[发明专利]一种薄规格低温高磁感取向硅钢带生产方法

说明书

本发明提供了一种薄规格低温高磁感取向硅钢带生产方法，工艺步骤包括：取向硅钢连铸坯板坯加热、热轧、常化、冷轧、脱碳处理、渗氮、常规涂布隔离剂、高温退火、平整拉伸退火、涂绝缘层。本方法根据原料成分和热轧终轧温度的变化程度来调整脱碳退火的均热温度和渗氮工艺，从而减少成分和热轧温度波动对性能造成波动影响，另一方面，通过这一方法实现脱碳退火后一次晶粒尺寸和AlN抑制剂的匹配，通过渗氮温度的调整，提高厚度方向渗氮的均匀性和氮化物的热稳定性，实现对抑制剂的保护，从而实现薄规格取向硅钢性能的优化，同时由于抑制剂稳定性提高，高温退火时，整卷宽度和长度方向二次再结晶更加均匀，性能也随之更加均匀。

技术领域

本发明属于取向硅钢生产技术领域，具体涉及一种薄规格低温高磁感取向硅钢带生产方法。

背景技术

高磁感取向硅钢是重要的电工软磁材料，主要用于大型电力变压器及高效节能变压器的制造。性能优良取向带钢的国家输变电领域节能和安全运行的有力支撑。传统的高磁感取向硅钢有高温工艺和低温工艺两种。低温高磁感取向硅钢工艺是目前高磁感取向硅钢生产的主要工艺之一，其有能耗低、成材率高、磁性能优良等优点，它的主要工艺是：炼钢→连铸→热轧→常化→冷轧→脱碳→渗氮→高温退火→涂层和拉伸平整退火等。特点是采用后天获得的方式形成抑制剂，即通过在脱碳退火后采取渗氮处理，将N元素渗入钢板中，并与钢中的Als(酸溶铝)结合形成AlN抑制剂。

低温高磁感取向硅钢对抑制剂的精准控制要求极为苛刻，特别是0.23mm及以下厚度取向硅钢，由于厚度减薄，表面效应增强，表面对抑制剂熟化的影响显著，在脱碳退火和高温退火过程中抑制剂稳定性明显变差，二次再结晶也由于表面能作用难以稳定发生，因此其工艺窗口极窄。为改善这一情况，各工序生产工艺窗口极窄，炼钢工序的Als、Mn、S、C、N、Ti等主要元素和渗氮工序的渗N量的控制要求均值ppm级别，热轧温度波动也要求在30℃以内。但一般受制于现场实际工况，难免会有波动，而且精准控制的成本极大。另外，随着规格减薄，高温退火过程中，钢卷内外部温度偏差很大，不同部位抑制剂分解严重不同步，造成不同部分铁损严重不均匀。针对这一问题日本专利JP4337029A提出根据Als、N和Si的变化调整脱碳退火温度，实现抑制剂和基体组织的同步匹配，从而降低工艺参数波动对产品磁性能的影响。该技术未考虑热轧温度对组织均匀性和抑制剂析出过程的影响，同时低温取向硅钢渗氮过程对抑制剂的影响也未作考虑，而低温取向硅钢的抑制剂为后天获得型抑制剂，渗氮过程对其影响显著。因此这一方法不能完全解决上述问题。而且对改善钢卷内部性能均匀性帮助不大。另外有一些工艺通过Sn、P、Cu等元素的析出行为，增强原有AlN抑制剂的稳定性，从而降低工艺参数波动对产品磁性能的影响。专利CN103534366提出将Sn含量提至0.08％～0.1％，同时将脱碳退火温度提高30℃以上，可以提高0.23mm规格低温取向硅钢的磁性能。但根据试验Sn含量提高后，由于Sn容易在基体表面富集，高温退火时底层生成困难，同时脱碳退火温度提高过多后，会造成氧化层颗粒粗大，这两个因素均会是成品产生露晶等表面缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明针对低温路线生产薄规格高磁感取向硅钢提供了一种薄规格低温高磁感取向硅钢带生产方法，主要解决低温薄规格高磁感取向硅钢性能稳定性差，易波动的问题，同时通过本方法也可整体上提高薄规格高磁感取向硅钢的磁性能，改善板宽方向性能均匀性。

本发明提供的一种薄规格低温高磁感取向硅钢带生产方法，其生产工艺包括炼钢、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、渗氮、涂覆退火隔离剂、高温退火、涂层和拉伸平整退火，步骤包括：

S1、常规冶炼：炼钢、连铸生产铸坯，所述铸坯中：以质量百分比计，C：0.05％～0.09％；Si：2.9％～4.6％；Mn：0.05％～0.20％；S：0.005％～0.020％；Als：0.0225％～0.0325％；N：0.0045％～0.0145％；Sn：0.01％～0.1％；Cr：0.01％～0.5％；Cu：0.01％～0.8％；其余为Fe和不可避免杂质元素；

S2、板坯再加热：采用低温法加热铸坯；