Utveckling av uppvärmningsteknik för lågtemperaturgjutning av orienterat silikonstål

GNEE stål kallvalsat kornorienterat stål

Under de senaste åren har stora produktionsanläggningar för orienterat kiselstål i världen lagt stor vikt vid förbättringen av gjutämnesuppvärmningsprocessen. Den traditionella ugnsuppvärmningsmetoden med hög temperatur har ersatts av vanlig ugnsvärme + högfrekvent induktionsugn högtemperatur korttidsuppvärmning. 1996 har Nippon Steels Bapan-fabrik använt 1150 ~ 1250 graders lågtemperaturgjutämnesuppvärmningsprocess för att producera Hi-B-stål; Ryssland har använt 1250 ~ 1280 graders plattvärmeprocess för att producera CGO-stål. I den moderna järn- och stålindustrin, som i allt högre grad eftersträvar energibesparing, miljöskydd och kostnadsminskning, kommer uppvärmningsprocessen för lågtemperaturgjutning säkert att användas i stor utsträckning vid produktion avorienterat kiselstål.

Orienteradkiselstålhög temperatur gjutämne värmeteknik

I produktionsprocessen av orienterat kiselstål, för att erhålla en enda Goss-textur genom sekundär omkristallisation, kallas de fina och dispergerade utfällda faspartiklarna eller korngränssegregeringselementen som effektivt kan hämma den normala tillväxten av de primära kornen inhibitorer. Sexuell effekt. För att säkerställa stabila magnetiska egenskaper måste de grova MnS-partiklar som fälls ut under gjut- och kondensationsprocessen vara helt upplösta. Därför är uppvärmningstemperaturen för CGO-stålgjutämne med MnS som inhibitor specificerad som 1350-1370 grad, och uppvärmningstemperaturen för Hi-B-stål med MnS+AlN som inhibitor är högre än CGO-stål på grund av högre mangan och kol innehåll än CGO-stål. Uppvärmningstemperaturen anges som 1380-1400 grad. När den gjutna plattan värms upp till en hög temperatur högre än 1350 grader löses de grova MnS-partiklarna helt upp och fälls sedan ut i ett fint dispergerat tillstånd under varmvalsningsprocessen. De fint dispergerade AlN-partiklarna fälls huvudsakligen ut under normaliseringsprocessen av den varmvalsade plåten. Den lämpliga initiala kornstorleken efter avkolningsglödgning för CGO-stål är 15-25 μm och den för Hi-B-stål är 10-15 μm. Detta kan säkerställa att den sekundära omkristallisationen är fullständig och höga magnetiska egenskaper kan erhållas. Uppvärmningen av gjuten platta med hög temperatur har dock följande nackdelar:

Utbytet minskas: förbränningsförlusten ökade (3,5 %-6%) på grund av överoxidationen av den gjutna plattan, vilket är cirka 4 gånger högre än värmeförlusten för vanligt kolstål;

(1) Slaggackumulering i botten av ugnen och låg effekt: smältpunkten för det bildade SiO2-oxidskiktet är endast 1205 grader, så oxidskiktet smälter i högtemperaturvärmeugnen och strömmar till botten av ugnen. Den genomsnittliga uppvärmningen av 4 000 ämnen kräver rengöring av slaggen och uppvärmning. Cirka 8,000 kommer att ses över, och arbetsförhållandena för att reparera ugnen är extremt dåliga;

(2) Energiavfall: Främst på grund av för hög temperatur ökar bränsleförbrukningen;

(3) Förkortad ugnslivslängd: Det eldfasta fodret i värmeugnens högtemperaturzon som har utsatts för hög temperatur och värmebelastning under lång tid kommer att dras av kraftigt och livslängden kommer att förkortas, vilket inte bara ökar underhållet kostnader, men minskar också ugnsdrifthastigheten;

(4) Hög tillverkningskostnad: på grund av förgrovningen av skivans korn och oxidationen av kantkornsgränsen, är det varmvalsade bandet benäget att kantsprickor, utbytet minskas och tillverkningskostnaden är lika hög;

(5) Många produktytdefekter: dåligt avlägsnad oxidbeläggning på ytan av varmvalsat bandstål, vilket påverkar produktens fysiska kvalitet;

(6) De magnetiska egenskaperna är instabila: aluminium, kisel och kol i ytan av den gjutna plattan kombineras med oxidation, vilket minskar innehållet, vilket resulterar i ojämna magnetiska egenskaper hos produkten och försämring av isoleringsfilmens egenskaper;

(7) På grund av förgrovningen av skivkornen är produkten dessutom benägen att få linjära fina kristalldefekter, vilket påverkar den magnetiska stabiliteten.

För närvarande är den allmänna processen för uppvärmning av högtemperaturgjutna plattor följande: de gjutna plattorna förvärms först i en vanlig uppvärmningsugn vid 1200 grader och går sedan in i en högfrekvent induktionsugn för hög temperatur och kort tid uppvärmning. Denna process förbrukar mindre energi än traditionella metoder för uppvärmning av ugnar med hög temperatur, ugnskroppen har en längre livslängd, minskar ackumulering av bottenslagg och sprickor i hetvalsande kant samt minskar tillverkningskostnaderna.

orienterat kiselstål låg temperatur gjutning billet värmeteknik

På grund av de ovan nämnda bristerna i högtemperaturgjutämnesuppvärmningstekniken, och det inte är gynnsamt för användningen av orienterat kiselstål och andra stålkvaliteter för att dela den varmvalsade produktionslinjen, är det absolut nödvändigt att minska ämnets uppvärmningstemperatur . För att uppnå lågtemperatur gjutämnesuppvärmning måste MnS elimineras eller effekten av försvagning av MnS elimineras från inhibitorn, och AlN, Cu2S etc. måste användas istället. Detta beror främst på att den fasta lösningstemperaturen för AlN och Cu2S är lägre än den för MnS, vilket är mer lämpligt för lågtemperaturuppvärmning. För närvarande finns det huvudsakligen två typer av lågtemperaturuppvärmningsprocesser för gjutämnen som används i industrin: den ena är inhibitorn (kallad medfödd inhibitor) som är nödvändig för bildandet av sekundär omkristallisering före kallvalsning, och den andra är avkolningsglödgningen efter nitrering , kombineras kvävet med det ursprungliga aluminiumet i stålet för att bilda fina och dispergerade (Al, Si) N-partiklar, och den inhibitor som är nödvändig för sekundär omkristallisation (kallad förvärvad inhibitor) erhålls. Under nitreringsbehandling kontrolleras mängden nitrering vid (150-300) X10-6, och den genomsnittliga kornstorleken för de primära kornen efter avkolningsglödgning kontrolleras till 18 ~ 30 μm, för att erhålla en perfekt sekundär omkristalliserad struktur och erhålla ett högt B800-värde. Nitreringsbehandling och avkolningsglödgning utförs i samma kontinuerliga glödgningsugn, det vill säga efter avkolningsglödgning passerar stålbandet genom H2+N2+NH (blandgas, som styr oxidationshastigheten PH2O/ PH2 Mindre än eller lika med 0,04. Dessutom kan den också användas i Metoden att tillsätta nitrid vid beläggning av MgO-släppmedlet på ytan av stålplåten för att uppnå syftet med nitrering. Nitreringsprocessen kan minska uppvärmningstemperaturen av den gjutna plattan till 1150-1200 grad .

Användningen av medfödda inhibitorer för att producera CGO-stål och användningen av både medfödda inhibitorer och förvärvade inhibitorer för att producera Hi-B-stål är ett annat effektivt sätt att minska uppvärmningstemperaturen för den gjutna plattan. Uppvärmningstemperaturen på den gjutna plattan kan regleras till 1250 till 1300 grader.

Sammanfattningsvis har orienterat kiselstål för närvarande huvudsakligen följande två produktionsprocesser för uppvärmning av gjutämnen med låg temperatur:

(1) Sen nitreringsprocess: endast en liten mängd aluminium tillsätts under ståltillverkning, som huvudsakligen används för att producera Hi-B-orienterat kiselstål. Dess sammansättning kräver S massfraktion<0.007%, and nitriding treatment is carried out after decarburization annealing. The main feature of this process is that the steel strip needs to be nitrided at 750 ℃ ​​X 30s after decarburization annealing. (Al, Si) N particles are formed during the high temperature annealing and heating process, which hinders the growth of the primary grains before the secondary recrystallization occurs. The proper size of the primary grains after decarburization annealing is 18-30 μm (larger than the primary grain size of the high-temperature casting billet heating process). This process can reduce the slab heating temperature to 1150-1200℃, which is the lowest temperature used for slab heating in the current industrial production of oriented silicon steel;

(2) Cu2S medfödd inhibitorprocess: Cu2S är den huvudsakliga inhibitorn i produktionen av CGO-stål, och Cu2S värms upp till 1250 till 1300 grader för att uppnå fullständig solid lösning. De fina och dispergerade Cu2S-partiklarna som fälls ut under varmvalsningen fungerar som inhibitorer, medan de återstående grova MnS-partiklarna i den varmvalsade plåten inte gör det. Den initiala kornstorleken ligger mellan högtemperatur-plattauppvärmningsprocessen och lågtemperatur-plattauppvärmningsprocessen (15-25μm). Vid tillverkning av Hi-B-stål används MnS+AlN som inhibitor. Den varmvalsade plåten behandlas ofta för att fälla ut fina AIN-partiklar. Efter avkolning och glödgning används ofta nitrering för att ytterligare stärka undertryckningsförmågan. Denna teknik kan minska uppvärmningstemperaturen för det gjutna ämnet till 1250 till 1300 grader.

Slutsats

Det är obestridligt att högtemperatur-ämnesuppvärmningstekniken är en viktig milstolpe i historien om utvecklingen av orienterat kiselstål. Det är en mogen process som stabilt kan erhålla höga magnetiska egenskaper efter att människor fullt ut har insett rollen av inhibitorer. Men under senare år, med den ökande bristen på energiförsörjning och de ökande kraven på miljöskydd och kostnadsminskning, har bristerna med högtemperaturuppvärmning blivit mer och mer framträdande. Att sänka uppvärmningstemperaturen på plattor har blivit en oro för stora tillverkare av orienterade kiselstål i världen. Hotspots för teknikutveckling. Med den kontinuerliga fördjupningen av forskningen kommer uppvärmningstekniken för lågtemperaturgjutämnen att främjas och tillämpas mer allmänt, vilket kommer att spela en positiv roll för att främja produktion och utveckling av orienterat kiselstål.