[发明专利]一种水力发电用低各向异性无取向硅钢及其生产方法

说明书

一种水力发电用低各向异性无取向硅钢及其生产方法，包括以下重量百分比的化学成分：Si：2.8～3.2％，Mn：0.1～0.3％，Als：0.5～0.8％，B：0.0010％～0.0025％，Cu：0.01％～0.02％，[S+C+N+Ti]≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质，经铁水预处理、转炉冶炼、RH精炼、连铸、热轧、常化酸洗、冷轧、连续退火、涂层、精整步骤制备得到，制备得到0.50mm厚的无取向硅钢产品，其在测试密度7.6g/dm³条件下，磁感B₅₀≥1.65T、铁损P_1.5/50≤2.40W/kg、铁损各向异性＜10％，能够高水平满足水力发电装备的设计需求。

技术领域

本发明属于无取向硅钢制造领域，具体涉及一种水力发电用低各向异性无取向硅钢及其生产方法。

背景技术

近年来，随着国家电力行业的不断发展和对环保要求的不断提升，水力发电装备的总装机容量不断增加。发电机转子在运转状态下工作，随着电机容量的增加，大型同步发电机的局部过热和振动问题受到广泛关注。作为发电机铁芯材料的无取向硅钢，不可避免的存在磁各向异性，特别是对于水力发电装备，主要使用了硅钢板的横向性能，所以对磁各向异性尤为关注，一般要求铁损纵横向磁各向异性小于10％。

国标《GB/T 2521.1-2016全工艺冷轧电工钢第1部分：晶粒无取向钢带(片)》中规定了磁各向异性的表征方法为并要求高牌号无取向硅钢各向异性≤17％。目前市场上广泛使用的高牌号无取向硅钢各向异性为12～13％。

对于无取向硅钢而言，厚度越厚，其磁性能及各向异性就会越差、铁损也会越高。而水力发电设备常用的无取向硅钢的厚度为0.5mm，而对于此厚度的无取向硅钢的制备，现有技术中还没有有效的方法在保持优异的磁性能和较低的铁损的情况下，更好地控制其铁损各向异性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水力发电用低各向异性无取向硅钢及其生产方法，制备得到0.50mm厚的无取向硅钢产品，其在测试密度7.6g/dm³条件下，磁感B₅₀≥1.65T、铁损P_1.5/50≤2.40W/kg、铁损各向异性＜10％，能够高水平满足水力发电装备的设计需求。

本发明采取的技术方案为：

一种水力发电用低各向异性无取向硅钢，包括以下重量百分比的化学成分：Si：2.8～3.2％，Mn：0.1～0.3％，Als：0.5～0.8％，B：0.0010％～0.0025％，Cu：0.01％～0.02％，[S+C+N+Ti]≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。

上述成分中，B的加入可以在晶界处偏聚，在热轧时析出BN并使得AlN粗化，减少对成品退火时晶粒长大的阻碍，且能改善织构、防止成品退火时形成内氧化层和内氮化层，进而改善磁各向异性；Cu的加入可以使晶粒更加等轴化且在钢带表层的有利织构组分增加，且可减少成品退火时的内氧化，进而改善磁性。

本发明还提供了所述的水力发电用低各向异性无取向硅钢的生产方法，包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、RH精炼、连铸、热轧、常化酸洗、冷轧、连续退火、涂层、精整；

进一步地，常化酸洗步骤中，常化炉均热段温度为840～900℃，以防止常化后出现带状组织；

连续退火步骤中，控制带钢的升温速度＞10℃/s，优选为10～15℃/s；通过调整烧嘴输出功率使得钢带的升温速度＞10℃/s，以提高不同织构组分晶核孕育时间，获得织构均匀的电工钢冷轧钢带成品。

所述连铸步骤中，投用电磁搅拌使得铸坯等轴晶组织占比＞60％。

所述热轧步骤中，板坯加热温度1060～1100℃，均热时间≥60min，经过7道次精轧轧至热轧厚度为2.0～2.2mm，终轧温度820～900℃。