[发明专利]低温取向硅钢生产全工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是一种低温冷轧取向硅钢生产全工艺。

 

背景技术

取向硅钢是制作变压器、互感器等电力设备的主要原料。电力系统的电能的损耗是很大的，其中电力变压器损耗约占电力系统损耗的20 ～25%。而中小变压器的损耗占电力系统变压器损耗的40～50%。提高低温取向硅钢的磁感和降低铁损，不但可降低变压器的损耗和节约能源，而且可使铁芯断面缩小，变压器体积减小，重量减轻，同时大幅降低了变压器制作成本。

取向硅钢具有磁感高、铁损低的优点，用其制作的变压器可大幅度降低的变压器损耗，具有较好节能效果，但取向硅钢的生产周期长、生产工艺和设备复杂、化学成分控制严、影响因素多。因此，取向硅钢是冶金行业中科学技术含量高的高附加值产品之一。

国内生产的取向硅钢由于是选用MnS、AlN为主作为抑制剂，抑制剂的作用是利用“固溶—析出”原理，即在高温时将大颗粒MnS、AlN的固溶，在热轧过程中析出细小的均匀的AlN、MnS。由于在晶界上析出的细小、均匀的AlN和MnS在晶界上起到钉扎的作用，抑制了一次晶粒长大，使（110）〔001〕二次晶粒长大，所以最后才能成为理想的取向硅钢产品。抑制剂的固溶温度决定了板坯的加热温度，采用AlN、MnS为主作为抑制剂的板坯加热温度为1330～1350℃。加热温度高严重影响加热炉的使用寿命，并且能源浪费大、生产成本高。这些因素都极大地制约了我国取向硅钢的发展。

目前，日本新日铁公司和川崎制铁公司生产的冷轧硅钢无论在产品质量，还是新技术和新产品开发等方面，都处于世界领先地位。新日铁公司是采用以AlN为主的抑制剂和大压下率一次冷轧法生产出高磁感、低铁损的Hi-B钢系列产品。川崎制铁公司是采用以MnSe＋Sb抑制剂和两次冷轧法生产技术生产出高磁感、低铁损的RGH钢系列产品。中国上世纪五十年代就开始研究取向硅钢，但由于生产技术不过关，产品成材率和合格率低及生产成本高等原因，限制了取向硅钢的发展。1974年武汉钢铁(集团)公司从日本新日铁引进了冷轧硅钢制造装备和专利，1979年正式生产11个牌号的取向及无取向硅钢。通过几十年的消化、吸收，在技术和质量上有了很大的提高，推动了我国取向硅钢的快速发展。但随着我国国民经济的快速发展，电力供应明显不足。发电容量在不断地增加，发电总容量超过了 6.1亿kW，平均每年需要取向硅钢150万吨以上，我国现已成为世界取向硅钢最大消费市场之一。国内生产取向硅钢的量满足不了需求，并需要进口取向硅钢。

取向硅钢生产技术由于生产工艺和设备复杂、生产成本高、技术门槛高等原因限制了许多钢铁企业的投产及扩产。其主要原因是：（1）选用抑制剂较为单一、抑制剂的固溶温度高，在生产热轧卷时板坯的加热温度，需要加热到1330～1350℃，致使许多钢铁企业的加热炉不能达到温度要求；（2）由于取向硅钢要求的化学成份范围很窄，冶炼时不能够达到要求，致使取向硅钢牌号命中率低；（3）生产工序多、生产周期长、设备复杂、影响因素多，无法保证产品质量；（4）生产成本高。

 

发明内容

本发明旨在解决传统取向硅钢的热轧板坯加热温度高、加热炉寿命低、能源浪费、取向硅钢C及其它化学成份要求范围窄、转炉冶炼牌号命中率低等技术问题，以提供具有加热温度低、加热炉寿命长、转炉冶炼命中率高、生产工艺相对简单（一次脱碳退火）、生产成本低、最终产品磁性能更好等优点的低温取向硅钢生产全工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的低温取向硅钢生产全工艺，包括如下步骤：

a)        铁水预处理，将Fe-Si合金、Fe-Mn合金、废钢、活性石灰、萤石和白云石加入转炉冶炼，将铁水中S含量脱至≤0.005重量%；其中Fe-Si合金的C含量≤0.10重量%、S含量≤0.050重量%、P含量≤0.050重量%、Cr含量≤0.10重量%、Ti含量≤0.030重量%、V含量≤0.030重量%、Nb含量≤0.030重量%、Zr含量≤0.020重量%；Fe-Mn合金的C含量≤0.10重量%、S含量≤0.020重量%、P含量≤0.10重量%；废钢的C含量≤0.20重量%、S含量≤0.020重量%、P含量≤0.020重量%、Cr含量≤0.10重量%、Ti含量≤0.050重量%、V含量≤0.050重量%、Nb含量≤0.050重量%；活性石灰的S含量≤0.030重量%；萤石的S含量≤0.10重量%；白云石的S含量≤0.020重量%；