高磁感取向硅钢用退火剂及制备方法及其在降低水化率上的应用技术

本发明专利技术公开了一种高磁感取向硅钢用退火剂及其制备方法及在降低水化率上的应用，属于钢铁冶炼技术领域。该退火剂包括如下质量百分比含量的各组分：MgO：7.64～11.08％，TiO2或/和B2O3：0.15～0.89％，Sb2(SO4)3：0.007～0.05％，余量为水；MgO为由高活性MgO与低活性MgO组成，高活性MgO与低活性MgO的质量比为：13:7～4:1；高活性MgO的粒度D50≤3μm，CAA值为30～50s，低活性MgO的粒度D50为10～20μm，CAA值为150～250s。该退火剂能够降低因高水化率引起的钢板表面缺陷的问题，适用于较易发生温度变化的大型卷材。

Annealing agent and preparation method for high magnetic oriented silicon steel and its application in reducing hydration rate

The invention discloses a high magnetic oriented silicon steel annealing agent and a preparation method, as well as the application in reducing the hydration rate, which belongs to the field of steel smelting technology. The annealing agent comprises the following groups: MgO:7.64 quality% ~ 11.08%, TiO2 or / and B2O3:0.15 ~ 0.89%, Sb2 (SO4) 3:0.007 ~ 0.05%, the balance of water; MgO from high MgO activity and low MgO activity, high quality and low MgO activity MgO activity ratio of 13:7 to 4: 1; the high activity of MgO D50 particle size less than or equal to 3 mu m, the CAA value is 30 ~ 50s, the particle size of D50, the low activity of MgO 10~20 m, CAA value is 150 ~ 250s. The annealing agent can reduce the problem of surface defects caused by high hydration rate, and is suitable for large rolling material which is easier to occur temperature change.

【技术实现步骤摘要】
高磁感取向硅钢用退火剂及制备方法及其在降低水化率上的应用
本专利技术涉及一种高磁感取向硅钢用退火剂，属于钢铁冶炼
，具体地涉及一种高磁感取向硅钢用退火剂及制备方法及其在降低水化率上的应用。
技术介绍
取向硅钢主要用于制作变压铁芯和大发电机的定子电芯，是电力工业发展中最为重要的功能材料之一。取向硅钢按{110}《001》取向度和磁性能不同分为普通取向硅钢和高磁感取向硅钢两类，其中高磁感取向硅钢与普通取向硅钢相比，具有铁损低、磁感应强度高、磁致伸缩小等优点，用它制作的变压器产品具有空载损耗低、噪声低、体积小等优点，近年来，高磁感取向硅钢的产量与使用量逐年增大。高磁感取向硅钢不仅要有优良的电磁性能，而且还要求绝缘电阻高和叠装系数高、耐蚀性能喝耐热性能良好、涂层附着性好、表面颜色均匀等，其质量要求和工艺难度比普通取向硅钢高。高磁感取向硅钢的涂层分为隔离涂层、硅酸镁底层、绝缘涂层3种，涂层的成分和工艺与成品的各项质量指标密切相关。其中，隔离涂层为高磁感取向硅钢在冷轧和脱碳退火后，在送往高温罩式炉进行高温退火前，必须在钢带表面辊涂隔离涂层并烘干，隔离涂层的作用为1)作为退火隔离剂，防止钢卷在高温退火过程中产生粘带；2)在高温退火过程中，氧化镁和钢带表面的二氧化硅反应，生成硅酸镁玻璃膜；3)促进脱硫、脱氮反应，提高净化钢质的效果，4)改善成品的磁性。常用的隔离涂层以氧化镁为主，添加适量的二氧化钛及少量的硼化物、锑化物、硫化物等添加剂。硅酸镁底层为在高温退火过程中，氧化镁和钢带表面二氧化硅反应生成的硅酸镁玻璃膜，其硬度较高，与钢带结合牢固，不仅本身具有良好的绝缘性和耐蚀性，同时也是绝缘涂层的理想底层。取向硅钢成品的质量与底层质量有着密切的关系，底层良好则成品颜色均匀，带有特殊光泽，涂层附着性和绝缘电阻较高，而且在绝缘涂层烧结过程中能产生较大的拉应力，降低铁损的效果明显。隔离涂层中氧化镁的纯度、活性和粒度、添加剂的成分和含量、涂层的含水率、高温退火的温度曲线和气氛等对玻璃膜底层的质量均有影响。中国专利技术专利申请(申请公布号：CN105154646，申请公布日：2015-12-16)公开了一种高磁感取向硅钢用退火隔离剂，其原料组成及重量百分比含量为：TiO2:1～6％，Sb2(SO4)3:0.1～2％，其余为MgO，外加水，加水量按照MgO:水＝1:8～15；制备方法：将MgO与水进行混合，加入TiO2并搅拌充分均匀，加入Sb2(SO4)3并搅拌，再继续搅拌不少于2个小时，待用。本专利技术不仅使高磁感取向硅钢磁感性能及底层质量优良，而且绝缘性能好，适用于高容量变压器的使用要求，同时还能降低产品的让步率。中国专利技术专利申请(申请公布号：CN106319174A，申请公布日：2017-01-11)公开了一种提高低温铸坯加热高磁感取向硅钢底层质量的退火隔离剂，包括以下组分及质量含量：9～14％的硅钢级氧化镁，0.3～1.0％的TiO2，0.05～1.2％的Sb2(SO4)3，余量为水；所述硅钢级氧化镁的柠檬酸活性值为50～120sec，粘度为15～60C.P。该退火隔离剂解决了目前低温铸坯加热高磁感取向硅钢的最大问题，即：底层缺陷问题，是的涂层外观优良，附着性达到C级以上，层间电阻大，进而大幅提升了高磁感取向硅钢的产品质量。上述隔离剂均存在的问题为：它们都公开了一种高磁感取向硅钢退火隔离剂，但是没有提出现场中存在的高水化率导致的一系列缺陷的解决方法，特别是对于可能发生温度变化的大型卷材，更容易产生表面缺陷，导致无法形成均匀的玻璃膜。现有技术中可以采用降低氧化镁本身的水化率来降低整个退火剂的水化率，但是该途径具体实施起来难度较大，这是因为水化率和活性本来就是相反的两个指标，降低氧化镁本身的水化率也会引起氧化镁活性的减弱，所以要在尽可能的保证氧化镁活性的前提下，来降低水化率。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种高磁感取向硅钢用退火剂及制备方法及其在降低水化率上的应用。为实现上述目的，本专利技术公开了一种高磁感取向硅钢用退火剂，它包括如下质量百分比含量的各组分：MgO：7.64～11.08％，TiO2或/和B2O3：0.15～0.89％，Sb2(SO4)3：0.007～0.05％，余量为水；所述MgO为中高活性MgO与低活性MgO组成，所述中高活性MgO与低活性MgO的质量比为：13:7～4:1；所述中高活性MgO的粒度D50≤3μm，CAA值为30～50s，所述低活性MgO的粒度D50为10～20μm，CAA值为150～250s。进一步地，所述MgO灼烧后的失重率≤1％，所述MgO的水化率≤2.5％。优选的，控制上述MgO的灼烧条件为灼烧温度为900℃，灼烧时间为1h以上至总重量不再发生变化。再进一步地，所述MgO与水的质量比为1:8～12。本专利技术还公开了制备上述高磁感取向硅钢用退火剂的方法，它包括如下步骤：1)向水中添加质量百分比含量为0.15～0.89％的TiO2或/和B2O3及质量百分比含量为0.007～0.05％的Sb2(SO4)3，待添加完毕后搅拌1～1.5h，控制搅拌速度不低于3000rpm/min，得到搅拌均匀的混合物；2)向所述步骤1)的混合物中继续添加质量百分比含量为7.64～11.08％的MgO，待添加完毕后搅拌1～1.5h，在前0.5h以内控制搅拌速度不低于3000rpm，目的是将添加的各个组分混合均匀，然后将搅拌速度调整为小于等于1500rpm，目的是防止氧化镁发生过度水化，即制备得到退火剂。本专利技术公开的高磁感取向硅钢用退火剂在降低水化率上的应用。优选的将含有硅含量为3％～3.25％的原料板坯通过热轧、常化、退火、一次冷轧的步骤，得到对应厚度的钢板。进一步优选的，将上述钢板置于连续退火线中进行脱碳退火处理，使得钢板表面形成氧化膜。进一步优选的，将制备好的退火剂涂覆在表面形成氧化膜的钢板表面，进行高温退火，形成玻璃覆膜，继续在钢板表面涂覆绝缘涂覆剂，并进行干燥，最后细化磁畴制备得到最终的产品。本专利技术退火剂中各组分的选用原理：二氧化钛：在高温退火过程中分解出氧，改善钢带间的气氛，氧能与钢中扩散出来的铝结合，避免铝破坏二氧化硅膜，从而保证生成良好的硅酸镁玻璃膜，提高玻璃膜的附着性，并使玻璃膜吸收氮的能力加强，同时还能提高钢带的弯曲次数。硼化物：加强抑制能力，使二次结晶更完善，改善玻璃膜质量和磁性；锑化物：加强抑制力，促进二次晶粒发展，增大绝缘涂层产生的拉应力，提高磁性。氧化镁：氧化镁为退火剂的主要成分，但其水化率较高，在搅拌过程中易发生氧化镁与水反应生成氢氧化镁的水合反应，导致卷材中水含量增加，从而提高钢板表面的露点，使得玻璃覆膜在卷材的纵向或横向变得不均匀，最终导致钢板表面出现一系列的缺陷。添加高活性和低活性的两种不同的MgO，一方面是由于CAA值过高时往往具有较高含水率，使得生产中很难控制钢卷中水的含量，往往导致钢卷表面被氧化，通过加入低活性的MgO可以有效的调节整体的CAA值，另一方面由于低活性的MgO颗粒比较大，可以有效增大钢带与钢带之间的间隙，改善钢板MgO的通透性，有利于水汽的排出。有益效果：本专利技术基于退火剂中较高的水化率导致生产的钢板表面缺陷的技术问题，提出了一种降低水化率的退火剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高磁感取向硅钢用退火剂，其特征在于：它包括如下质量百分比含量的各组分：MgO：7.64～11.08％，TiO2或/和B2O3：0.15～0.89％，Sb2(SO4)3：0.007～0.05％，余量为水；所述MgO为由高活性MgO与低活性MgO组成，所述高活性MgO与低活性MgO的质量比为：13:7～4:1；所述高活性MgO的粒度D50≤3μm，CAA值为30～50s，所述低活性MgO的粒度D50为10～20μm，CAA值为150～250s。

【技术特征摘要】
1.一种高磁感取向硅钢用退火剂，其特征在于：它包括如下质量百分比含量的各组分：MgO：7.64～11.08％，TiO2或/和B2O3：0.15～0.89％，Sb2(SO4)3：0.007～0.05％，余量为水；所述MgO为由高活性MgO与低活性MgO组成，所述高活性MgO与低活性MgO的质量比为：13:7～4:1；所述高活性MgO的粒度D50≤3μm，CAA值为30～50s，所述低活性MgO的粒度D50为10～20μm，CAA值为150～250s。2.根据权利要求1所述的高磁感取向硅钢用退火剂，其特征在于：所述MgO灼烧后的失重率≤1％，所述MgO的水化率≤2.5％。3.根据权利要求1或2所述的高磁感取向硅钢用退火剂，其特征在于：在所述退火剂中，所述MgO与水的质量比为1:8～12。4.一种根据权利要求1所述的高磁感取向硅钢用退火剂的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：1)向水中添加质量百分比含量为0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，胡守天，杨皓，刘婷，杜玉泉，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42