1、1.国内冷轧硅钢片生产企业的国内冷轧硅钢片生产企业的 基本情况基本情况1.1武钢是我国目前唯一能生产冷轧无取向硅钢武钢是我国目前唯一能生产冷轧无取向硅钢和冷轧取向硅钢的最大专业化工厂。和冷轧取向硅钢的最大专业化工厂。1974年经国年经国务院批准，从日本引进全套设备及工艺技术，成为务院批准，从日本引进全套设备及工艺技术，成为国内第一家冷轧硅钢片厂，年生产能力国内第一家冷轧硅钢片厂，年生产能力7万万t（其中其中取向硅钢取向硅钢2.8万万t，无取向硅钢无取向硅钢4.2万万t），），经过经过20多多年来的不断引进、消化、改造、扩建和新建，现可年来的不断引进、消化、改造、扩建和新建，现可生产生产9个厚度
2、规格个厚度规格75个牌号的硅钢产品，生产能力个牌号的硅钢产品，生产能力已达到已达到40万万t，形成了取向硅钢形成了取向硅钢10万万t，无取向硅无取向硅钢钢30万万t 的综合能力。的综合能力。“十五十五”期间，武钢将规划期间，武钢将规划年产硅钢年产硅钢108万万t 的目标，其中取向硅钢的目标，其中取向硅钢20万万t，无无取向硅钢取向硅钢88万万t，预计在预计在2006年该项目全部竣工。年该项目全部竣工。1.2 宝钢宝钢1550冷轧无取向电工钢生产技术及设备冷轧无取向电工钢生产技术及设备于于1996年与日本川崎和三菱签订合同，川崎负责电工年与日本川崎和三菱签订合同，川崎负责电工钢生产工艺，三菱电气
3、负责电工钢机组的机械设备、钢生产工艺，三菱电气负责电工钢机组的机械设备、三菱重工负责电机部分。成套设备已于三菱重工负责电机部分。成套设备已于2000年年5月开月开始热试车，同年始热试车，同年12月正式投产。两条退火热（湿气线月正式投产。两条退火热（湿气线和干气线）具备和干气线）具备20世纪世纪90年代世界先进水平。该项目年代世界先进水平。该项目设计电工钢年产能力为设计电工钢年产能力为35万万t，14个中低牌号冷轧无个中低牌号冷轧无取向硅钢，厚度为取向硅钢，厚度为0.35、0.50和和0.65，宽度，宽度8001300，是目前国际上最宽水平。预计，是目前国际上最宽水平。预计2003年电工钢产量达
4、到年电工钢产量达到50万万t，超设计能力超设计能力142%。近期。近期宝钢正在酝酿扩建规划，预计未来宝钢正在酝酿扩建规划，预计未来34年将超过现产年将超过现产能的能的1倍以上，同时具备生产取向硅钢和高牌号无取倍以上，同时具备生产取向硅钢和高牌号无取向硅钢的能力。向硅钢的能力。1.3 太钢冷轧硅钢项目于太钢冷轧硅钢项目于1997年正式投产。其中，年正式投产。其中，80t RH真空处理设备从德国引进，真空处理设备从德国引进，20辊森吉米尔轧辊森吉米尔轧机从法国引进，连续退火涂层机组从法国引进的二机从法国引进，连续退火涂层机组从法国引进的二手设备并进行了改造。热连轧设备从日本引进的二手设备并进行了改
5、造。热连轧设备从日本引进的二手设备，手设备，2002年进行了改造，现已具有世界先进水年进行了改造，现已具有世界先进水平。太钢冷轧硅钢厂的设计能力为平。太钢冷轧硅钢厂的设计能力为10万万t，目前实际目前实际生产能力达到生产能力达到13万万t。预计预计2003年可生产年可生产12万万t。主主要品种有要品种有50W400、50W470、50W540、50W600和高磁感和高磁感50W600H。太钢计划将其生产太钢计划将其生产的规模扩大到的规模扩大到3040万万t。规模扩大后，将主要生规模扩大后，将主要生产中高牌号的冷轧无取向硅钢。产中高牌号的冷轧无取向硅钢。 1.4 鞍钢热轧硅钢改冷轧硅钢项目，于鞍
6、钢热轧硅钢改冷轧硅钢项目，于2002年年12月正式动工。计划年生产能力冷月正式动工。计划年生产能力冷轧无取向硅钢轧无取向硅钢80万万t，目前预计厂房基础建目前预计厂房基础建设已基本完成。设已基本完成。2004年年5月第一条连续退火月第一条连续退火线热负荷试车；线热负荷试车；8月第二条连续退火线热负月第二条连续退火线热负荷试车；荷试车；10月第三条连续退火线投产；月第三条连续退火线投产；12月第四条连续退火线投产。主要生产产品牌月第四条连续退火线投产。主要生产产品牌号：中、低牌号冷轧硅钢，号：中、低牌号冷轧硅钢， 50W470-50W1300。1.5 广钢集团珠江钢铁有限公司将投资兴广钢集团珠江
7、钢铁有限公司将投资兴建一条冷轧薄板生产线，年生产能力为建一条冷轧薄板生产线，年生产能力为110万万t，其中无取向硅钢其中无取向硅钢20万万t，总投资总投资约约30亿元。该项目已被列入广东省亿元。该项目已被列入广东省2003年重点建设预备项目计划。年重点建设预备项目计划。1.6 据不完全统计，国内拟新上冷轧硅钢据不完全统计，国内拟新上冷轧硅钢生产线的还有：青岛钢厂计划生产线的还有：青岛钢厂计划40万万t、本钢本钢计划计划20万万t、铁本计划铁本计划50万万t，等等。预计等等。预计未来未来3年后，我国冷轧硅钢产量将超过年后，我国冷轧硅钢产量将超过500万万 t，加上未完全淘汰的加上未完全淘汰的10
8、0万万t的热轧矽钢的热轧矽钢片，有可能出现片，有可能出现“供大于求供大于求“的局面。目前，的局面。目前，国内电工钢消耗在国内电工钢消耗在300万万t左右，每年按左右，每年按10%15%的速度增长，到的速度增长，到2006年国内年国内电工钢需求量至少需要电工钢需求量至少需要400万万t（不含进口）。不含进口）。 2 国内电工钢市场应用和需求分析国内电工钢市场应用和需求分析 2.1 我国中、小型电机容量一般界定在我国中、小型电机容量一般界定在0.75100kW之间，电压之间，电压380V，形成形成Y系列产品。系列产品。目前国内主要生产企业约目前国内主要生产企业约300多家，生产电机多家，生产电机主
9、要用于风机、泵类、工业用压缩机、纺织机、主要用于风机、泵类、工业用压缩机、纺织机、小型轧钢机及电动车辆等。据了解，国内中、小型轧钢机及电动车辆等。据了解，国内中、小型电机生产能力达小型电机生产能力达6000万万kW，主要用热轧主要用热轧矽钢片矽钢片DR51050制作铁芯。从电机台数、制作铁芯。从电机台数、耗电量上看占电机总量的耗电量上看占电机总量的70%。因此，如何提。因此，如何提高中、小型电机对高效节能有着十分重要的意高中、小型电机对高效节能有着十分重要的意义，也是推行电工钢义，也是推行电工钢“以冷代热以冷代热”的重点。的重点。2.2.家用电机主要指用于空调、冰箱、微家用电机主要指用于空调、
10、冰箱、微波炉、洗衣机、电风扇、抽油烟机等电机。波炉、洗衣机、电风扇、抽油烟机等电机。在这部分电机中，作为压缩机电机已基本在这部分电机中，作为压缩机电机已基本改用冷轧硅钢片，目前存在的只是中低牌改用冷轧硅钢片，目前存在的只是中低牌号的转换或选用涂层半工艺材料的问题。号的转换或选用涂层半工艺材料的问题。但市场上，还有部分家电产品，如洗衣机、但市场上，还有部分家电产品，如洗衣机、电风扇等仍在用热矽钢片，甚至有的用冷电风扇等仍在用热矽钢片，甚至有的用冷板混合使用。板混合使用。 2.3 电动工具用电机是一个使用硅钢片的电动工具用电机是一个使用硅钢片的大行业，目前产量已接近大行业，目前产量已接近1.5亿台
11、，近亿台，近70%的产品出口，按每台的平均单耗的产品出口，按每台的平均单耗1.5kg/台计台计算，年消耗硅钢片算，年消耗硅钢片15万万t，且主要用热轧矽钢且主要用热轧矽钢片。仅浙江温州、永康等地每年就需要热轧片。仅浙江温州、永康等地每年就需要热轧矽钢片近矽钢片近510万万t。这部分产品如改型，选这部分产品如改型，选用冷轧无取向硅钢将大大提高产品质量和更用冷轧无取向硅钢将大大提高产品质量和更好地参与国际竞争。好地参与国际竞争。4）家电、中小型、电机市场需求分析，见表家电、中小型、电机市场需求分析，见表2。表表2中小型电机硅钢片需求中小型电机硅钢片需求序序号号电机名电机名称称硅钢片单硅钢片单耗耗k
12、g/台台2002年年产量产量/万万台台硅钢片硅钢片需量需量/万万t2005年产年产量量/万台万台硅钢片硅钢片需量需量/万万t备注备注1小型电机10.03500.0035.000400045.000以热轧矽钢片为主以热轧矽钢片为主2电风扇4.07661.6030.650800039.000以热轧、冷板为主以热轧、冷板为主3电动工具1.59000.0013.5001025015.375以热轧矽钢片为主以热轧矽钢片为主4洗衣机6.01443.008.658184311.058热轧冷轧热轧冷轧5吸尘器3.51010.003.53513004.500热轧冷轧热轧冷轧6抽油烟机2.5366.150.915
13、4741.185热轧冷轧热轧冷轧7空调器11.01827.0020.097218524.053冷轧硅钢片冷轧硅钢片8电冰箱5.01278.006.39016388.280冷轧硅钢片冷轧硅钢片9冰柜5.0384.001.9208002.490冷轧硅钢片冷轧硅钢片10微波炉4.01257.005.02816327.200冷轧硅钢片冷轧硅钢片11总量总量125.930158.1412.5 电工钢电工钢“以冷代热以冷代热”的牌号选择，用冷轧的牌号选择，用冷轧硅钢取代热轧矽钢片关键要从以下三点考虑：硅钢取代热轧矽钢片关键要从以下三点考虑： 一是根据不同的电机特性，用取代材料所一是根据不同的电机特性，用取
14、代材料所做的电机能得到相同于用做的电机能得到相同于用DR51050制成铁制成铁芯的电机或有所改善；芯的电机或有所改善； 二是使电机制造商的制造成本不应增加，二是使电机制造商的制造成本不应增加，综合效益计算反而有所提高；综合效益计算反而有所提高； 三是三是“以冷代热以冷代热”初期，不要使电机制造初期，不要使电机制造商的电机制造工艺、设备改得太多。但是从长商的电机制造工艺、设备改得太多。但是从长远看，必须按新的代用材料特性来重新设计电远看，必须按新的代用材料特性来重新设计电机，最大限度地发挥冷轧硅钢片的优势，才能机，最大限度地发挥冷轧硅钢片的优势，才能获得最好电机性能和最大经济效益。获得最好电机性
15、能和最大经济效益。2.6 发电设备制造能力快速发展，高牌号无发电设备制造能力快速发展，高牌号无取向硅钢片需求持续增长。在全国范围内，取向硅钢片需求持续增长。在全国范围内，单机容量由单机容量由30万万kW、60万万kW向向100万万kW级发展。目前成套发电设备能力为火电级发展。目前成套发电设备能力为火电1500万万kW、水电水电700万万kW，火电中，哈电、上火电中，哈电、上电和东电共电和东电共1200万万kW。小型厂制造能力超小型厂制造能力超过了过了1500万万kW，其中其中62万万kW机组机组68套，套，30万万kW30套。大水电年生产能力超过了套。大水电年生产能力超过了500万万kW，中小
16、型在中小型在200万万kW左右，哈电左右，哈电和东电占生产总量的和东电占生产总量的60%。2002年全国发年全国发电装机容量为电装机容量为3.50亿万亿万kW，18今后年新增今后年新增4.55.5亿万亿万kW，每年必须新装机每年必须新装机25003000万万kW。 全国大中小发电设备需要高牌号无取向硅全国大中小发电设备需要高牌号无取向硅钢片约钢片约56万万t/a。2005年我国发电设备年我国发电设备增长与硅钢片需求量的关系如表增长与硅钢片需求量的关系如表3（不完（不完全统计数）。全统计数）。表表3我国近年发电设备增长与硅钢片需求我国近年发电设备增长与硅钢片需求项目项目发电设备制造量发电设备制造
17、量/万万kW硅钢片平硅钢片平均单耗均单耗t/万万kW硅钢片消硅钢片消耗量耗量t/a2002年年2005年年所占比例所占比例/%火电制造量火电制造量1500225075-1）大型）大型12001800-7260102)小型小型300450-156750水电制造量水电制造量7006002016.59900核能发电核能发电1501505152250小计小计21503000100-315002.7 我国变压器用取向硅钢发展很快。特我国变压器用取向硅钢发展很快。特别是近几年来的农网，城网改造对取向硅钢别是近几年来的农网，城网改造对取向硅钢的需求不断增加，在取向硅钢的厚度上已全的需求不断增加，在取向硅钢的
18、厚度上已全部淘汰了部淘汰了0.35的使用。目前已大量生产的使用。目前已大量生产S9、S10等系列节能变压器和干湿变压器。等系列节能变压器和干湿变压器。HiB的需求量在不断增加，该行业朝着体积的需求量在不断增加，该行业朝着体积小、薄规格、噪音小、使用期长的方向发展。小、薄规格、噪音小、使用期长的方向发展。表表4为国内大、中型变压器企业生产及硅钢为国内大、中型变压器企业生产及硅钢需求（不含小型变压器厂及三资企业）需求（不含小型变压器厂及三资企业）。表表4我国大中型变压器企业生产能力及硅钢片需求量我国大中型变压器企业生产能力及硅钢片需求量行业行业大、中型大、中型企业总数企业总数年生产能力年生产能力/
19、万万KW硅钢片用量硅钢片用量/万万t国产硅钢量国产硅钢量/万万t缺口量缺口量/万万t变压器变压器80家家2060030.510202.8 广东地区未来将成为世界最大的家电制广东地区未来将成为世界最大的家电制造中心。造中心。 一是国外一些知名品牌家电企业，如松下、一是国外一些知名品牌家电企业，如松下、三洋、三菱、日立、三星等纷纷进入中国市场，三洋、三菱、日立、三星等纷纷进入中国市场，独资或与我国家电企业合资建厂，这一现象在独资或与我国家电企业合资建厂，这一现象在广东地区尤其突出，如广州万宝广东地区尤其突出，如广州万宝450万台万台/a、珠海凌达珠海凌达180万台万台/a、万宝冷机万宝冷机250万
20、台万台/a等；等； 二是几千家民营企业，台资、外资企业在二是几千家民营企业，台资、外资企业在广东进行深加工业务，其中包括开巻分条、冲广东进行深加工业务，其中包括开巻分条、冲片、配送，形成了庞大的供应链；片、配送，形成了庞大的供应链；三是国外及台湾的先进模具制造商纷纷移师三是国外及台湾的先进模具制造商纷纷移师广东投资建厂，为家电模具成型配套奠定了基广东投资建厂，为家电模具成型配套奠定了基础；础； 四是广东钢材市场不断扩大规模和功能，目四是广东钢材市场不断扩大规模和功能，目前已成为全国最大的钢材前已成为全国最大的钢材“超市超市”，其资源丰，其资源丰富、品种齐全，该超市每年的钢材吞吐量达富、品种齐全
21、，该超市每年的钢材吞吐量达5000万万t以上；以上； 五是广东家电产品如冰箱、彩电、空调等五是广东家电产品如冰箱、彩电、空调等出口量明显增加，近几年出口增长率为出口量明显增加，近几年出口增长率为10%15%； 六是广东地区每年电工钢需求量约六是广东地区每年电工钢需求量约100万万t，冷轧板冷轧板200万万t，分别占全国的分别占全国的40%、10%； 七是广东家电产品的一些核心组合件，进七是广东家电产品的一些核心组合件，进口量明显减少，国外企业开始加大在广东地区口量明显减少，国外企业开始加大在广东地区的投资力度；的投资力度； 八是华东、华中等地的家电企业如海尔、八是华东、华中等地的家电企业如海尔
22、、海信、新飞、长虹等企业都计划在广东建立制海信、新飞、长虹等企业都计划在广东建立制造基地。这对造基地。这对“以冷代热以冷代热”创造了一个极大的创造了一个极大的市场舞台。市场舞台。 硅钢是电工用钢，主要用作硅钢是电工用钢，主要用作各种电机和变压器的铁芯、磁开各种电机和变压器的铁芯、磁开关、继电器、磁屏障、镇流器及关、继电器、磁屏障、镇流器及其他电器部件是电力、电子和军其他电器部件是电力、电子和军工重要的软磁合金材料工重要的软磁合金材料 。 目前的硅钢片生产中有两个突出的特目前的硅钢片生产中有两个突出的特点：点： 一是，对硅钢的化学成分要求极为严一是，对硅钢的化学成分要求极为严格，苛刻。格，苛刻。
23、 二是，生产方法已由二是，生产方法已由60年代的前的热年代的前的热轧生产转变为冷轧生产轧生产转变为冷轧生产1 1 电工钢板分类电工钢板分类： 项项 目目 类类 别别硅硅 含含 量量 %公称厚度公称厚度 热轧硅钢板热轧硅钢板（无取向）（无取向） 热轧低硅钢热轧低硅钢 （热轧电机钢）（热轧电机钢）1.02.50.50 热轧高硅钢热轧高硅钢 （热轧变压器钢）（热轧变压器钢）3.04.50.35和和0.50冷轧电工钢板冷轧电工钢板 无取向电工钢无取向电工钢（冷轧电机钢）（冷轧电机钢）低碳电工钢低碳电工钢0.50.50和和0.65硅钢硅钢0.53.20.35和和0.50 取向硅钢取向硅钢（冷轧变压器钢）
24、（冷轧变压器钢）普通取向硅普通取向硅钢钢2.93.30.20，0.23，0.27高磁感取向高磁感取向硅钢硅钢2.93.30.30和和0.35 硅钢片又分为取向硅钢和无取向硅钢。硅钢片又分为取向硅钢和无取向硅钢。在化学成分的控制上，其方法各不相同。在化学成分的控制上，其方法各不相同。 取向硅钢对常规元素的含量要求极为取向硅钢对常规元素的含量要求极为严格。同时对加入的有益夹杂元素要严严格。同时对加入的有益夹杂元素要严格控制在一定的范围之内。从而获得晶格控制在一定的范围之内。从而获得晶粒取向度高、方向性强的高磁感、低铁粒取向度高、方向性强的高磁感、低铁损的取向硅钢。损的取向硅钢。 无取向硅钢要求具有
25、超低碳、超低硫、无取向硅钢要求具有超低碳、超低硫、高铝含量的纯净钢质，从而获得各向同高铝含量的纯净钢质，从而获得各向同性的高磁感、低铁损无取向硅钢。性的高磁感、低铁损无取向硅钢。2. 对电工钢板性能的要求对电工钢板性能的要求 一般要求电机、变压器和其它一般要求电机、变压器和其它电器部件效率高电器部件效率高,耗电量少耗电量少,体积小体积小和重量轻。电工钢板通常是以铁和重量轻。电工钢板通常是以铁损和磁感应强度作为产品磁性保损和磁感应强度作为产品磁性保证值。电工钢板的性能要求如下：证值。电工钢板的性能要求如下： 2.1 2.1 铁芯损耗（铁芯损耗（PT）低低铁芯损耗是指铁芯在铁芯损耗是指铁芯在505
26、0HzHz交变磁场下磁化交变磁场下磁化时所消耗的无效电能，称铁损，也称交变损时所消耗的无效电能，称铁损，也称交变损耗，其单位为耗，其单位为 W/W/。这种由于磁通变化受这种由于磁通变化受到的阻碍而消耗的无耗电能到的阻碍而消耗的无耗电能, ,通过铁芯发热即通过铁芯发热即损耗的电量损耗的电量, ,有引起电机和变压器的温升。有引起电机和变压器的温升。 磁滞损耗磁滞损耗P Ph h 电工钢板的铁损电工钢板的铁损p pT T 涡流损耗涡流损耗P PC C 三部分。三部分。 反常损耗反常损耗P PA A 电工钢板铁损电工钢板铁损PT 实测值大于上述实测值大于上述 Pa+Pc 计算值，两者之差即为计算值，两
27、者之差即为pa。在无取向低碳电在无取向低碳电工钢和中抵牌号硅钢中，工钢和中抵牌号硅钢中，Ph占占PT的的75%80%。无取向高牌号硅钢由于。无取向高牌号硅钢由于Si含碳量和晶含碳量和晶粒尺寸较大，粒尺寸较大，Ph占占PT的的60%左右，左右，Pa只占只占10%13%。取向硅钢晶粒更大。取向硅钢晶粒更大。Ph只占只占30%，Pa+Pc约占约占70%，而，而Pa可比可比Pc大大12倍。倍。 冷轧无取向硅钢的铁损比硅含量冷轧无取向硅钢的铁损比硅含量相同的热轧硅钢低相同的热轧硅钢低10%20%，相，相当于硅钢提高当于硅钢提高0.51.0的热轧硅钢铁的热轧硅钢铁损值。损值。 对于国内来说，用对于国内来说
28、，用1万吨热轧硅钢制万吨热轧硅钢制成的电机比成的电机比1万吨冷轧无取向硅钢制万吨冷轧无取向硅钢制成的电机，一年约多耗电成的电机，一年约多耗电1亿度。亿度。 2.2 2.2 冲片性能良好冲片性能良好 对电工钢冲片性没有统一的测试方法。对电工钢冲片性没有统一的测试方法。成品的反复弯曲次数可作为间接考核成品的反复弯曲次数可作为间接考核冲片性能的指标。也可以按照模具磨冲片性能的指标。也可以按照模具磨损情况，例如以磨损掉损情况，例如以磨损掉0.025为标为标准的冲片数来判断准的冲片数来判断.对微小电机用的钢对微小电机用的钢板以冲片毛刺达到板以冲片毛刺达到0.05高度为止的高度为止的高速冲床实际冲片数来判
29、断高速冲床实际冲片数来判断.图图 1-21 0.8%Si 无取向低硅钢无取向低硅钢(0.5)的绝缘层与冲片的关系的绝缘层与冲片的关系2.3 2.3 钢板表面光滑、平整和厚度均匀钢板表面光滑、平整和厚度均匀 要求电工钢板表面光滑、平整和厚要求电工钢板表面光滑、平整和厚度均匀度均匀,主要是为了提高铁芯片的叠片主要是为了提高铁芯片的叠片系数系数.冲片系数是指一定的电工钢板叠冲片系数是指一定的电工钢板叠片的理论体积片的理论体积(按叠片重量和密度计算按叠片重量和密度计算出出)与再一定压力下测定的实际体积比，与再一定压力下测定的实际体积比，以百分数表示也就是净金属占铁芯体以百分数表示也就是净金属占铁芯体积
30、的百分数。叠片系数是衡量铁心实积的百分数。叠片系数是衡量铁心实际的紧密程度的一个量度际的紧密程度的一个量度。 叠片系数主要与以下因素有关：叠片系数主要与以下因素有关： 1）钢板的平整度）钢板的平整度 2）钢板的厚度偏差）钢板的厚度偏差 3）表面绝缘膜和厚度均匀性）表面绝缘膜和厚度均匀性 4）选用的钢板厚度（钢板越厚，叠）选用的钢板厚度（钢板越厚，叠片系数越高）片系数越高） 5）装配时铁心压紧程度。）装配时铁心压紧程度。2.4 2.4 绝缘膜性能好绝缘膜性能好 为防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，为防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，电工钢板表面涂一层无机盐电工钢板表面涂一层无机盐+有机盐
31、的半有机有机盐的半有机绝缘膜。绝缘膜。 对对绝缘膜的要求：绝缘膜的要求：1 1）耐热性好。（）耐热性好。（750750800800消除应力退火时不消除应力退火时不破坏）破坏） 2 2）绝缘膜薄且均匀厚度为）绝缘膜薄且均匀厚度为1.51.5m,m,此时叠片系此时叠片系数降低数降低0.5%0.5%1.0%1.0%3 3）间层电阻高）间层电阻高. .一般为一般为5 55050cmcm2 2/ /片。取向片。取向钢由于是两层绝缘膜层间电阻在钢由于是两层绝缘膜层间电阻在3030120120cmcm2 2/ /片范围内（适合用于大变压器和汽片范围内（适合用于大变压器和汽轮发机）轮发机）4 4）附着性好。冲
32、剪或消除应力退火后不）附着性好。冲剪或消除应力退火后不脱落脱落5 5）冲片性能好。有机或半有机涂层在冲冲片性能好。有机或半有机涂层在冲片时起润滑作用，明显提高冲片性。片时起润滑作用，明显提高冲片性。6 6）内腐蚀性和防锈性好。与变压器或佛内腐蚀性和防锈性好。与变压器或佛里昂不起化学反应。里昂不起化学反应。7 7）焊接性能好。铁芯焊接时焊缝中不产焊接性能好。铁芯焊接时焊缝中不产生气泡。生气泡。 热轧硅钢表面一般不涂热轧硅钢表面一般不涂绝缘膜，用户绝缘膜，用户冲片后再涂冲片后再涂涂涂绝缘漆，但耐热性差，焊接绝缘漆，但耐热性差，焊接性差。绝缘膜较厚（每面为性差。绝缘膜较厚（每面为2 23 3mm），
33、），使使叠片系数低叠片系数低1%1%2%2%2.5 2.5 磁时效现象小磁时效现象小 铁磁材料的磁性随使用时间而变化的现铁磁材料的磁性随使用时间而变化的现象称为象称为磁时效。这种现象主要是材料中的磁时效。这种现象主要是材料中的碳和氮等杂质元素引起的。电工钢在高温碳和氮等杂质元素引起的。电工钢在高温下碳氮的固溶度高，而从高温较快冷却时下碳氮的固溶度高，而从高温较快冷却时多余的碳和氮来不及析出而形成过饱和固多余的碳和氮来不及析出而形成过饱和固溶体。铁芯在长期运转时，特别是在温度溶体。铁芯在长期运转时，特别是在温度升高到升高到50508080时，多余的碳和氮原子就时，多余的碳和氮原子就以小弥散的以小
34、弥散的碳化物和碳化物和Fe16N4质点析出，质点析出，从而使从而使H2和和Pt增高增高 图图1-22 3%Si钢时效后对铁损变坏率钢时效后对铁损变坏率(a a )和氮对矫顽力增和氮对矫顽力增 高高( b)的影响的影响 碳和氮在碳和氮在-Fe中的扩散系数中的扩散系数Da与温度的关与温度的关系如下系如下)20100exp(02. 0RTDaC)18200exp(03. 0RTDaN因为碳和氮在因为碳和氮在- Fe中的扩散激活能中的扩散激活能低，固溶度小，在冷到低，固溶度小，在冷到700500时时碳变为过饱和状态；而氮在碳变为过饱和状态；而氮在300以下以下一变为过饱和状态。碳的扩散系数在一变为过饱
35、和状态。碳的扩散系数在720时为时为10-62/，500时为时为510-82/; 而氮的扩散系数在而氮的扩散系数在300以下时为以下时为1010-102比碳低比碳低24个数量级个数量级.同时在室温下氮在同时在室温下氮在- Fe中固溶度比碳低的多中固溶度比碳低的多,所以氮对所以氮对磁时磁时效影响更大。效影响更大。 由图由图1-22可看出，电工钢板中碳氮含量小于可看出，电工钢板中碳氮含量小于0.0035%时时, 磁时效明显减少。硅有排斥碳磁时效明显减少。硅有排斥碳原子促进退火时脱碳的作用。硅和铝降低碳原子促进退火时脱碳的作用。硅和铝降低碳和氮在和氮在- Fe中的扩散速度，并与氮化合成中的扩散速度，
36、并与氮化合成Si3N4和和AIN，所以减轻所以减轻磁时效。例如含磁时效。例如含3% Si时，钢板中时，钢板中C0.0035% 无磁时效无磁时效.当当Si0.18%时时,C0.002% 无磁时效。氧可无磁时效。氧可间接促进磁时效，因为氧使间接促进磁时效，因为氧使- Fe中的扩散速中的扩散速度加快，并与硅和铝形成氧化物，从而减弱度加快，并与硅和铝形成氧化物，从而减弱它们固定氮的作用。它们固定氮的作用。 通常采用人工时效处理的方法检查电通常采用人工时效处理的方法检查电工钢板的工钢板的磁时效。磁时效。如经如经100600h,120120h或或150100h,时效处理，要求时效处时效处理，要求时效处理后
37、铁损变坏率理后铁损变坏率6%（最好（最好4%）。）。电工钢含碳量大于电工钢含碳量大于0.0035%时一般要时一般要进行时效检查。进行时效检查。 综上所述，冷轧电工钢板比热轧硅钢综上所述，冷轧电工钢板比热轧硅钢板具有以下优点：板具有以下优点：1）磁性高，可节省大量电能。磁性高，可节省大量电能。2）冲片性能好冲片性能好3）表面平整光滑，厚度偏差和同板差表面平整光滑，厚度偏差和同板差小，叠片系数高。小，叠片系数高。4）表面涂有表面涂有绝缘膜便于用户使用。绝缘膜便于用户使用。5）可成卷供应，适用于高速冲床，电）可成卷供应，适用于高速冲床，电工钢利用率也高。工钢利用率也高。 3.硅钢的生产技术硅钢的生产
38、技术3.1 硅钢的冶炼生产工艺流程硅钢的冶炼生产工艺流程 铁水脱流铁水脱流 通常要求铁水中的硫含通常要求铁水中的硫含量降到量降到0.005%以下。以下。 转炉冶炼转炉冶炼 采取顶低复合吹炼，脱采取顶低复合吹炼，脱碳到碳到0.06%以下。挡渣出钢。以下。挡渣出钢。 炉外精练炉外精练 采用采用RH等，脱硫到等，脱硫到0.005%以下，脱碳到以下，脱碳到0.01以下。以下。 连续浇铸连续浇铸 在中间包和结晶器采用在中间包和结晶器采用专用保护渣。专用保护渣。 3.2 硅钢成分控制硅钢成分控制 硫含量的控制硫含量的控制 在硅钢的冶炼生产中，一般采用铁水预在硅钢的冶炼生产中，一般采用铁水预处理和转炉造渣及
39、炉外精炼来控制和减少钢处理和转炉造渣及炉外精炼来控制和减少钢中的硫含量。中的硫含量。 日本的广佃二炼钢厂，采用日本的广佃二炼钢厂，采用KR法对铁水法对铁水进行予处理，搅拌时间进行予处理，搅拌时间20min左右，铁水温左右，铁水温降降40。脱碳处理后，铁水温度为。脱碳处理后，铁水温度为1330，硫含量为硫含量为0.03%以下以下,脱硫率一般为脱硫率一般为85%以以上。脱碳剂成分为：上。脱碳剂成分为：Ca0: 90%、 CaF2 : 5% 、 C: 5% 经予处理的铁水进入转炉后，在经予处理的铁水进入转炉后，在冶炼过程中钢中硫的含量增加不大。冶炼过程中钢中硫的含量增加不大。采用高碱度及复合造渣法时
40、，冶炼采用高碱度及复合造渣法时，冶炼终点的硫含量基本与入炉前铁水中终点的硫含量基本与入炉前铁水中的硫含量一致的硫含量一致,如果铁水未经予处理如果铁水未经予处理脱硫脱硫,在转炉冶炼过程中在转炉冶炼过程中,脱硫一般脱硫一般在在40%以上。以上。 目前，多功能炉外精练设备，目前，多功能炉外精练设备，如如HRHR系列，钢包炉等。得到广泛系列，钢包炉等。得到广泛应用。我国武钢采用应用。我国武钢采用HRHR真空脱硫真空脱硫技术，其脱硫率在技术，其脱硫率在50%50%以上。脱以上。脱硫处理后硫处理后硫的含量最低可达硫的含量最低可达0.001%。无疑为生产高性能的。无疑为生产高性能的硅钢提供了技术上的保证硅钢
41、提供了技术上的保证。 （2） 钢中钢中Mn含量的控制含量的控制 在生产取向硅钢时，需要对铁水进行预在生产取向硅钢时，需要对铁水进行预脱锰处理。日本广佃厂采用脱锰处理。日本广佃厂采用CLDSCLDS工艺，工艺，在铁水中间罐加入脱锰剂，对铁水进行在铁水中间罐加入脱锰剂，对铁水进行脱脱锰处理。脱锰剂主料为氧化铁皮，脱锰效锰处理。脱锰剂主料为氧化铁皮，脱锰效率在率在85%左右处理前铁水含左右处理前铁水含Mn0.3%0.4%.处理后铁水含锰为处理后铁水含锰为0.02%0.06%。脱锰剂的用量取决于铁水中的。脱锰剂的用量取决于铁水中的Si+Mn含量，一般在含量，一般在20/t铁左右。铁左右。 用转炉生产无
42、取向硅钢时用转炉生产无取向硅钢时,用用锰锰(0.8%1.6%)和和(0.4%0.6%)进行脱氧合金化进行脱氧合金化.对硅钢的对硅钢的性能有良好的作用性能有良好的作用,不仅可以促进不仅可以促进晶粒的生长晶粒的生长,使组织达到最佳化使组织达到最佳化,减减少磁损少磁损,而且还可以使钢的塑性得而且还可以使钢的塑性得到改善到改善,电阻系数增大。电阻系数增大。 （3） 钢中钢中C含量的控制含量的控制 硅钢中碳的含量对硅钢的磁损影硅钢中碳的含量对硅钢的磁损影响很大。硅钢的脱碳主要在冶炼、精响很大。硅钢的脱碳主要在冶炼、精炼和退火三阶段进行。一般要求硅钢炼和退火三阶段进行。一般要求硅钢的含碳量至少应控制在的含
43、碳量至少应控制在0.06%以下。以下。最好能将其控制在最好能将其控制在0.015%以下。这以下。这样不仅可以硅钢片的电能损失和动力样不仅可以硅钢片的电能损失和动力消耗，还可以使轧制时间大为减少。消耗，还可以使轧制时间大为减少。从而提高生产率和降低成本。从而提高生产率和降低成本。通常，在转炉生产中，钢中的碳在通常，在转炉生产中，钢中的碳在 炼终点只能达到炼终点只能达到0.1%左右左右,如果再继如果再继续降碳续降碳,也可以达到也可以达到0.04%左右左右,但此但此时时,钢的氧化极性高。对炉子的寿命，钢的氧化极性高。对炉子的寿命，脱氧合金的消耗均极为不利。因此，脱氧合金的消耗均极为不利。因此，通常都
44、需要在炉外精练设备上进行再通常都需要在炉外精练设备上进行再脱碳或深度脱碳处理。脱碳或深度脱碳处理。德国某钢铁公司采用德国某钢铁公司采用RH真空脱碳法，真空脱碳法，可使钢水中的碳含量降到可使钢水中的碳含量降到0.005%以下。以下。生产高牌号无取向钢时，含碳量一般要生产高牌号无取向钢时，含碳量一般要求控制在求控制在0.003%以下以下.其控制环节主要其控制环节主要在在RH、中间罐及结晶器保护渣上。中间罐及结晶器保护渣上。 日本日本八幡厂采用的八幡厂采用的RH处理设备，可处理设备，可使钢碳脱至使钢碳脱至0.002%以下。以下。H脱至脱至0.00015%以下。以下。0 脱至脱至0.002%以下，以下
45、，其其 真空度为真空度为0.1托托，升降速度升降速度15/min钢钢水提升量水提升量350t/min(最大最大).（4）钢中）钢中N含量的控制含量的控制 对于无取向硅钢对于无取向硅钢,钢中的钢中的N含量已有含量已有标准的要求，一般在标准的要求，一般在0.002%以下。日以下。日本新日铁公司生产中，在本新日铁公司生产中，在RH精练前均精练前均不分析不分析N的含量。的含量。RH处理后处理后,钢中的钢中的N含量均在含量均在0.001%左右。左右。 目前目前,钢中的钢中的N主要来源于出钢和浇主要来源于出钢和浇铸过程铸过程,因此在这两个环节上因此在这两个环节上,应采取应采取保护措施保护措施.（5 5）硅
46、钢硅钢Ti对硅钢片的磁性的影响对硅钢片的磁性的影响 武汉钢铁公司在试制低铁损无取向武汉钢铁公司在试制低铁损无取向冷轧硅钢时，对微量冷轧硅钢时，对微量Ti对冷轧无取向对冷轧无取向硅钢的磁性的影响进行了实验研究。硅钢的磁性的影响进行了实验研究。结果表明，结果表明，Ti作为强氧化物和碳化物作为强氧化物和碳化物的形成的元素，在钢中除了与氮结合的形成的元素，在钢中除了与氮结合成成TiN外，还与钢中的碳结合生成外，还与钢中的碳结合生成Ti(CN)化合物。从而导致在以后的化合物。从而导致在以后的RH及退火过程中脱碳困难。及退火过程中脱碳困难。 硅钢中的其它成分硅钢中的其它成分,如如P应控制在应控制在0.03
47、%以下以下.AI应控制在应控制在0.1%1.0%范围内。硅钢的硅范围内。硅钢的硅,无论是对铁无论是对铁损损,还是对磁密度还是对磁密度,都起着重要作用。都起着重要作用。 而且而且Ti含量越高，析出的含量越高，析出的Ti夹杂夹杂越多，造成晶界移动困难越多，造成晶界移动困难,晶粒的不晶粒的不到充分长大到充分长大,特别是抑制了非特别是抑制了非111晶粒的正常长大晶粒的正常长大,因此因此,难磁化晶粒比难磁化晶粒比例增大例增大,磁化更为困难磁化更为困难,使硅钢片的铁使硅钢片的铁损增大损增大.3.3. 硅钢的连铸硅钢的连铸 硅钢由于含硅量较高硅钢由于含硅量较高,一般在一般在3.5%以上，最高达以上，最高达6
48、.5%，在其晶格上易，在其晶格上易形成脆性相。使钢的脆性增大，故给形成脆性相。使钢的脆性增大，故给连铸带带来很大难度。尤其难以进行连铸带带来很大难度。尤其难以进行热轧。为了解决这一难题目前国际上热轧。为了解决这一难题目前国际上和国内相继开展了通过快速凝固、快和国内相继开展了通过快速凝固、快速冷却、浇铸成极薄带（速冷却、浇铸成极薄带（0.122）的薄钢带。采用这种技术不仅工序少，的薄钢带。采用这种技术不仅工序少，而且还可以获得新的材料新能。而且还可以获得新的材料新能。3.4热轧硅钢热轧硅钢 1 概述概述 国内热轧硅钢片生产工艺经过不断改进国内热轧硅钢片生产工艺经过不断改进,产品的磁性、尺寸公差和
49、表面质量都有很产品的磁性、尺寸公差和表面质量都有很大改善大改善,如一次热轧、如一次热轧、.单相体区低温退火、单相体区低温退火、热轧后快冷、氢气退火、酸碱洗氧化处理热轧后快冷、氢气退火、酸碱洗氧化处理等等.。 由于受热轧硅钢片生产工艺方法和设备由于受热轧硅钢片生产工艺方法和设备的限制、其综合质量水平与冷轧无取向电的限制、其综合质量水平与冷轧无取向电工钢相比存在一定差距工钢相比存在一定差距,而且这些差距是难而且这些差距是难以克服的。以克服的。 磁性低磁性低 硅含量和厚度相同时硅含量和厚度相同时,热轧硅钢的磁性热轧硅钢的磁性低于冷轧无取向硅钢低于冷轧无取向硅钢.。如表如表4-15%Si的的DW540
50、-50冷轧硅钢与含冷轧硅钢与含2.42.8的的DR530-50的热轧硅钢的铁损相当的热轧硅钢的铁损相当; 含约含约2.0%Si的的DW470-50的冷轧硅钢的冷轧硅钢比比DR490-50的热轧硅钢铁损低。由于的热轧硅钢铁损低。由于这两个冷轧硅钢牌号含硅量低，所以磁这两个冷轧硅钢牌号含硅量低，所以磁感也更高些。热轧硅钢改善磁性的潜力感也更高些。热轧硅钢改善磁性的潜力不大不大,进一步提高磁性是很困难的进一步提高磁性是很困难的.。GB5251-85 GB2521-88(冷轧) 最大铁损，W/ 最大铁损，W/ 牌号 P10 P15 牌号 P10 P15DR53050 2.2 5.3 DW54050 2
