1、LOGO无取向电工钢（一）无取向电工钢（一）报告内容无取向电工钢简介无取向电工钢简介冷轧无取向电工钢磁性能冷轧无取向电工钢磁性能冷轧无取向电工钢生产流程特点冷轧无取向电工钢生产流程特点冷轧无取向电工钢关键工序控制冷轧无取向电工钢关键工序控制冷轧无取向电工钢的发展趋势冷轧无取向电工钢的发展趋势 电工钢是一种重要的金属功能材料电工钢是一种重要的金属功能材料,是电力（发电和输变电）、电机、家是电力（发电和输变电）、电机、家电和电子工业不可缺少的软磁合金；主要用于各种电机和变压器铁芯及其他电和电子工业不可缺少的软磁合金；主要用于各种电机和变压器铁芯及其他电器部件，在磁性材料领域中产量和用量最大。电器部
2、件，在磁性材料领域中产量和用量最大。无取向电工钢简介无取向电工钢简介无取向电工钢简介无取向电工钢简介无取向电工钢简介无取向电工钢简介类类 别别硅含量硅含量公称厚度公称厚度mm热轧硅钢板热轧硅钢板热轧低硅钢（热轧电机钢）热轧低硅钢（热轧电机钢）1.0-2.50.5热轧高硅钢（热轧变压器钢）热轧高硅钢（热轧变压器钢）3.0-4.50.35、0.50冷轧硅钢板冷轧硅钢板 无取向电工钢无取向电工钢（冷轧电机钢）（冷轧电机钢）低碳、低硅低碳、低硅0.50.50、0.65硅钢硅钢0.5-3.20.35、0.50 取向硅钢取向硅钢（变压器用钢）（变压器用钢）普通取向硅钢普通取向硅钢（CGO）2.9-3.3
3、0.20、0.23、0.27、0.30、0.35、0.50高磁感取向硅高磁感取向硅钢（钢（Hi-B）2.9-3.3序号序号电机产品电机产品所用牌号所用牌号1一般电机电焊一般电机电焊机机50W600、50W700、50W800、50W1000、50W13002中高等电机中高等电机50W250、50W270、50W290、50W310、50W400、50W470、50W6003高效电机高效电机35W230、35W250、35W270、35W300、35W360、35W400、35W4404开关开关20W1500、70W340电机产品电机产品所需无取向电工钢牌号所需无取向电工钢牌号其它产品其它产品所
4、需所需无取向电工钢无取向电工钢牌号牌号序号序号电机产品电机产品所用牌号所用牌号1变压器、电动工具变压器、电动工具50W600、50W8002水力、火力发电机水力、火力发电机50W290、50W310、50W3503镇流器硅钢片铁芯镇流器硅钢片铁芯50W600、50W800我国我国家电产品家电产品所需所需无取向电工钢无取向电工钢牌号牌号序号序号电机产品电机产品所用牌号所用牌号1冰箱压缩机冰箱压缩机50W470-50W800、BDG2冰柜冰柜W20、W23、W30、BDG3空调器压缩机空调器压缩机50W470-50W800、BDG4洗衣机洗衣机W20、W23、W30、BDG5微波炉微波炉W470、
5、W30-W606电风扇等小家电电风扇等小家电W30、W40、08F、08A17吸尘器吸尘器W23、W30、W40、BDG牌号牌号理论密度理论密度/(kg/dm3)最大比总损耗最大比总损耗P1.5/50/(w/kg)最小磁极化最小磁极化强度强度B50/T抗拉强度抗拉强度Rm/(N/mm2)伸长率伸长率A/%最小弯最小弯曲次数曲次数最小叠最小叠装系数装系数50W2307.602.301.604501020.97050W2507.602.501.6045010250W2707.602.701.6045010250W2907.602.901.6044010250W3107.653.101.604301
6、1350W3307.653.301.6042511350W3507.653.501.6042011550W4007.704.001.6340014550W4707.704.701.64380161050W5307.705.301.65360161050W6007.756.001.66340211050W7007.807.001.69320221050W8007.808.001.70300221050W10007.8510.001.72290221050W13007.8513.001.742902210冷轧无取向电工钢（冷轧无取向电工钢（0.5mm）磁性能、力学性能和工艺特性）磁性能、力学性能和
7、工艺特性TextTextTextTextText绝缘薄膜绝缘薄膜冲片性冲片性钢板表面、平整钢板表面、平整和厚度和厚度铁芯损耗（铁芯损耗（PT）磁感应强度（磁感应强度（B）磁各向异性磁各向异性 磁时效磁时效化学成分化学成分夹杂物、晶粒、织构、应力夹杂物、晶粒、织构、应力厚度、实物质量、测量方法厚度、实物质量、测量方法磁性能磁性能内在因素内在因素 控制因素控制因素 外部因素外部因素冷轧无取向电工钢磁性能冷轧无取向电工钢磁性能冷轧无取向电工钢磁性能冷轧无取向电工钢磁性能冷轧无取向电工钢磁性能冷轧无取向电工钢磁性能0.25%Si,0.25%Si,0.001%AlS0.001%AlS钢，钢，0.5mm0
8、.5mm厚厚半成品退火后碳含量与半成品退火后碳含量与P15P15的关系的关系钢中钢中C的作用：的作用：1、成品、成品C含量增加，碳化物含量增加，碳化物也随之增加，磁感降低，铁损也随之增加，磁感降低，铁损增加；增加；2、无取向电工钢一般要求：、无取向电工钢一般要求：C50ppm。C对无取向电工钢磁性能的影响对无取向电工钢磁性能的影响S对无取向电工钢磁性能的影响对无取向电工钢磁性能的影响 钢中钢中S含量增加，铁损增加，存在铁损急剧增加的含量增加，铁损增加，存在铁损急剧增加的S含量，由此，含量，由此，电工钢中电工钢中S控制成分为控制成分为50ppm。N对无取向电工钢磁性能的影响对无取向电工钢磁性能的
9、影响 N含量在含量在25ppm以上时，铁损急剧增加，由此，钢中以上时，铁损急剧增加，由此，钢中N含量控制应含量控制应 25ppm。Mn对无取向电工钢磁性能的影响对无取向电工钢磁性能的影响钢中钢中Mn的作用：的作用：1、形成、形成MnS，防止，防止FeS引起的引起的热脆；热脆；2、扩大、扩大相区；相区；3、Mn/S10，保证良好热加工，保证良好热加工性能和性能和MnS粗化；粗化；4、改善组织和织构、改善组织和织构。Al对无取向电工钢磁性能的影响对无取向电工钢磁性能的影响钢中钢中Als的作用：的作用：1、Als0.15%,其作用与其作用与Si的作用相的作用相同，提高同，提高值，缩小值，缩小相区，相
10、区，促进晶促进晶粒长大，粗化粒长大，粗化AlN，改善织构，减，改善织构，减轻时效；轻时效；2、Als在在50140ppm，P15显著增显著增加；加；3、Als30ppm，P15显著降低；显著降低；成品晶粒尺寸对磁性能的影响成品晶粒尺寸对磁性能的影响v 随着晶粒的长大，晶界数量减少，畴壁移动的阻力减小，磁滞损耗（Ph）降低；v 随着晶粒的长大，磁畴尺寸增大，经典涡流损耗（Pe）和考虑磁畴结构的反常涡流损耗（Pa）都增加；v 在弱磁场下（100A/m），晶界对磁化难易的影响占主导地位，晶粒越大，晶界越少，畴壁移动越容易，磁感（B1）就越高；v 在强磁场下（5000A/m），晶体织构对磁化难易的影响
11、占主导地位，晶粒越大，对磁化有利的织构越少，不利的织构越多，磁畴转动越困难，磁感（B50）就越低。v 对于小于1.0Si的无取向电工钢，最佳临界晶粒尺寸在50m80m。夹杂物对磁性能的影响夹杂物对磁性能的影响v 夹杂物本身对磁化过程有阻碍作用。使磁化困难，磁滞损耗增加；v 在冷轧板退火过程中，夹杂物特别是细小弥散的夹杂物明显阻碍晶粒长大，使成品晶粒尺寸达不到最佳晶粒尺寸，相应铁损耗增加；v 夹杂物通过影响热轧板的晶粒大小而间接影响退火后成品的织构，进一步增加对磁性能不利的织构；v 控制夹杂物的大小和分布对无取向电工钢性能有着重要的影响，如果夹杂物的绝对量一样，粗化夹杂物，则对晶粒长大和畴壁移动
12、的不良影响会降低。但太大时，由于轧制时沿轧向伸长（塑性夹杂）或破碎成细小的夹杂，也会恶化磁性。夹杂物对电工钢磁性的影响夹杂物对电工钢磁性的影响 材料磁化过程是使其畴壁移动和磁畴转动的过程，畴壁移动和磁畴转动的过程材料磁化过程是使其畴壁移动和磁畴转动的过程，畴壁移动和磁畴转动的过程阻力小，则该材料的磁性就好。磁畴转动的阻力来自磁各向异性，畴壁移动的阻力主阻力小，则该材料的磁性就好。磁畴转动的阻力来自磁各向异性，畴壁移动的阻力主要来自内应力要来自内应力(夹杂物、孔洞、点阵畸变、晶界加工应变等都可产生内应力夹杂物、孔洞、点阵畸变、晶界加工应变等都可产生内应力)和磁致伸和磁致伸缩的作用。缩的作用。材料
13、中的夹杂物对畴壁的影响主要表现在对磁畴的钉扎和点阵畸变引起内应力增大材料中的夹杂物对畴壁的影响主要表现在对磁畴的钉扎和点阵畸变引起内应力增大。M MH HC C为为M MH H磁化曲线中矫顽力，磁化曲线中矫顽力，为畴壁厚度，为畴壁厚度，m ms s为增大为增大磁化强度，磁化强度，为夹杂物体积百分数，为夹杂物体积百分数，d d为夹杂物直径。为夹杂物直径。230McskHmd230McskdHmdd冶炼精炼冶炼精炼连铸连轧连铸连轧传统工艺传统工艺TSCR工艺工艺常化常化冷轧冷轧退火退火涂层涂层前工序前工序后工序后工序冶炼精炼冶炼精炼连铸热轧连铸热轧常化常化冷轧冷轧退火退火涂层涂层冷轧无取向电工钢生
14、产流程特点冷轧无取向电工钢生产流程特点冷轧无取向电工钢生产流程特点冷轧无取向电工钢生产流程特点冷轧无取向电工钢生产流程特点冷轧无取向电工钢生产流程特点薄板坯连铸连轧工艺与传统工艺的热履历比较薄板坯连铸连轧工艺与传统工艺的热履历比较薄板坯薄板坯 1%(Si+Al)厚度厚度65mm，其等轴晶（急冷层）率约为，其等轴晶（急冷层）率约为20，柱状晶细，柱状晶细小均匀。一次枝晶直径约为小均匀。一次枝晶直径约为40m100m。（a）210mm厚铸坯凝固组织及一次枝晶形貌，直径约为厚铸坯凝固组织及一次枝晶形貌，直径约为200500m（b）65mm厚薄板坯凝固组织及一次枝晶形貌，直径约为厚薄板坯凝固组织及一次
15、枝晶形貌，直径约为40100m（b）（a）传统厚板坯与薄板坯的低倍组织传统厚板坯与薄板坯的低倍组织（a）CSP生产板卷的组织生产板卷的组织（1/2宽处平行轧向的纵截面）宽处平行轧向的纵截面）35m55m（b）传统工艺生产板卷的组织（）传统工艺生产板卷的组织（1/2宽处平行于轧向的纵截面）宽处平行于轧向的纵截面）30m40m（a）（b）薄板坯连铸连轧生产的热轧板卷铁素体晶粒基本上呈等轴状，尺寸薄板坯连铸连轧生产的热轧板卷铁素体晶粒基本上呈等轴状，尺寸在在35m55m之间。之间。热轧板（卷）金相组织的比较热轧板（卷）金相组织的比较1%(Si+Al)明显带状明显带状形变组织形变组织出现明显的未出现明
16、显的未再结晶或部分再结晶或部分再结晶组织！再结晶组织！（a）CSP生产冷板卷的组织生产冷板卷的组织（1/2宽处平行轧向的纵截面）宽处平行轧向的纵截面）30m40m（b）传统工艺生产冷板卷的组织（）传统工艺生产冷板卷的组织（1/2宽处平行于轧向的纵截面）宽处平行于轧向的纵截面）25m45m（a）（b）接近理接近理想晶粒想晶粒尺寸！尺寸！薄板坯连铸连轧工艺生产的无取向电工钢冷轧板的基体晶粒为均匀的等轴晶，其薄板坯连铸连轧工艺生产的无取向电工钢冷轧板的基体晶粒为均匀的等轴晶，其平均尺寸为平均尺寸为30m40m。冷轧板（卷）金相组织的比较冷轧板（卷）金相组织的比较织构强度从表层到中心逐渐加强；织构强度
17、从表层到中心逐渐加强；表层到中心的织构强度差别较小（较传统流程）；表层到中心的织构强度差别较小（较传统流程）；热轧板表面织构不对称，热轧板表面织构不对称，1/4处织构对称性明显优于表面，中心层织构对称性最好。处织构对称性明显优于表面，中心层织构对称性最好。热轧板的织构热轧板的织构热轧板到冷轧板再到退火成品，织构强度逐渐减弱；热轧板到冷轧板再到退火成品，织构强度逐渐减弱；热轧板到冷轧板的织构骨架线保持不变，都沿热轧板到冷轧板的织构骨架线保持不变，都沿方向；方向；退火成品的织构分布比较均匀，大多数晶粒的取向是一致的，没有明显的骨架线；退火成品的织构分布比较均匀，大多数晶粒的取向是一致的，没有明显的
18、骨架线；热轧板主织构基本为热轧板主织构基本为001反立方织构，即反立方织构，即/RD 的的纤维织构，有较弱的纤维织构，有较弱的001立方织构。这两种织构在冷轧板和成品中保持下来，立方织构。这两种织构在冷轧板和成品中保持下来，001织构强度织构强度逐渐减弱。逐渐减弱。冷轧板的织构冷轧板的织构 典型牌号电工钢析出物析出规律典型牌号电工钢析出物析出规律薄板坯连铸连轧生产无取向电工钢的技术优势薄板坯连铸连轧生产无取向电工钢的技术优势v 薄板坯薄板坯（70mm50mm）晶粒细小、均匀，合金元素的微观偏析）晶粒细小、均匀，合金元素的微观偏析较小；热送进入加热炉均热，铸坯纵横向温度均匀；热轧板卷尺较小；热送
19、进入加热炉均热，铸坯纵横向温度均匀；热轧板卷尺寸更精确，厚度偏差小；成品钢卷纵横向磁性也更均匀，厚度偏寸更精确，厚度偏差小；成品钢卷纵横向磁性也更均匀，厚度偏差也减小；差也减小；v 薄板坯柱状晶的位向为薄板坯柱状晶的位向为100，由于省掉初轧工序，制成的，由于省掉初轧工序，制成的无取向电工钢中有利的（无取向电工钢中有利的（100）面织构组分增多，可使磁感值比通）面织构组分增多，可使磁感值比通用工艺生产的产品更高；用工艺生产的产品更高；v 热轧板卷厚度为热轧板卷厚度为2.0mm2.5mm，可以通过一次冷轧生产常规，可以通过一次冷轧生产常规0.50mm成品和成品和0.15mm0.20mm厚高频用无
20、取向电工钢（传统厚高频用无取向电工钢（传统工艺必须经过两次冷轧）；工艺必须经过两次冷轧）；v 有利于高效电机用低碳低硅电工钢的性能保证：有利于高效电机用低碳低硅电工钢的性能保证：P15/503.59W/Kg、B501.71T。冷轧无取向电工钢关键工序控制冷轧无取向电工钢关键工序控制冷轧无取向电工钢关键工序控制冷轧无取向电工钢关键工序控制冷轧无取向电工钢关键工序控制冷轧无取向电工钢关键工序控制工序与任务：工序与任务：v 铁水预处理工序，铁水预处理工序，脱脱SS、控制、控制NN；v 转炉冶炼工序，转炉冶炼工序，脱脱CC、脱脱NN、控、控SS；v RH RH 精炼工序，精炼工序，脱脱CC、脱脱SS、
21、控、控NN；v 连铸工序，控连铸工序，控CC、控、控NN、控、控SS。无取向电工钢的生产对无取向电工钢的生产对高炉铁水高炉铁水的要求的要求铁水温度铁水温度1300；1铁水中铁水中S0.03%；2铁水中铁水中Si：0.3%0.6%。31转炉流程脱硫工序的选择转炉流程脱硫工序的选择钢 种铁水脱硫转炉控硫出钢脱硫真空深脱硫深浅中低牌号无取向硅中低牌号无取向硅钢钢S 60 ppm高牌号无取向硅钢高牌号无取向硅钢S 50 ppmv铁水中铁水中含量高，提高了硫的反应能力，从而有利于脱硫；含量高，提高了硫的反应能力，从而有利于脱硫；v铁水中氧含量低，提高了渣铁之间的硫分配比，脱硫效率高；铁水中氧含量低，提高
22、了渣铁之间的硫分配比，脱硫效率高；v铁水脱硫因其较好的动力学条件，脱硫剂利用率高，而且脱硫速度快；铁水脱硫因其较好的动力学条件，脱硫剂利用率高，而且脱硫速度快；v铁水脱硫费用低，如高炉、转炉、炉外精炼每脱除铁水脱硫费用低，如高炉、转炉、炉外精炼每脱除1kg1kg硫，其费用分别硫，其费用分别约为铁水脱硫的约为铁水脱硫的2.52.5倍、倍、1616倍和倍和6 6倍。倍。机械搅拌法机械搅拌法(KR法法)喷吹法喷吹法(鱼雷罐、铁水包鱼雷罐、铁水包)最常用最常用，日本、韩国等亚洲国家，日本、韩国等亚洲国家碳化钙系脱硫剂、石灰系脱硫剂碳化钙系脱硫剂、石灰系脱硫剂最常用最常用，俄罗斯、中国等国家，俄罗斯、中
23、国等国家碳化钙系脱硫剂、金属镁碳化钙系脱硫剂、金属镁参参 数数指指 标标脱硫年处理能力脱硫年处理能力/万万ta1164脱硫日处理能力脱硫日处理能力/罐罐64铁水罐装载能力铁水罐装载能力/t98110铁水罐有效自由空间铁水罐有效自由空间/mm800(108t时时)喷吹罐容积喷吹罐容积/m30.52喷吹压力喷吹压力/MPa0.30.5喷吹流量喷吹流量/Nm3min13060喷吹速度喷吹速度/kgmin1615实例介绍某厂某厂100吨铁水罐喷吹颗粒镁脱硫主要设计参数吨铁水罐喷吹颗粒镁脱硫主要设计参数v S0.005%的比例达到9.92%；v S平均为0.003%；v S最低可控制到0.002%以下；
24、v“深脱”的平均脱硫率达到90%。脱硫效果脱硫效果v C C、SiSi：降低溶解度；：降低溶解度；v NbNb、V V、CrCr、MnMn、ZrZr、TiTi、AlAl：增加溶解度；增加溶解度；v MoMo、NiNi、Co Co：影响不大。：影响不大。低氮铁水的措施：v 高炉顺行；v 高温；v 高锰；v 高硅。低氮铁水的获得低氮铁水的获得铁水铁水N含量：含量：3040ppm 根据RH真空脱碳原理，要求处理前初始钢水的C和O应达到一定的范围，以求最佳脱碳效果。对于生产成品C30ppm的电工钢来说，RH真空脱碳的最佳含量：C：0.030.04；O：600ppm700ppm。转炉终点碳、氧的控制转炉
25、终点碳、氧的控制氮在渣中的存在形式氮在渣中的存在形式v 自由氮离子，N代替Ov 化合氮离子，N-4代替O-2转炉顶低复合吹炼转炉顶低复合吹炼v 形成CO、O2气泡、惰性气体Ar气泡为氮的去除创造良好条件；v 转炉终点氮含量可达：1015ppm新日铁八幡厂氧气转炉炼钢过程新日铁八幡厂氧气转炉炼钢过程N的变化的变化氧气流量氧气流量对转炉终点对转炉终点N的影响的影响渣层厚度渣层厚度对转炉终点对转炉终点N的影响的影响v 尽可能提高入炉铁水温度，缩短废钢熔化时间，保证炉渣脱硫反应的时间；v 铁水残渣带入硫量占总硫量的8%12%，扒渣时应尽量扒尽，应保证较高的终渣碱度(R=4.4)、较低的终渣(FeO)(
26、不大于16.40%)及适宜的终点温度(t1680)，以增强炉渣脱硫能力；v 控制转炉残留渣量，应考虑停止溅渣12炉后再冶炼，在炉况允许的情况下，连续冶炼电工钢时也应该停止溅渣；v 造渣材料要满足低硫要求。转炉吹炼过程转炉吹炼过程“回硫回硫”的控制的控制入炉铁水S对S的影响-0.03-0.02-0.0100.010.020.0300.010.020.030.040.050.06铁水S,%S，影响转炉影响转炉“回硫回硫”的因素分析的因素分析v 铁水脱S扒渣对回硫的影响v 入炉铁水S对回硫的影响v 废钢种类对回硫的影响v 石灰中S对回硫的影响钢液中的碳含量由钢液中的碳含量由0.003%左右降至左右降
27、至0.002%左右左右0.02%左右左右降至降至0.003%左右左右0.04%降降至至0.02%左右左右第第1阶段阶段第第2阶段阶段第第3阶段阶段 RH过程过程C的变化的变化快速提高真空度快速提高真空度,在在3min以内将真空度降到以内将真空度降到1kpa以下。以下。真空泵的驱动气体流真空泵的驱动气体流量在脱碳量在脱碳10min后调至后调至最大最大，到脱氧合金化时到脱氧合金化时再减小再减小。对于对于RH钢水初始碳含钢水初始碳含量大于量大于0.04%、活度氧、活度氧小于小于400ppm的炉次，的炉次，需要需要KTB顶枪吹氧强制顶枪吹氧强制脱碳。脱碳。RH处理电工钢时的处理电工钢时的深度脱碳的时间
28、一般为深度脱碳的时间一般为1525min。当出现下当出现下列情况时，适当延长脱列情况时，适当延长脱碳时间：一是初始碳含碳时间：一是初始碳含量偏高；二是脱碳量偏高；二是脱碳10min以后碳含量仍然以后碳含量仍然在在80ppm以上；三是脱以上；三是脱碳过程中出现各类故障，碳过程中出现各类故障，导致前期降碳速度缓慢。导致前期降碳速度缓慢。RH脱硫的效果脱硫的效果v 国内某厂利用国内某厂利用RH工艺生产高牌号无取向工艺生产高牌号无取向硅钢时，成品中硅钢时，成品中S含量稳定控制在含量稳定控制在10 ppm以下。以下。v 新日铁某厂利用新日铁某厂利用RH-PB工艺生产超低硫工艺生产超低硫钢，脱硫剂采用钢，
29、脱硫剂采用1:1的的CaO-CaF2，脱硫，脱硫剂添加速度剂添加速度max300kg/min，氩气流量：，氩气流量：1666.7NL/min，处理，处理20min，可使，可使S由由2030 ppm降至降至5 ppm。v 新日铁另一钢厂采用新日铁另一钢厂采用RH-喷吹法，采用喷吹法，采用6:4 CaO-CaF2+(10%15%)MgO，添加，添加速度速度100kg/min，氩气量，氩气量max3500NL/min，处理处理20min，使，使S由由20ppm57ppm降至降至5 ppm。钢水增碳的控制0246810121416脱碳终点C真空结束CCC(ppm)1）控制脱碳过程中从真空室结瘤残钢的增
30、碳；）控制脱碳过程中从真空室结瘤残钢的增碳；2）控制冷却废钢的增碳；）控制冷却废钢的增碳；3）控制合金的增碳；）控制合金的增碳；通过上述措施通过上述措施增碳增碳可控制在：可控制在：12ppm连铸过程的增碳连铸过程的增碳 1）钢包衬砖对增碳的影响）钢包衬砖对增碳的影响 AL-Mg-C砖罐和低碳砖罐钢水增碳情况，钢包采砖罐和低碳砖罐钢水增碳情况，钢包采用无碳砖是十分重要的措施，可控制增碳用无碳砖是十分重要的措施，可控制增碳1ppm；2）中包覆盖剂对增碳的影响中包覆盖剂对增碳的影响 中包覆盖剂的碳含量高低直接影响钢水增碳。因中包覆盖剂的碳含量高低直接影响钢水增碳。因此必须选用无碳中包渣，使增碳此必须
31、选用无碳中包渣，使增碳1ppm。3）浸入式水口增碳的控制浸入式水口增碳的控制 选用低碳无硅复合水口可控制增碳选用低碳无硅复合水口可控制增碳1.5ppm。通过上述各项措施，使真空脱碳结束至连铸坯的通过上述各项措施，使真空脱碳结束至连铸坯的总的增碳可控制在总的增碳可控制在610ppm。增碳量（增碳量（ppm）AL-Mg-C砖罐砖罐 6.7无碳砖罐无碳砖罐 0.4中包渣中包渣1 中包渣中包渣2 保护渣碳含量，保护渣碳含量，%4.00.1 钢水增碳，钢水增碳，10-6 3.90.13.81.101234普通铝碳质水口低碳无硅复合水口ppm连铸过程控制二次吸氮的措施连铸过程控制二次吸氮的措施v 大包到中
32、间包使用长水口，连接处采用氩气密封；v 中间包到结晶器使用浸入式水口和保护渣。-析出物、热轧加工性；均热温度：11001150；-加热、粗轧、精轧各工序的温度差、板形，单相轧制；终轧温加热、粗轧、精轧各工序的温度差、板形，单相轧制；终轧温度：度：860880；-带有热轧卷常化性质、改善成品组织、织构和磁性；但考虑酸带有热轧卷常化性质、改善成品组织、织构和磁性；但考虑酸洗困难、塌卷问题；洗困难、塌卷问题；660680；低温加热工艺低温加热工艺低温轧制工艺低温轧制工艺高温卷取工艺高温卷取工艺无取向电工钢热连轧工艺无取向电工钢热连轧工艺 材料选型研发推广材料选型研发推广实物质量不断改善实物质量不断改
33、善技术装备水平提升技术装备水平提升磁性能磁性能特殊用途特殊用途高牌号高牌号高效化高效化冷轧无取向电工钢的发展趋势冷轧无取向电工钢的发展趋势冷轧无取向电工钢的发展趋势冷轧无取向电工钢的发展趋势冷轧无取向电工钢的发展趋势冷轧无取向电工钢的发展趋势无取向电工钢（二）无取向电工钢（二）v综述综述v试验检验方案试验检验方案 v常化工艺试验常化工艺试验 v两次冷轧法工艺试验两次冷轧法工艺试验 v结论及展望结论及展望 综述综述类别类别公称厚度，公称厚度，mm热轧电工钢板热轧电工钢板(无取向无取向)热轧低硅电工钢，也称热轧电机钢热轧低硅电工钢，也称热轧电机钢 (1.0%2.5%Si)0.50 热轧高硅电工钢，
34、也称热轧变压器钢热轧高硅电工钢，也称热轧变压器钢 (3.0%5%Si)0.35和和0.5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）低碳低硅电工钢低碳低硅电工钢 (0.5%Si)0.50和和0.65 电工钢电工钢（0.5%3.5%Si）0.35和和0.50 取向电工钢取向电工钢（冷轧变压器钢）（冷轧变压器钢）普通取向电工钢普通取向电工钢 (2.93Si)0.35、0.30、0.27和和0.23 高磁感取向电工钢高磁感取向电工钢(2.93.3Si)电工钢板的分类电工钢板的分类高牌号电工钢生产与低牌号的差异高牌号电工钢生产与低牌号的差异 牌号牌号B50（T）P15
35、/50（W/kg）高牌号高牌号50W3101.603.1050W3301.603.3050W3501.603.5050W4001.634.00低牌号低牌号50W4701.644.7050W5301.655.3050W6001.666.00高牌号电工钢生产与低牌号的差异高牌号电工钢生产与低牌号的差异(3)常化常化2Si钢采用一次冷轧制造工艺时，热轧板必须常化，主要的目的是使热轧板钢采用一次冷轧制造工艺时，热轧板必须常化，主要的目的是使热轧板组织更均匀，使再结晶晶粒增多，防止瓦垅状缺陷。同时使晶粒和析出物粗化，组织更均匀，使再结晶晶粒增多，防止瓦垅状缺陷。同时使晶粒和析出物粗化，加强加强(100)
36、和和(110)组分以及减弱组分以及减弱(111)组分，磁性明显提高。组分，磁性明显提高。(4)冷轧冷轧随牌号升高，当硅含量达到随牌号升高，当硅含量达到3，特别是，特别是(Si+Al)%3.5时，由于变形抗力大，时，由于变形抗力大，冷轧前应预热到冷轧前应预热到100150。(1)冶炼冶炼随硅量提高，出钢温度约降低随硅量提高，出钢温度约降低10 20，因为真空处理后加入硅铁量多，因为真空处理后加入硅铁量多，钢水温度升高。钢水温度升高。(2)连铸连铸随牌号增高，含硅量更高，凝固冷却过程中不存在相变，连铸后柱状晶粗大，热随牌号增高，含硅量更高，凝固冷却过程中不存在相变，连铸后柱状晶粗大，热轧过程中由于
37、动态回复和再结晶缓慢，在热轧板的板厚中心附近为粗大伸长的形轧过程中由于动态回复和再结晶缓慢，在热轧板的板厚中心附近为粗大伸长的形变晶粒，以后冷轧和退火也难以再结晶，产品表面沿轧向出现瓦垅状缺陷，使叠变晶粒，以后冷轧和退火也难以再结晶，产品表面沿轧向出现瓦垅状缺陷，使叠片系数降低，磁性能变坏。因此高牌号必须采用连铸片系数降低，磁性能变坏。因此高牌号必须采用连铸+电磁搅拌技术来提高连铸电磁搅拌技术来提高连铸坯中等轴晶率。坯中等轴晶率。高牌号电工钢生产与低牌号的差异高牌号电工钢生产与低牌号的差异 v 中国整个大电机制造行业的市场市场需求远大于生产能力，东电、中国整个大电机制造行业的市场市场需求远大于
38、生产能力，东电、哈电、上电三大国有动力设备厂以及天发、希科等合资企业都在哈电、上电三大国有动力设备厂以及天发、希科等合资企业都在大规模扩大产能。大规模扩大产能。v 600MW和和300MW的汽轮发电机组采用的汽轮发电机组采用50W310和和50W290等高牌等高牌号无取向电工钢；大型水力发电机组基本采用号无取向电工钢；大型水力发电机组基本采用50W270产品。产品。v 市场对高牌号电工钢的需求极大，市场对高牌号电工钢的需求极大，2010年达到了年达到了30万吨以上而国万吨以上而国内供给不足，依赖进口。内供给不足，依赖进口。高牌号无取向电工钢的市场需求高牌号无取向电工钢的市场需求v 简化工序，节
39、能降耗；简化工序，节能降耗；v 成品磁性能提高，主要是磁感；成品磁性能提高，主要是磁感；v 降低生产成本（减少烧损，提高成材率）。降低生产成本（减少烧损，提高成材率）。CSP生产无取向电工钢的优势生产无取向电工钢的优势v 随着国家随着国家“十五十五”重点攻关项目重点攻关项目“薄板坯连铸连轧生产电工钢新技术研究薄板坯连铸连轧生产电工钢新技术研究”的进行，马鞍山钢铁公司与钢铁研究总院顺利完成了中低牌号无取向电的进行，马鞍山钢铁公司与钢铁研究总院顺利完成了中低牌号无取向电工钢的试验生产任务，积累了从冶炼、精炼到连铸、热连轧工序大量的工钢的试验生产任务，积累了从冶炼、精炼到连铸、热连轧工序大量的研发及
40、生产经验，为进一步研究高牌号无取向电工钢奠定了坚实的基础。研发及生产经验，为进一步研究高牌号无取向电工钢奠定了坚实的基础。v 开展开展CSP生产高牌号无取向电工钢技术研究，一方面可以充分发挥生产高牌号无取向电工钢技术研究，一方面可以充分发挥CSP生产线的生产能力，扩大生产线的生产能力，扩大CSP生产线品种；另一方面，可解决国内市场生产线品种；另一方面，可解决国内市场高牌号无取向电工钢供需不平衡的问题，增大市场的竞争力。高牌号无取向电工钢供需不平衡的问题，增大市场的竞争力。背景和意义背景和意义v 薄板坯连铸连轧生产高牌号无取向电工钢的实验室模拟；薄板坯连铸连轧生产高牌号无取向电工钢的实验室模拟；
41、v 50W400、50W310和和50W290常化工艺试验研究；常化工艺试验研究；v W290两次冷轧法工艺试验研究；两次冷轧法工艺试验研究；v Al含量对含量对2.2%Si电工钢组织结构和磁性能的影响。电工钢组织结构和磁性能的影响。研究内容研究内容 实验室模拟试制工艺流程实验室模拟试制工艺流程CSP模拟示意图模拟示意图实验室模拟手段实验室模拟手段 实验室流程与模拟的实验室流程与模拟的CSP工序工序实验室流程与模拟的实验室流程与模拟的CSP工序工序工序工序实验设备及主要参数实验设备及主要参数冶炼冶炼真空感应炉：额定功率：真空感应炉：额定功率：75Kw，极限真空度：，极限真空度：610-3Pa；
42、容量：；容量：30 kg；浇注浇注水冷铜模：型腔尺寸为水冷铜模：型腔尺寸为50mm100mm400mm；冷却方式：水冷；冷却方式：水冷；热送热送马弗炉：最高加热温度马弗炉：最高加热温度1250；热轧热轧单机架单机架2辊可逆轧机：工作辊直径辊可逆轧机：工作辊直径250mm；酸洗酸洗人工：人工：3050热盐酸；温度：热盐酸；温度：7090冷轧冷轧单机架四辊可逆轧机：支撑辊直径单机架四辊可逆轧机：支撑辊直径380mm，工作辊直径，工作辊直径180mm；脱碳退火脱碳退火可控气氛高温退火炉，炉膛直径可控气氛高温退火炉，炉膛直径130mm；最高加热温度：；最高加热温度：1300；高温退火高温退火可控气氛高
43、温退火炉，炉膛直径可控气氛高温退火炉，炉膛直径130mm；最高加热温度：；最高加热温度：1300；磁性检测磁性检测硅钢片交流磁性能测量仪硅钢片交流磁性能测量仪常化工艺试验常化工艺试验 成分（成分（%）SiAlMnPCNS50W4002.380.350.250.0080.0040.00450.00550W3102.950.410.210.0060.00450.00400.00550W2903.100.540.230.0060.0030.00420.004常化工艺：常化工艺：8504min、9004min、9504min、1000 4min、1050 4min。退火工艺：退火工艺：8901.5mi
44、n+9601.5min；8901.5min+10001.5min；8901.5min+10301.5min。常化温度对热轧板组织的影响常化温度对热轧板组织的影响 50W40050W400未常化时热轧板中存在明显的纤维组织，随着常未常化时热轧板中存在明显的纤维组织，随着常化温度的升高，热轧板晶粒尺寸增大，常化温度大于化温度的升高，热轧板晶粒尺寸增大，常化温度大于900900时，晶粒显著长大，晶界平直；时，晶粒显著长大，晶界平直；10001000时晶粒最大。时晶粒最大。8509009501000未常化常化温度对热轧板组织的影响常化温度对热轧板组织的影响 50W31050W310在研究温度范围内（在
45、研究温度范围内（90090010501050）,随着常化温随着常化温度的升高，热轧板晶粒尺寸增大。常化温度大于度的升高，热轧板晶粒尺寸增大。常化温度大于10001000时，晶时，晶粒显著长大。粒显著长大。未常化90095010001050常化温度对热轧板组织的影响常化温度对热轧板组织的影响 50W29050W290：900900、950950常化的热轧板组织晶粒均匀性不常化的热轧板组织晶粒均匀性不好，常化温度为好，常化温度为10501050时，部分晶粒异常长大，甚至达到时，部分晶粒异常长大，甚至达到400m400m以上。以上。未常化9501050900常化温度对热轧板组织的影响常化温度对热轧板
46、组织的影响 品种品种未常化未常化8509009501000105050W400纤维组织纤维组织58.58314119250W310纤维组织纤维组织8513318118750W290纤维组织纤维组织65*97196热轧板平均晶粒度（热轧板平均晶粒度（m）常化温度对成品组织的影响常化温度对成品组织的影响 50W400 50W400：热轧板常化温度小于：热轧板常化温度小于950950时，成品晶粒尺寸随热轧板常化时，成品晶粒尺寸随热轧板常化温度的升高而增大，热轧板常化温度为温度的升高而增大，热轧板常化温度为950950时，成品的晶粒尺寸最大，时，成品的晶粒尺寸最大，热轧板常化温度大于热轧板常化温度大于
47、950950时，成品晶粒尺寸随热轧板常化温度的升高反时，成品晶粒尺寸随热轧板常化温度的升高反而逐渐减小。而逐渐减小。未常化9009501000850常化温度对成品组织的影响常化温度对成品组织的影响 50W31050W310热轧板常化温度为热轧板常化温度为10001000时，成品的晶粒尺寸最大。时，成品的晶粒尺寸最大。90095010001050常化温度对成品组织的影响常化温度对成品组织的影响 50W29050W290：在本次试验的常化温度范围内，成品晶粒尺寸随热轧：在本次试验的常化温度范围内，成品晶粒尺寸随热轧板常化温度的升高而增大。板常化温度的升高而增大。未常化90095010001050常
48、化温度对成品组织的影响常化温度对成品组织的影响 品种品种未常化未常化8509009501000105050W40053.660.46581.352.350W31064.281.192.4101.367.550W29079.287.597115.2114.6成品平均晶粒度（成品平均晶粒度（m）常化温度对成品织构的影响常化温度对成品织构的影响 50W40050W400成品织构主要由成品织构主要由111111、112112和和114114等面织构以及高斯织等面织构以及高斯织构组成，成品织构的强度比较弱，最高织构组分的密度水平是随机织构构组成，成品织构的强度比较弱，最高织构组分的密度水平是随机织构分布
49、强度的分布强度的4 4倍。随着热轧板常化温度的升高，成品中倍。随着热轧板常化温度的升高，成品中111111、112112和和114114等面织构减弱，等面织构减弱，100100和和110110附近的分布强度增强。附近的分布强度增强。(a)850 (b)900 (c)1000 (d)1050 常化温度对成品织构的影响常化温度对成品织构的影响 50W310 50W310成品织构主要由成品织构主要由111111、112112、114114和和100100等面织构以等面织构以及高斯织构组成，成品织构的强度比较弱，最高织构组分的密度水平及高斯织构组成，成品织构的强度比较弱，最高织构组分的密度水平是随机织
50、构分布强度的是随机织构分布强度的4 4倍。随着热轧板常化温度的升高，成品中倍。随着热轧板常化温度的升高，成品中111111、112112和和114114等面织构减弱，等面织构减弱，100100面织构增强。面织构增强。(a)900 (b)1000 (c)1050 常化温度对成品织构的影响常化温度对成品织构的影响 50W290 50W290成品织构的强度比较弱。随着热轧板常化温度的升高，成品织构的强度比较弱。随着热轧板常化温度的升高，111111面织构减弱，面织构减弱，100100面织构增强。面织构增强。FeSi#13-2S 06-03-15Level 1:1.0Level 2:2.0Level
