324半工艺无取向硅钢Word格式.docx

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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

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

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

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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