钢管公司采用化学气相沉积快速渗硅法生产高硅钢，可以生产出最大宽度为400mm钢卷，但受生产效率所限，批量供货困难，且生产成本较高。

发明内容

本发明的目的提供一种批量生产高硅电工钢的方法。该产品铁损性能较常规产品性能更优。较适合应用于高速高频电机等对高频电磁性要求较高的产品。

一种高硅电工钢，其化学成分按质量百分比为：C<0.010％，Si：4.5％～7.0％，Als：0～0.3％，Mn：0.10％～0.60％，P≤0.02％，S≤0.02％，N≤0.0050％，其余为Fe和不可避免的残余元素。该高硅电工钢的生产工艺路线是：铁水脱硫－转炉冶炼－RH精炼－连铸－热轧－酸洗－冷轧－连续炉退火－涂层－性能检验－包装，具体工艺如下：

(1)冶炼两种成分的钢水，一种硅含量为2.0％～3.5％，另一种硅含量为目标成分，即4.5％～7.0％，钢中的其他成分与目标成分相同。

(2)采用连铸方式将钢水铸成坯，钢水过热度10～30℃；连铸结晶器内设置引流装置，引流装置一端开口且开口向下，使钢水顺畅流动。引流装置内部为空腔，引流装置悬置在钢液中，引流装置外壁与结晶器之间形成10～40mm的间隙，引流装置内壁下部开口大于内壁上部开口；引流装置顶部设有引流口和通气管；通过通气管向引流装置内充入惰性气体，以此控制引流装置内外面液面差，使内部液面较外部液面低10～20mm；通过引流口向引流装置内加入目标成分钢水；低硅钢水经长口流入引流装置与结晶器之间，拉速为0.4～0.9m/min，在铸坯表面形成低硅的坯壳，低硅坯壳与高硅坯芯厚度比控制在1︰2～1︰5之间。表面采用低硅电工钢保护高硅电工钢热轧加热过程中的氧化程度；另外表面延伸率较高的低硅电工钢在轧制过程可以有效避免边裂产生，提高加工性能；

(3)热轧加热温度1100～1200℃，加热温度过高易使钢中析出物大量固溶于钢中，在随后的热轧弥散析出，阻碍成品再结晶晶粒长大。如加热温度过低不利于热轧板再结晶。初轧至中间坯厚度为20～45mm后进入精轧机组轧制至0.8～1.8mm后卷取。精轧开轧温度1100～950℃，为减少热轧板变形组织含量及减轻边裂发生，尽量提高精轧开轧温度。终轧温度控制在750～900℃，控制较高的终轧温度可以使已析出的析出物尽量长大到100微米以上，降低对再结晶晶粒长大影响程度。卷取温度700～780℃，采用较高的卷取温度可以使热轧后变形晶粒继续再结晶；