專利名稱：半工藝冷軋無取向電工鋼及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無取向電工鋼及生產工藝，特別是一種用于電機鐵芯生產的半工藝冷軋無取向電工鋼及生產工藝。
背景技術：
冷軋電工鋼由于其生產工藝復雜、技術含量高、生產難度大、投資大，國內目前也僅有武鋼、寶鋼、鞍鋼、太鋼等少數幾個鋼廠能生產，這些廠家均采用傳統厚度的鑄坯即傳統工藝進行生產，但隨著連鑄連軋(CSP)工藝的大規模的工業應用，給電工鋼生產開辟了另一個嶄新的工藝，國外CSP生產電工鋼的實踐和“十五國家攻關項目”初步成果均表明采用CSP生產中低牌號的無取向電工鋼具有明顯的投資、成本和質量優勢，隨著國家可持續發展戰略的實施，保護環境、節約能源，是當今我國鋼鐵工業發展的一個重要方向，采用半工藝冷軋無取向電工鋼取代熱軋電工鋼具備顯著的節能、環保及成本優勢。而采用全工藝的硅鋼的生產難度大、且雜質高，生產成本也很高。同時，對硅鋼片/矽鋼片/電工鋼的表面進行涂層處理也是一個很重要的問題，目前，冷軋無取向硅鋼片/矽鋼片/電工鋼表面涂層主要包括有機涂層、半無機涂層、無機涂層3大類
所述有機涂層，是在成品電工鋼板上涂覆一層有機涂層。中國的硅鋼片/矽鋼片表面涂層研究起步較晚，落后于世界先進水平。電機、變壓器的生產廠商仍采用有機電工鋼涂層，在很大程度上影響了中國機·電設備在國際市場上的競爭能力。化學工業的發展為電工鋼表面涂層技術的進步提供了廣闊的前景。中國國內有機涂層經歷了早期的浙青天漆1611#，進而發展到環氧的酚醛漆9162#，目前，應用最多的是二甲苯改性醇酸漆9163#。盡管涂覆這些有機漆后形成的有機涂層成膜性能良好，具有較好沖剪加工性，但是也存在著許多不可克服的缺點，比如(1)涂層厚(10 15μπι)，焊接性差，鐵芯疊裝系數低(92%)。
(2)涂層熱收縮性大，鐵芯易松動，尺寸穩定性差。(3)涂層硬度低(一般在0.9左右)，有機溶劑毒性大，價格高，易造成浪費和環境污染，影響操作工人的身體健康。(4)層間電阻隨運行逐漸降低，若遇到鐵芯局部過熱，易發生碳化，耐熱性差。所謂半無機涂層，是在成品電工鋼板上涂覆一層含有機樹脂的無機絕緣涂層。我們知道使用含有機樹脂的無機絕緣涂層能為固化的涂層提供潤滑性，從而降低在沖剪硅鋼片/矽鋼片時模具有磨損速度。即可將磷酸鹽、鉻酸鹽無機溶液與有機樹脂溶液相混合。美國專利2793073披露了一種用于涂覆硅鋼片/矽鋼片的絕緣涂層。涂層的有機部分是由選自丙烯酸樹脂或共聚物，無水馬來酸、聚乙烯醇縮醛、氨基樹脂、木素磺酸鈣、酚醛樹脂、醋酸乙烯酯、氯乙烯和環氧樹脂的一種或多種。可以添加粒度大于2μπι的有機顆粒物質，例如酚醛樹脂，三聚氰胺樹脂等來提供表面不平度，以獲得良好的焊接性，涂層的無機部分可以包括磷酸類物質或鉻酸類物質中一種或多種。磷酸類物質可包括鈣、鎂、鋅的一種磷酸鹽，以及二氧化鈦、膠缽二氧化硅、氧化鋁和硼酸。鉻酸類物質可包括鈣、鎂、鋅的一種重鉻酸鹽，以及二氧化鈦，膠體氧化鋁和一種有機還原劑。這種用半無機涂層涂覆的硅鋼片/矽鋼片具有良好的沖剪加工性和防腐性。但是，在焊接加工過程中樹脂揮發可產生過多的氣孔，為了使此過程中因樹脂的揮發而產生的焊接氣孔降至最少，需在磷酸鹽、鉻酸鹽絕涂料中加入顆粒，但在沖剪加工過程中還會有粉化現象。再者，由于這類涂層含有可溶性六價鉻成鉻酸鹽，因而，在涂層的涂覆、涂覆鋼板的加工、使用和廢涂層液的處置過程中會產生安全和價昂的環境污染方面的問題。所述無機涂層，是在成品電工鋼板上涂覆一層薄的絕緣材料。較善遍應用的是水玻璃、滑石、氧化鎂、硼砂、磷酸鹽、鉻酸鹽等。其中無機磷酸鹽類涂料是主要品種。無機磷酸鹽類可以為涂層提供優良的表面電阻率和耐熱性。但是，在沖剪疊片時會對沖膜造成過分的磨損，而且不易和電工鋼板產生良好的附著性。美國專利2753203報道了一種含有7% 50%游離酸的磷酸溶液，多達150質量份的膠體二氧化硅和多達25質量份的鉻酸酐溶液，這種混合液可用于電工鋼表面形成無機絕緣涂層。總的發展趨勢是有機涂層被逐漸淘汰，無機涂層將逐步取代半無機涂層。但是，由于無機涂層本身性質和各方面的條件制約，目前，國際上電工鋼制造廠商通常使用較多的仍然是半無機涂層。

發明內容
本發明的目的是提供一種可替代成本較高的全工藝無取向電工鋼、且工藝性能好、生產成本較低的半工藝冷軋無取向電工鋼。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是其質量百分比含量為C ( O. 01，P 彡 O. 015，S 彡 O. 012，Si ( O. 60，O. 6 彡 Mn 彡 O. 8，AL 彡 O. 25，其余為 Fe 的特種鋼。其優選成份比為C 彡 O. 01，P 彡 O. 015，S 彡 O. 012，O. 4 彡 Si 彡 O. 60，O. 6 彡 Mn 彡 O. 8，O. 15 ^ AL ^ O. 25，其余為Fe的特種鋼。本發明的目的另一個目的是提供一種節能、環保、生產成本較低的半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝。它包括以下工序`鋼水冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、沖片、退火，具體包括鐵水預處理一轉爐冶煉、且全程吹氬一RH精練一CSP連鑄一CSP加熱爐一CSP熱連軋—酸洗與冷軋一退火，轉爐冶煉過程中，按質量百分比C < O. 01，P < O. 015，S^O. 012，
O.4 ^ Si ^ O. 60,0. 6 ^ Mn ^ O. 8,0. 15 ^ AL ^ O. 25，其余為 Fe 的比例，且按 Si 收復率95%、Mn收復率97%，Al收復率35%進行計量加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進行合金化。本發明在采用RH爐真空冶煉時，利用RH真空脫氣裝置將鋼水中C脫到60ppm以下，并使鋼水在出RH爐時的S小于IOOppm ;在所述CSP連鑄過程中，拉速控制在3. O
4.2m/min之間。所述CSP熱連軋過程中，控制加熱溫度為1000 1150°C，出爐溫度為980 1120°C，精軋出口溫度920 860°C，卷取溫度為620 660°C。所述CSP熱連軋過程中設置5道次以上軋機，第I道軋機Fl的壓下率彡50%，第f 4道軋機Ff F4的累積壓下率> 90%，最后I道軋機的壓下率< 20%。所述酸洗與冷軋工藝包括熱軋并冷卻后送往酸洗槽，在酸洗槽采用濃度為30 150g/L的鹽酸(HCl)進行酸洗，酸洗過程中溫度控制在80 100°C，酸洗運行速率10(Tl80m/min，酸洗后進行3道次以上冷連軋，使冷軋的總壓下率大于75%，其中第I道軋機的壓下率> 35%，而最后I道軋機的壓下率< 10%。本發明所述退火工藝包括在罩式退火爐中進行再結晶退火，退火溫度控制在650 750°C，保溫時間控制在8 12小時。
本發明在冷連軋過程中，可采用竄輥、彎輥、凸輥控制改善板形。本發明的有益效果是采用薄板坯連鑄連軋工藝生產半工藝冷軋無取向電工鋼投資成本比采用傳統工藝低20 30%。產品性能穩定，表面質量、板形質量、尺寸精度良好，可達到國家標準及客戶要求。產品加工性能好優良。如本發明實驗性生產的牌號為BDGXB - 2 (50WB800)、厚度為O. 50mm半工藝冷軋無取向電工鋼，產品電磁性能可以達到Pl. 5/50為5. 12W/kg，磁感應強度為1. 712T，與目前半工藝無取向電工鋼國家標準對比，鐵損低2. 88W/kg，磁感應強度高O. 012T。采用本發明方法制造的電機用轉子、定子具有良好的電磁性能及工藝性能，與冷軋普通無取向電工鋼制作的電機用轉子、定子比較具有更低的加工性能、電磁性能、成本、環保優勢。綜上所述，本發明具有節能、減排、環保等特點，而且工藝性能好、生產成本較低。它可廣泛應用于生產電機轉子和定子鐵芯等工藝生產中。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明。實施例1，本發明它包括以下工序鋼水冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、沖片、退火、分條、沖片及退火，具體包括鐵水預處理一轉爐冶煉、且全程吹氬一RH精練一CSP連鑄一CSP加熱爐一CSP熱連軋一酸洗與冷軋一退火一平整分卷一分條一沖片一退火；轉爐冶煉過程中，按質量百分比C彡O. 01，P彡O. 015，S彡O. 012,0. 4彡Si彡O. 60,0. 6彡Mn彡O. 8，
O.15 ^ AL ^ O. 25，其余為Fe的比例，且按Si收復率95%、Mn收復率97%，Al收復率35%進行計量加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進行合金化制得C < 0.01、P ( 0.015、S ( 0.012、
O.4 ^ Si ^ O. 60,0. 6 ^ Mn ^ O. 8,0. 15 ^ AL ^ O. 25，其余為Fe的半工藝冷軋無取向電工鋼；再經CSP連鑄、CSP熱連軋后，等冷卻酸洗后進行冷連軋制作成冷軋板，對冷軋板采用退火爐進行退火處理后，采用平整機組進行2 10%的平整延伸后進行拉矯分卷即得成品。本發明所述 半工藝冷軋無取向電工鋼的化學成分控制如下表所示
權利要求
1.一種半工藝冷軋無取向電工鋼，其特征在于其質量百分比含量為C< 0.01，P ≤ O. 015，S ≤ O. 012，Si ≤ O. 60，O. 6 ≤ Mn V O. 8，AL V O. 25，其余為 Fe 的特種鋼。
2.根據權利要求1所述半工藝冷軋無取向電工鋼，其特征是C< O. 01，P < O. 015，S ≤ O. 012，O. 4 ≤ Si ≤ O. 60，O. 6 ≤ Mn ≤ O. 8,0. 15 ≤ AL ≤ O. 25，其余為 Fe 的特種鋼。
3.—種半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝，其特征在于它包括以下工序鋼水冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、沖片、退火，具體包括鐵水預處理一轉爐冶煉、且全程吹氬一RH精練—CSP連鑄一CSP加熱爐一CSP熱連軋一酸洗與冷軋一退火，轉爐冶煉過程中，按質量百分比 C ≤ O. 01，P V O. 015，S V O. 012，O. 4≤ Si ≤ O. 60，O. 6V Mn ≤ O. 8,0. 15 ≤ AL ≤ O. 25，其余為Fe的比例，且按Si收復率95%、Mn收復率97%，A1收復率35%進行計量加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進行合金化。
4.根據權利要求3所述半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝，其特征是在采用RH爐真空冶煉時，利用RH真空脫氣裝置將鋼水中C脫到60ppm以下，并使鋼水在出RH爐時的S小于IOOppm ;在所述CSP連鑄過程中，拉速控制在3. O 4. 2m/min之間。
5.根據權利要求3所述半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝，其特征是所述CSP熱連軋過程中，控制加熱溫度為1000 1150°C，出爐溫度為980 1120°C，精軋出口溫度920 860°C，卷取溫度為620 660°C。
6.根據權利要求3所述半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝，其特征是所述CSP熱連軋過程中設置5道次以上軋機，第I道軋機Fl的壓下率彡50%，第廣4道軋機FfF4的累積壓下率> 90%，最后I道軋機的壓下率< 20%。
7.根據權利要求3所述半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝，其特征是所述酸洗與冷軋工藝包括熱軋并冷卻后送往酸洗槽，在酸洗槽采用濃度為30 150g/L的鹽酸(HCl)進行酸洗，酸洗過程中溫度控制在80 100°C，酸洗運行速率10(Tl80m/min，酸洗后進行3道次以上冷連軋，使冷軋的總壓下率大于75%，其中第I道軋機的壓下率> 35%，而最后I道軋機的壓下率< 10%。
8.根據權利要求3所述半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝，其特征是在冷連軋過程中，采用竄輥、彎輥、凸輥控制改善板形。
9.根據權利要求3所述半工藝冷軋無取向電工鋼的生產工藝，其特征是所述退火工藝包括在罩式退火爐中進行再結晶退火，退火溫度控制在650 750°C，保溫時間控制在8 12小時。
全文摘要
一種半工藝冷軋無取向電工鋼及其生產工藝。它主要是解決現有工藝能耗高、污染大、成本高等技術問題。其技術方案要點是其質量百分比含量為C≤0.01，P≤0.015，S≤0.012，0.4≤Si≤0.60，0.6≤Mn≤0.8，0.15≤AL≤0.25，其余為Fe的特種鋼。其生產工藝包括以下工序鋼水冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、沖片、退火，具體包括鐵水預處理→轉爐冶煉、且全程吹氬→RH精練→CSP連鑄→CSP加熱爐→CSP熱連軋→酸洗與冷軋→退火，轉爐冶煉過程中，加入硅鐵、錳鐵和鋁合金進行合金化制成的合金鋼。它主要是用于電機鐵芯的生產工藝中。
文檔編號C21D8/12GK103060680SQ20131000134
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月4日 優先權日2013年1月4日
發明者譚亮, 陳本富 申請人:湖南雪豹電器有限公司