冷轧硅钢生产工艺流程与设备(轧钢部技术讲座).ppt

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欢迎各位光临指导欢迎各位光临指导轧钢部：

解皋林轧钢部：

解皋林轧钢工艺技术交流轧钢工艺技术交流1.1.硅钢片的分类硅钢片的分类2.2.冷轧取向钢生产工艺流程冷轧取向钢生产工艺流程3.3.冷轧无取向硅钢生产工艺流程冷轧无取向硅钢生产工艺流程4.4.硅钢主要生产机组的设备组成硅钢主要生产机组的设备组成5.5.国外冷轧硅钢生产工艺流程国外冷轧硅钢生产工艺流程我国硅钢产量状况我国硅钢产量状况武钢：

一武钢：

一硅钢硅钢:

总产量总产量;38万万t/a,CRNO:

26万万t/a.GO12万万t/a二硅钢：

二硅钢：

总产量总产量82万万t/a，CRNO:

万万t/a三硅钢：

三硅钢：

总产量总产量万万t/a，CRNO:

8万万t/aGO万万t/a一一冷轧冷轧厂厂：

总产量总产量CRNO总产量总产量2万万t/a全公司产量全公司产量:

162万万t/a太钢：

太钢：

总产量总产量;35万万t/a,CRNO:

35万万t/a.鞍钢：

鞍钢：

总产量总产量80万万t/a宝钢：

宝钢：

1550：

68.6万万t/a五冷轧：

五冷轧：

CRNO:

21万万t/a，取向：

其中一期，取向：

其中一期10万万t/a，二期，二期20万万t/a上海矽钢片厂：

上海矽钢片厂：

总产量总产量20万万t/a本钢本钢：

总产量总产量60万万t/a，GO:

6万万t/a马钢：

马钢：

总产量总产量40万万t/a首钢：

首钢：

总产量总产量30万万t/a，GO:

16万万t/a涟钢：

涟钢：

总产量总产量40-60万万t/a近三年国内冷轧电工钢产量的增长幅度较快，2003年宝钢、鞍钢、武钢、太钢共生产冷轧无取向硅钢92.36万吨、2004年112.7万吨、2005年188.19万吨、2006年计划生产252.5万吨，用2006年计划产量与2003年相比增长量160.14万吨，增长率173.39%。

从数量上看，2006年的计划产量是热轧矽钢片产量的2.5倍，且增长趋势还在继续。

从市场需求看，冷轧产量252.5万吨+热轧产量105万吨+预计进口量115万吨，无取向硅钢总资源量将达到472.5万吨。

国内冷轧取向硅钢实际产量与计划国内冷轧取向硅钢实际产量与计划（2000年11.04万吨、2001年12.06万吨）目前国内唯一能生产冷轧取向硅钢的武钢产量已连续六年突破10万吨设计能力，20032005年分别达到12.53万吨、12.7161万吨、13.2086万吨。

占国内市场需求量的33.02%，2006年武钢新增装备投产计划生产取向硅钢20万吨，如果计划目标实现，国产取向硅钢将占国内市场需求量的50%左右硅钢片市场供需状况硅钢片市场供需状况硅钢片是一种软磁合金，作为电气硅钢片是一种软磁合金，作为电气设备是一种不可缺少，且用量最大的节能性材料。

随着我设备是一种不可缺少，且用量最大的节能性材料。

随着我国机电行业的迅猛发展，硅钢片的用量越来越大，产量不国机电行业的迅猛发展，硅钢片的用量越来越大，产量不断增加。

另外，由于高度信息化社会的进展，对电气设备断增加。

另外，由于高度信息化社会的进展，对电气设备的高效率、高精度以及小型化的需求提高了，对硅钢片的的高效率、高精度以及小型化的需求提高了，对硅钢片的质量性能也有了更高的要求。

质量性能也有了更高的要求。

硅钢片包括热轧和冷轧两大类，但是热轧硅钢片的生产工艺落后，磁性水平低，产品精度及表面质量差，因此，在美国、日本和前苏联等工业发达国家60年代就相继被淘汰。

我国目前硅钢片生产还处在一个冷热并存，以热轧为主的局面，与国外有较大差距。

为扭转这种落后状况，首要任务是要大力发展冷轧硅钢片，只有当冷轧硅钢片的产量有较大幅度的增长后，热轧硅钢片的淘汰才有可能，从某种意义上来说，冷轧硅钢片的增长速度决定了热轧硅钢片的淘汰速度。

1.1.硅钢片的分类硅钢片的分类冷轧硅钢优点冷轧硅钢优点冷轧硅钢优点冷轧硅钢优点硅钢片也称电工钢，是制造电机、变压器、整流器铁芯及各种电器元件用以节能的最重要的金属功能材料之一。

冷轧硅钢的优点：

铁损低，磁感高，节省大量电能冲片性能好表面光滑平整，厚度偏差和同板差小表面涂有绝缘层，便于使用成卷供应，适于高速冲床，提高利用率良好的迭片系数目前，我国已经成为世界上硅钢片的最大消费国，1993年以来每年硅钢片的表观消费量都保持在100万t以上的水平（见表1），远远高于1996年日本的70万t，美国的49万t和韩国36万t。

高消费的主要原因是我国为配合经济的高速发展，积极加强能源的开发利用，从而刺激我国电力基础设施持续快速发展，我国目前各类机电产品的产量在全球已经名列前茅。

随着热轧硅钢片的逐步淘汰，冷轧硅钢片的需求将持续稳定增长，而我国冷轧硅钢片的生产发展缓慢，1998年产量只有27万t，只能满足国内市场的20左右，导致中国冷轧硅钢片产品供给不足的缺口逐年扩大，并造成冷轧硅钢片的进口量急速增长，1991年进口量仅为9.4万t，1998年已高达42万t，8年内增长4.5倍。

目前，中国是世界上最大的硅钢片进口国，进口来源又以日本占压倒性优势。

表2）。

1996年进口日本硅钢片22.8万t，占硅钢片进口总量的62.8%；其次是俄罗斯6.2万t，占17.3%；中国台湾省4.5万t，占12.4%,排列第三（见从进口硅钢片的产品实物质量来看，日本的最好；欧美，韩国的次之；俄罗斯的较差。

从进口硅钢片品种分析，2005年我国进口冷轧硅钢片120.82万t，其中取向硅钢片占21.36约为25.81万t，无取向硅钢片占78.86约为95.01万t。

随着武钢硅钢扩建，太钢六轧改造，宝钢1550冷轧硅钢片的相继投产，使我国冷轧无取向硅钢片的产量将会有较大幅度的增长。

随着大型电机及变压器行业的发展，用户对高牌号无取向硅钢和取向硅钢片的需求与日俱增。

尤其是取向硅钢是制造变压器的不可缺少的材料，变压器是一种重要的输变电设备，构成变压器的导磁材料的好坏将直接影响到设备的技术性能（特别是能耗性能）和使用效果，采用铁损低，磁感高的导磁材料，可以减少磁路的截面，降低材料消耗，减轻重量，减少成本，降低能耗，产生显著的社会效益和经济效益。

我国目前大量采用的是30Q140取向硅钢片，由于其铁损值较高（P1.7/50为1.4W/kg），使国内产品与国外相比，其损耗约大20左右，尤其是近年来，我国在参与国际市场招标的竞争中，也由于硅钢片性能的影响而失去竞争能力，为此，我国大多数大型变压器用硅钢片依赖进口。

因此，大力发展高效节能型取向硅钢片是当前我国面临的重要任务。

我国我国电器器产品消耗品消耗电工工钢的定的定额及及选用的牌号表用的牌号表序号电器产品名称功率耗用电工钢定额合理选用牌号一发电设备1.汽轮发电机1060万KW1.0Kg/KWW10、W07、W062.水轮发电机1080万KW1.7Kg/KWW10、W09、W07、W06（50w230）其中：

300075000KW2.0Kg/KWW10（50w310）25000KW（立式）1.72Kg/KWW1032000KW（贯流式）1.65Kg/KWW1075000KW（立式）1.90Kg/KWW103000KW（立式）3.0Kg/KWW10二电动机（交直流）1.大型电动机5003000KW4.0Kg/KWW10、W122.中型电动机100500KW6.0Kg/KWW10、W12、W18三变压器器功率耗用电工钢定额合合理理选用用牌牌号号1.大型变压器0.75150万万KVA1.0Kg/KVAQ10、Q09、Q09G、Q08G、Q07G2.中小型变压器7500KVA2.0Kg/KVAQ10、Q09、Q09G3.中小干式变压器2.0Kg/KVAQ09、Q08G、Q09G4.电子变压器（含镇流器）0.60.7Kg/KVAW12、W18、W30、W50、BDG5.逆变变压器DG1DG620四家用家用电器器功率耗用电工钢定额合理选用牌号1.电冰箱90125W5.0Kg/台W20、W23、W30、BDG2.冷柜90125W5.0Kg/台W20、W23、W30、BDG3.洗衣机60W、120W、300W6.0Kg/台W20、W23、W30、BDG4.空调器7503000W11.0Kg/台W20、W23、W30、BDG5.吸尘器3.5Kg/台W23、W30、W40、BDG6.电风扇60W、120W4.0Kg/台W30、W40、08F、08Al7.抽油烟机90W2.5Kg/台W20、W23、BDG中国家用电器产量及在全球比重中国家用电器产量及在全球比重项目目名名称称2004年年产量量（万台）（万台）2005年年产量量（万台）（万台）中国中国产量占全球量占全球比重（比重（%）备注注电冰箱冰箱31003200364洗衣机洗衣机22002600370空空调器器85005640850微波炉微波炉43005200860冰箱冰箱压缩机机31003200380空空调压缩机机51005960680本资料由中国家用电器协会提供nWTG200-衡量冷轧硅钢的两个主要指标：

衡量冷轧硅钢的两个主要指标：

铁损值铁损值（PT），磁磁感值感值（B）其它指标有公称厚度、公称宽度、厚度宽度允许偏差、层间绝缘电阻、其它指标有公称厚度、公称宽度、厚度宽度允许偏差、层间绝缘电阻、屈服强度、抗张强度、延伸率、占积率、硬度、反复弯曲次数等。

屈服强度、抗张强度、延伸率、占积率、硬度、反复弯曲次数等。

n如何从牌号上认识硅钢：

如何从牌号上认识硅钢：

n30Q150-30Q150-武钢生产的取向硅钢武钢生产的取向硅钢n30QG135-30QG135-武钢生产的高磁感取向硅钢武钢生产的高磁感取向硅钢n5OWW27O-5OWW27O-武钢生产的无取向硅钢武钢生产的无取向硅钢nWT200-WT200-特殊用途的无取向电工钢特殊用途的无取向电工钢nWR20-WR20-无取向热轧卷无取向热轧卷nDWK1DWK13-3-开关用无取向电工钢开关用无取向电工钢nDGX1-DGX1-高效电工钢高效电工钢nJ23G-J23G-高磁感军工用高磁感军工用钢WDG-WDG-高磁感无取向电工钢高磁感无取向电工钢WDJ-50-WDJ-50-电动工具用无取向电工钢电动工具用无取向电工钢WHB-50-WHB-50-无取向不涂层电工钢无取向不涂层电工钢130130：

铁损：

铁损（W/kg）（W/kg）保证值放大保证值放大100100倍（倍（50HZ,1.5T）50HZ,1.5T）DWK1-3-DWK1-3-开关用无取向电工钢开关用无取向电工钢DGX1-DGX1-高效电工钢高效电工钢J23G-J23G-高磁感军工用钢高磁感军工用钢从牌号上认识硅钢：

30QG151,30Q137,50WW47030/50:

前面的数值表示钢板厚度的100倍。

一般钢板厚度为0.65，0.50，0.35mm，151/137:

后面的数值表示铁损的100倍Q/-普通取向W/-无取向硅钢G/-高磁感T/-特殊用途D/-电工钢K/-开关料GX/-高效电工钢J/-军工用钢R/-热轧卷高牌号无取向硅钢具有铁损低高牌号无取向硅钢具有铁损低,各向异性小、无磁时效、冲片性各向异性小、无磁时效、冲片性能好、磁感高及有较好所填充系数等特点。

由于高牌号无取向硅钢能好、磁感高及有较好所填充系数等特点。

由于高牌号无取向硅钢具上述特点、主要用来作大型的电动机、发电机、中小功率分配电、具上述特点、主要用来作大型的电动机、发电机、中小功率分配电、变压器、扼流圈、磁放大器、音频变压器等。

变压器、扼流圈、磁放大器、音频变压器等。

随着我国机电工业的迅猛发展，对于大回转电机的应用又进一随着我国机电工业的迅猛发展，对于大回转电机的应用又进一步要求具有更低铁损的无取向高级产品，超大型回转电机需极低铁步要求具有更低铁损的无取向高级产品，超大型回转电机需极低铁损的铁芯材料。

从发展的观点看，随着我国机电工业的快速发展，损的铁芯材料。

从发展的观点看，随着我国机电工业的快速发展，对高牌号无取向硅钢的需求将曰益紧迫，据太钢公司近期对市场作对高牌号无取向硅钢的需求将曰益紧迫，据太钢公司近期对市场作了调查；了调查；2006年即使市场需求仍保持年即使市场需求仍保持2005年的水平，中、高牌号年的水平，中、高牌号供应缺口仍有供应缺口仍有23万吨，其中高牌号缺口约万吨，其中高牌号缺口约13万吨。

万吨。

根据市场要求；新建的硅钢片车间生产高牌号无取向硅钢.一般而言高牌号无取向钢是指W18以上牌号的无取向硅钢，其成品的铁损值，板厚为0.50mm,时,铁损值P15/504.65w/kg）。

如武钢牌号简称为W07,W08，W09，W10，W12,W14,等牌号。

其按国家标准GB/T2521-1996所规定的牌号为50W230，50W250，50W270，50W290，50W310，50W330，50W350等。

其中典型的电磁性能如下表；冷轧无取向磁性钢带冷轧无取向磁性钢带（片片）性能性能:

铁损、磁感和叠装系数铁损、磁感和叠装系数公称直径mm牌号理论密度Kg/dm2国标GB/T2521-1996武钢标准最小叠片系数%最大铁损P1.5/50W/Kg最小磁感B500T最大铁损P1.5/50W/Kg最小磁感B500T0.3535W2307.602.301.602.271.6195.035W2502.501.602.471.6135W2707.652.701.602.671.6135W3003.001.602.971.6135W3303.301.603.251.6135W3603.601.613.551.6235W4004.001.623.951.6335W4407.704.401.644.351.650.5035W2307.602.301.602.271.6197.035W2502.501.602.471.6135W2702.701.602.671.6135W2902.901.602.871.6135W3107.653.101.603.051.6135W3303.301.603.251.6135W3503.501.603.451.6135W4004.001.613.951.6235W4707.704.701.624.651.6435W5405.401.655.351.6635W6007.756.001.655.951.6635W7007.807.001.686.951.6935W8008.001.687.951.6935W10007.8510.001.699.951.7035W130013.001.6912.951.70冷冷轧无取向磁性无取向磁性钢带（片片）性能性能:

铁损、磁感和叠装系数、磁感和叠装系数公称直径mm牌号理论密度Kg/dm2国标GB/T2521-1996武钢标准最小叠片系数%最大铁损P1.5/50W/Kg最小磁感B500T最大铁损P1.5/50W/Kg最小磁感B500T武钢牌号中国/P15/50w/kg牌号美国ASTM曰本/P15/50w/kg50WW270（W08）50W270/2.70W08-2.7050H270/2.7050WW290（W09）50W290/2.90W09-2.9047F370M50H290/2.9050WW310（W10）50W310/3.10W10-3.1047F384M50H310/3.1050WW360（W12）50W360/3.60W12-3.6047F452M50H350/3.5050WW400（W14）50W400/4.00W14-4.0047F507M50H400/4.0050WW470（W18）50W470/4.70W18-4.7047F617M50H470/4.7050WW540（W20）50W540/5.4.W20-5.4050H54075.4050WW600（W23）50W600/6.0.W23-6.0050H600./6.050WW800（W30）50W800/8.0.W30-8.0050H800/8.050WW1000（W40）50W1000/10.0.W40-10.050H1000/10.050WW1300（W50）50W1300/13.0.W50-13.050H1300/13.0“2000年2005年期间取向硅钢表观消费量单位:

万t项目2000年2001年2002年2003年2004年2005年硅钢片总产量130177184.5193.2231.7312消费量213258.6267.9341.9382.78400450进口量83.985.192.8158.1164.3138从上表中可以看出，近年来我国取向硅从上表中可以看出，近年来我国取向硅钢片的消片的消费量占硅量占硅钢片片总消消费量量的的20左右，而美、日等国均左右，而美、日等国均为25。

根据我国。

根据我国电力力发展展规划国内划国内总装机装机容量从容量从1995年的年的2.17亿kw增至增至2010年的年的5.4亿kw，15年增加年增加约2.5倍倍年平均增长率为年平均增长率为66，考虑到是长期预测，如果取向硅钢的年平，考虑到是长期预测，如果取向硅钢的年平均增长率按照均增长率按照33来考虑的话，根据来考虑的话，根据19951995年的取向硅钢片消费量年的取向硅钢片消费量19.719.7万万tt为基为基础，我国础，我国20002000年、年、20052005年和年和20102010年的取向硅钢消费量分别为年的取向硅钢消费量分别为22.822.8万万tt、26.526.5万万tt和和30.730.7万万tt。

因此，取向硅钢必有很大的发展空间，其前景是非常广阔。

因此，取向硅钢必有很大的发展空间，其前景是非常广阔的。

的。

2006年全国冷轧电工钢产量将突破年全国冷轧电工钢产量将突破280万吨万吨2005年，国内冷轧电工钢产量为年，国内冷轧电工钢产量为201万吨，其中宝钢万吨，其中宝钢68.6万万吨，鞍钢吨，鞍钢45.42，武钢，武钢70.24万吨，太钢万吨，太钢17.14万吨，万吨，4家全年产量达家全年产量达201万吨，与万吨，与2004年相比将增长年相比将增长52%，加上热轧硅钢片，加上热轧硅钢片102万吨，万吨，2005年电年电工钢产量将达工钢产量将达303万吨左右。

万吨左右。

2006年宝钢拟定计划产量年宝钢拟定计划产量76万吨、鞍钢万吨、鞍钢80万吨、武钢万吨、武钢80万万吨、太钢吨、太钢16.5万吨、合计万吨、合计252.5万吨，从以上数据可以看出、两年来、万吨，从以上数据可以看出、两年来、国内冷轧电工钢产量快速增长，国内冷轧电工钢产量快速增长，2004冷轧电工钢产量巳超过热轧硅钢片冷轧电工钢产量巳超过热轧硅钢片产量、产量、2005年冷轧电工钢产量将超过热轧硅钢片产量年冷轧电工钢产量将超过热轧硅钢片产量1倍、予计倍、予计2006年年将超过将超过2倍。

倍。

2006年国内外冷轧无取向电工钢在中国市场上的竞争将更年国内外冷轧无取向电工钢在中国市场上的竞争将更加激烈，产品质量、价格、售后服务将是抢占市场的重要因素。

加激烈，产品质量、价格、售后服务将是抢占市场的重要因素。

热轧卷常化及酸洗热轧卷常化及酸洗（CP）冷轧（冷轧（CM/ZR）焊接焊接并卷并卷（CW）脱碳退火及涂隔离层脱碳退火及涂隔离层（CA）高温高温再结晶退火（再结晶退火（ROF/CB）热拉伸平整及涂绝缘层热拉伸平整及涂绝缘层（CT）激光刻痕激光刻痕（GS）切边分卷切边分卷（CS）包装入库包装入库（PA）2.2.冷轧取向硅钢生产工艺流程冷轧取向硅钢生产工艺流程HiB钢生产流程钢生产流程（MnS）热轧卷酸洗热轧卷酸洗（CP）一次一次冷轧（冷轧（CM/ZR/TCM）焊接焊接并卷（并卷（CW）中间脱碳退火（中间脱碳退火（CA）二次冷轧二次冷轧（ZR）（焊接并卷焊接并卷）脱碳退火及涂脱碳退火及涂g（CA）高温再结晶退火（高温再结晶退火（ROF/CB）热拉伸平整及涂绝热拉伸平整及涂绝缘层（缘层（CT）切边分卷（切边分卷（CS）包装入库（包装入库（PA）CGO生产流程生产流程（MnS）1.连续退火工艺从开卷、厚度测量、带钢表面清洗、热处理、连续退火工艺从开卷、厚度测量、带钢表面清洗、热处理、涂层、卷取等工序是一次性连续完成。

涂层、卷取等工序是一次性连续完成。

2.整条连续退火机组布置在一条线上整条连续退火机组布置在一条线上,设备布置紧凑、前后设备布置紧凑、前后工序密切配合，实施上下立体作业。

工序密切配合，实施上下立体作业。

3.机组上配置了各种计算机及自动化检测仪表机组上配置了各种计算机及自动化检测仪表,使生产操作使生产操作更趋方便实用。

更趋方便实用。

4.与其它形式退火机组相比，该连续退火机组生产效率高，与其它形式退火机组相比，该连续退火机组生产效率高，处理断带事故方便，产品质量均匀稳定，适合专业化大批量处理断带事故方便，产品质量均匀稳定，适合专业化大批量生产。

生产。

5.连续退火机组能较好地与其它机组相匹配，可根据实际生连续退火机组能较好地与其它机组相匹配，可根据实际生产需要产需要,确定上下料方式、位置、能较好地与前后工序相衔确定上下料方式、位置、能较好地与前后工序相衔接，接，使硅钢片生产工序与物流较为顺畅。

使硅钢片生产工序与物流较为顺畅。

6.连续退火炉与塔式炉相比较，降低了机组标高，使主厂房连续退火炉与塔式炉相比较，降低了机组标高，使主厂房标高降低，使工程总投资有较大幅度下降。

标高降低，使工程总投资有较大幅度下降。

硅钢的中间退火或脱碳退火均采用硅钢的中间退火或脱碳退火均采用卧式连续退火炉型，具有如下特点卧式连续退火炉型，具有如下特点连续退火机组的主要功能将经过一次冷轧后的高磁感板材（HGO）或二次轧制后的普通取向硅钢板材（CGO）在该连续炉内进行最终脱碳退化，使其达到成品所要求的含碳量。

在带钢表面形成SiO2簿膜，这样在MgO涂层之后，在高温退火时，能在钢板表面形成一层均匀、致密、银灰色的玻璃状硅酸镁底层,这也是取向硅钢要求的绝缘层的底层。

在机组上完成对取向硅钢带涂复MgO,该MgO涂层作为取向硅钢卷进入高温退火炉时的隔离涂层,一般采用高熔点的氧化物，并添加少量的可变化合物的一种或几种组成,用适量的纯水配制成涂液经涂层机涂复烘干而成某取向硅钢厂生产工艺布置图某取向硅钢厂生产工艺布置图热轧卷常化酸洗热轧卷常化酸洗（CP）冷轧冷轧（可逆式冷轧机可逆式冷轧机）（CM/ZR/TCM）脱碳退火及涂绝缘层（脱碳退火及涂绝缘层（CA）切边分卷或切板（切边分卷或切板（CS）包装入库（包装入库（PA）3.3.冷轧无取向硅钢生产工艺流程冷轧无取向硅钢生产工艺流程高牌号无取向硅钢生产流程高牌号无取向硅钢生产流程方法一：

方法一：

热轧卷酸洗热轧卷酸洗（CP）冷轧（冷轧（CM/ZR/TCM）脱碳退火及涂绝缘层（脱碳退火及涂绝缘层（CA）切边分卷或切板（切边分卷或切板（CS）包装入库（包装入库（PA）方法二：

方法二：

热轧卷热轧卷酸洗连轧（酸洗连轧（PL-TCM）脱碳退火及涂脱碳退火及涂绝缘层（绝缘层（CA）切边分卷或切板（切边分卷或切板（CS）包装入库包装入库（PA）中低牌号无取向硅钢生产流程中低牌号无取向硅钢生产流程44.几种重要机组的主要设备组成几种重要机组的主要设备组成几种重要机组的主要设备组成几种重要机组的主要设备组成序号机组名称机组代号机组速度（m/min）1连续常化酸洗机组CP60（45）2单机架可逆轧机CM-1,ZR-145012003焊接机组CW1503004无取向脱碳退火机组CA-1601805取向中间脱碳退火机组（双层）CA-230806取向成品退火及涂MgO机组CA-3,4601507取向成品退火及涂MgO机组CA-5601508高温环形退火炉ROF-1,2100炉台9热拉伸平整机组CT-1,24512010激光刻痕机组GS8011纵切机组CS-1,210030012包装机组PA1535卷/h开开卷卷机机矫矫直直机机切切头头剪剪焊焊