324半工艺无取向硅钢.docx
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324半工艺无取向硅钢
1半工艺冷轧无取向电工钢的发展
刘杰，钢铁研究总院电工钢联合研发中心
250W1300冷轧无取向电工钢带的工业试制
李士琦，北京科技大学冶金与生态工程学院
3重钢1780生产无取向硅钢的可行性探讨
徐小平重钢集团热轧薄板工程建设项目部
4薄板坯连铸无取向电工钢用保护渣的研究
刘志宏钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心
涟钢1720冷轧电工钢生产工艺优化
秦江峰涟源钢铁集团有限公司冷轧厂，湖南娄底417009
高级半工艺无取向电工钢的研制
杜光梁武汉钢铁（集团）公司研究院
半工艺无取向电工钢的相关检测与研究
中南大学硕士学位论文李敏
半工艺无取向电工钢技术标准
Docin豆丁网
5薄板坯连铸连轧工艺半工艺无取向电工钢研制--《钢铁》2008年05期
2V012178卷第4期
年7月
特殊钢Vol.28.No,4
SPECIALSTEEL.July2007‘4S’
·工艺技术·
50W1300冷轧无取向电工钢带的工业试制
李士琦，王忠诚，z赵宏，刘润藻’王玉刚’
（I北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083;2中国国际工程咨询公司，北京100044）
摘要采用40t氧气顶吹转炉-180nonx495non板坯连铸一连轧工艺流程，试制了。
.5mmx480mm3t
50W1300冷轧电工钢带（铸坯成分%;0.04一0.06C,0.82一0.96Si,D.35一0.40Mn,0.015一0.017P,0.014一0.Digs）o
通过钢包吹氢，控制钢水终点温度1650-1670`C,钢中氧含量由72.9x10-0降至22.9.10-6。
试制的冷轧无取向电
工钢带成品的电磁性能和力学性能均达到GB/12521-1996中50W1300标准要求，适用于小型电动机转子的制造。
关键词50W1300冷轧电工钢氧气顶吹转炉成分设计试制
CommercialPilotProductionof50W1300ColdRolled
Non-OrientationElectricalSteel
LiShigi'，WangZhongeheng",ZhaoHong'，LiuRunzao'，WangYugang'
（1SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering,UniversityofScienceandTechnology,Beijing100083;
2ChinaInternationalEngineeringConsultationCo,Beijing100044）
AbstractThe0.5mmX480mm50W1300non-orientedelectricalsteelsheet3t（O.04一0.06C,0.82一0.96Si,
0.35一0.40Mn,0.015一0.017P,0.014一0.0195）hasbeenresearchedandproducedbyusing401EDconvener一180
mmx495mmslabconcasting一continuousrollingflowsheet.Tiremoltensteeltemperaturewascontroledbetween]650
℃and1670℃andtheoxygencontentinsteeldecreasedfrom72.9、10-6to22.9x10-6byargonblowinginladle.The
electromagnetismpropertiesandmechanicalpropertiesofpilotproducedcoldrolednon-orientationelectricsteelalmet
50W1300requirementof（;B/12521-1996beingsuitableformanufacturingrotorof.Smallmotor.
MaterialIndex50W1300Non-OrientedElectricalSteel,LDConverter,CompositionDesign,PilotProduction
采用普通钢铁生产流程，生产带宽-_500mm小
电机用低成本冷轧电工钢带的工艺路线，作为宽带
产品的补充。
其技术核心为电工钢成分设计。
1成分设计
试制的产品公称厚度为0.5mm的冷轧电工钢
窄带，其用途定位是小型电机铁芯，主要性能指标要
求见表1。
产品使用性能主要考虑以下几点:
（1）要求磁感应强度值高，以便节约材料减轻电
机重量，降低成本川。
因此，钢中硅含量不宜过高。
（2）电机转子旋转速度方向，要求有较高的断
裂强度（，。
）和屈服强度（。
。
）;电机的铁芯材料要有
良好的冲片性能。
以选择钢中硅含量较低为宜。
（3）为保证铁芯叠片后的几何形状，用冷轧电
工钢取代热轧电工钢，一般选用较低硅含量电工钢。
从生产工艺可操作性考虑，应注意下列几点:
（1）转炉炼钢终点磷、硫成分尽可能接近普通
碳素优质钢的要求;
（2）转炉炼钢终点碳的控制不
宜过低;（3）用硅合金化处理实际上有“沉淀脱氧”
的效果，然而硅含量过高，要求较大地降低连铸拉坯
速度，影响了炉一机匹配。
工业试验选定GB/T2521-1996中50W1300牌
号的冷轧电工钢为试制目标，设计成分要求如表20
2生产工艺设计
2.1工艺流程
表1GB/T2521-1996冷轧无取向电工钢电磁和工艺特性
Table1Electromagnetismandprocesscharacteristicsofcoldrolednon-orientedelectricalsteel,GB/T2521-1996
牌号
公称厚度/理论密度/
磁性能（50Bx）
最大铁损（Pi，）/最小磁感（B,-）/Adf,*
最小叠
装系数/
抗拉强度2
MPu1t4铲^k/
5017000.50
5018000.50
50110000.50
501'13000.50
3320032
%-97卯卯叨
10
[O
10
10
T一韶686969
令708ol0（m13oc
78的
7800
7850
7950
万方数据
特殊钢第28卷
Table2
表2试验钢冶炼成品成分设计要求/%
Chemicalcompositionrequirementofteststeel/%
cS;Sik4M1A*V
0.00.405-0.1S雳0.00.0-510-00.001030-50
注碳含址为氧气转炉终点碳
采用的工艺流程为:
普通含铁原料一烧结、造球
*高炉炼铁一氧气转炉炼钢、小板坯连铸一板坯加
热一热连轧带卷一酸洗一冷轧一连续退火一成品，
与一般的生产流程相比12.31氧气转炉之前缺少r
铁水脱硫工序，氧气转炉炼钢之后缺少了真空精炼
工序。
该流程的技术难度主要在于氧气转炉冶炼的
成分和工艺操作控制
2.2氧气转炉冶炼和板坯连铸
选取含硫量较低的铁水，进行冶炼;提高转炉供
氧强度，精心操作，严格控制终点碳含量;出钢过程
二次挡渣，减少带人钢渣量;出钢过程加人优质FeSi
和SiMn合金，使钢中硅含量达到设计值（0.80%-
1.00%Si）;采用钢包吹氛，吹氢过程中测定钢水中
氧含量，调整Al线、CaBaSi线加入量和吹氢搅拌
时间。
连铸过程需采用全程保护浇铸。
钢包至中间包
采用氢封长水口，中间包加硅钢专用覆盖剂。
钢水
过热度控制在10-30℃，导流墙控制流场，去除夹
杂，中间包温度控制在1550一1580℃。
结晶器需
加硅钢专用保护渣以防止增碳，喂铝线，并要求液面
保持稳定，以防止卷渣。
硅钢导热性能比普通钢差，
含硅量为1.00%的电工钢其导热系数为0.385
W/（rm"'C），故应适当降低拉速，提高二冷水比水
量。
铸坯定尺（保障卷重）为12m,
2、3带钢热轧
电工钢板坯低温段加热速度过快，内部会形成
不可逆的裂纹，须严格控制加热炉温度制度。
试验电工钢AI',温度为870℃左右，设定终轧
坯温度在850℃左右41，并采用后段冷却和高温卷
取方法，以达到常化和预退火改善织构及磁性的作
用，设计卷取温度为700℃一，]。
试制电工钢的热态力学性能与低碳钢相近，可
参考低碳钢的轧制制度。
设定热轧后带卷的厚度i
3.0mm，尺寸公差不得超过相关标准要求。
2.4冷轧和成品退火
冷轧工艺要点为[61:
（1）冷轧总压F量）80%，
轧制过程中每道次应尽可能采用大压下量，最后一
道相对较小;
（2）轧制过程中，前后单位张力应适
宜，控制为该钢种屈服强度的40%左右。
工业实验采用连续退火工艺，退火温度选定在
85。
一950℃范围之内[71。
退火过程采用分解氨保
护气氛，并控制保护气氛的露点。
3冷轧电工钢的试制工艺
采用40t氧气顶吹转炉冶炼，冶炼3炉，共计
120to所用铁水碳含量4.28%一4.62%，硫含量
0.025%-0.052%。
钢包吹氦终点温度1650一1670℃，氧含量由
72.9x10-降至22.9x10一‘。
连铸坯成分见表30
采用连铸机的工艺装备及操作参数如下:
表3试制电工钢坯化学成分洲%
Table3Chemicalcompositionsofpilotproducedelectricsteelbillet/%
试验编号SiMnP5VC,NiCuAt,Alt
0.960.400.0150.0190.0060.020.0150.0150.0040.006
0.820.350.0t70.0170.0050.020.0070.0120.0050.007
0.910.400.0160.0140.0100.030.0090.0140.0150.02
060405
000
，.八‘内1
铸机机型为4点矫直全弧形板坯连铸机;铸机
流数为1机2流;弧形半径6.5/8.6/12.8/25m;流
间距650mm;铸坯断面180mmx495mm;结晶器铜
板高度850mm;冶金长度18.03m;拉速0.9一1.0
m/min;比水量0.8Ukg;定尺12m,
试制所得铸坯表面质量良好，无裂纹、气孔、分
层等缺陷。
只是由于拉速较慢，振痕较Q195略深，
铸坯内部没有明显缩孔和疏松。
生产铸坯22块，共
110t，内外部质量全部合格。
选用热轧机组主要工艺参数如表4。
设计经9
道次粗轧，将钢带由180mm轧至60mm，再经连轧
机组6道次精轧轧成规格（mm）为2.75x48OxL的
热卷钢带，高温卷取单卷重4.5，。
粗轧前（出钢前）用100MPa高压水喷淋，第1
次去除氧化铁皮。
在粗、精轧中再进行第2,3次除
鳞，使氧化铁皮去除更彻底，保证热钢带表面质量，
为冷轧前的酸洗及冷轧创造条件。
精轧机组F1机
架轧制力约为4500kN。
轧制过程一次成功，板型
万方数据
第4期李士琦等:
50WI300冷轧无取向电工钢带的工业试制·47·
表4轧机工艺装备参数
Table4
名称
Parametersofmillandrollingprocess
轧辊辊身最大轧最大允许
轧机形式直径/长度/制速度/轧制力/
mmmm（m·日’）kN
弓nn
74534
粗轧平轧
立轧
二辊可逆
式粗乳机
21004.6
精轧精轧
下作辊
精轧
四辊不可
逆式轧机
四辊不可
逆式轧机
四辐不可
石4862013.1496仆洲】
13.1496000
形状和尺寸公差的要求，厚度允许偏差土。
.04mm,
横向厚度差《0.02mm,宽度允许偏差-0.5mm
冷轧电工钢成品在中国计量科学研究院电磁检
测中心进行爱泼斯坦方圈磁性能检验，结果见表50
可以看出，其中两卷电磁性能中的铁损一项达到了
国标50W1300的要求，另一卷带钢的铁损值略高;
而成品的磁感应强度均优于国标要求
藻巍遥裘军IL#1660067013.149“000
表5电工钢成品磁性能检验结果
Table5}mination
product
resultsofmagneticpropertiesofe-
和边部质量良好，无气孔、裂纹等缺陷。
冷轧前热轧钢卷用20%的盐酸溶液酸洗，酸洗
温度70一90℃。
钢带酸洗时间1一3mina酸洗后
喷水清除表而酸液和污垢，再经70一90℃的
IYa,CO,碱性水溶剂钝化处理，最后清洗并吹干。
试制采用四辊可逆式轧机，轧成规格（mm）为
0.5x480的冷轧无取向硅钢带。
轧机工艺装备参数为:
支撑辊4）520mm;工作
辊4）180mm;支撑辊长度600mm;工作辊长度630
mm;最大轧制压力450t;最大张力15t;最大轧制速
度70m/min;试验料卷重1.5t
试验设计经6道次压下，严格控制轧制力及前
后张力，将规格（mm）为2.75x480xL的卷带轧成
规格（mm）为0.5x480xL的冷轧无取向硅钢带。
车L后钢带平整，无裂边，无过氧化现象。
表面碱洗脱脂后的冷轧电工钢带，经连续式退
火炉，在20%Nx+80%H:
保护气氛下退火。
气体
流量巧m3/h。
均热炉温度控制在8印℃，保温时
间2.6min，出炉温度60℃，空冷至室温。
连续退火
炉张力控制在1kN左右。
退火工艺流程见图to
lectricatsteel
镖何L596
试样编号
样品铁损i（tx·kg，）
亚散八P。
P,
〔）]1.072
021.080
031.056:
45654646131._.6793740
磁感/T
R5}Rio
1.7131.840
1.718t.841
1.7041.830
拉伸试验检测结果为:
钢带抗拉强度。
h在
460一560MPa之间，力学性能达到国标最低牌号电
工钢50W1300的要求。
5结论
（1）试制冶炼3炉共120t钢，连铸板坏22块;
经热轧一酸洗一冷轧一热处理工艺，生产规格（mm）为
0.5x48。
成品共3t，生产工艺顺行。
证明试验钢成
分、工艺设计合理。
（2）冷轧无取向电工钢带成品的电磁性能和力
学性能均达到GB/T2521-1996件150W1300标准要
求，适用于小电机转子的制造。
@、凿
开卷书l
5}9}
凿鬓肇噢鬓一嗜
图1连续退火流程图
Fig.1Diagramofcontinuousannealingflowshee
参考文献
IMoseleyD,HuY,RandleV,etal.RoleofSiliconContentandFinal
AnnealingTemperatureonMicrotextureandMlcrestmcturetlevelupm
entinVon-orientedSiliconSteel.MaterialsScienceandEnginmdnn
A,2005（392）c282
2张新仁.谢晓心低铁损高磁感无取向系列电工钢的研制.钢铁研
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4储双杰.生产」_艺参数对无取向电工钢磁性能的影响，特殊钢
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5周世春，黄忘芽，陈凌峰，等热轧工序温度对中低牌号无取向电
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（2）:
29
6HungBY,YanuanotoK,Kid,C.EfectofCold-HullingonMaymetis
Propertiesof1Y-orientedSiliconSteelShects.JournalofMagnet-
.smandMagneticMaterials,2000（加9）;197
7HouCl,,,,-K,,.EfectofPropertiesHotBandAnnealingTempenure
ofLo，一〔;adrcnElectricalSteels.ISIJIntemationA,1996,36（5）:
563
退火后成品表面质量良好，没有出现浪边和表
面氧化发青的状况，韧性及硬度符合试验钢的要求。
4带钢的电磁和力学性能
成品符合GB/T2521-1996,GB/T247-1988板型、
李士琦（1942-）,男，博士生导师，冶金技术和工艺研究
收稿日期;2006-01-06
万方数据
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