中国无取向电工钢的发展十分迅速,近年来的产能年平均增长率超过36%,已经成为世界无取向电工钢第一生产大国。其中,中低牌号电工钢的内在质量和表面质量普遍可与国外同类产品媲美;高牌号无取向电工钢的生产则在武钢、太钢、宝钢有新的突破和发展,已开始批量生产。
值得注意的是,国内一些大企业开始研究用薄板坯连铸连轧工艺生产无取向电工钢,这无疑将为高效生产无取向电工钢开辟一条新的道路。武钢率先与北京科技大学、马钢合作开发用薄板坯连铸连轧工艺生产低牌号无取向电工钢。更令人欣喜的是,本钢依靠自己的技术力量自主开发薄板坯连铸连轧工艺,在生产高牌号无取向电工钢方面取得突破。
本钢无取向硅钢薄板坯连铸连轧的生产工艺流程如下:铁水预处理→转炉冶炼→LF炉处理→RH处理→薄板坯连铸连轧→酸洗→冷轧→连续退火(热处理)→涂层→卷取(取样检验)→包装出厂。连铸部分采用漏斗型结晶器、动态软压下技术及高效旋转除鳞技术。主轧线1880mm,机组采用两机架粗轧、五机架精轧,以及各种高精度尺寸与板形控制系统。在粗轧和精轧之间,设有能力较强的中间冷却装置或保温罩装置。还设有高效层流冷却装置、高速飞剪机和高速卷取机,可实现半无头轧制;除进行奥氏体轧制外,还可实现铁素体轧制。
采用薄板坯连铸连轧工艺生产无取向电工钢,有以下一些与常规厚板坯工艺生产不同的特点:
(1)薄板坯连铸连轧由于铸坯冷却速度快,导致氧化物、硫化物等非金属夹杂物的尺寸显著减小。试验表明,夹杂物<5μm的约占50%~60%,而大于20μm的夹杂仅为1%~2%。这种情况对于高牌号无取向电工钢是不利的,因此必须采取相应的措施使这些夹杂物粗化。试验证明,当铸坯冷到1070℃(铸坯内部温度为1100~1150℃),经大于10%压下率粗轧到30~40mm的薄板坯后,在表面温度大于950℃的条件下保持30秒后再进行精轧,就可使夹杂物粗化,从而避免铸坯内细小夹杂物阻碍晶粒长大的现象。
(2)薄板坯连铸过程中冷却速度大,减少了粗大的一次枝晶,并使二次枝晶破碎,从而得到形状较规则、晶粒尺寸较均匀的铸态组织,极大地减少了宏观偏析和穿晶现象。因此,采用薄板坯连铸连轧生产带材的组织和性能较传统工艺生产的带材更均匀稳定,更适合高牌号无取向电工钢的生产。
(3)薄板坯连铸连轧没有冷却—再加热所经历的相变过程,铸坯的奥氏体晶粒粗大。薄板坯连铸连轧工艺生产的电工钢,其冷轧成品退火后的晶粒尺寸较常规厚板坯生产的电工钢晶粒尺寸大40~50μm,有利于其磁性能。
(4)薄板坯连铸连轧工艺生产的电工钢中,有利织构(110)和(100)较多,而不利织构(111)非常少,这种理想的织构分布极有利于电工钢降低铁损,提高磁感。
(一员)