一种取向硅钢高温退火的控制方法技术

本发明专利技术公开一种取向硅钢高温退火的控制方法，钢液转炉或电炉冶炼，连铸成板坯，板坯加热，进行热轧形成热轧板，热轧板退火，冷轧至0.23mm厚度，进行脱碳退火和渗氮处理后，表面涂覆MgO涂层获得脱碳退火钢卷，然后进行高温退火；在高温退火过程中，将高保温温度至玻璃膜底层形成温度之间的平均冷却速度控制在‑6℃/h～‑15℃/h；将高保温温度至出炉时的总冷却速度控制在‑6℃/h～‑25℃/h；当钢卷冷却至低于出炉温度时，将钢卷出炉，再将钢卷采用空冷或在保护气氛中进行离线冷却，所述出炉温度≤500℃。本发明专利技术通过合理控制高温退火的冷却速度，可在不增加制造成本的情况下，有效减少取向硅钢高温退火后的一些板形缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种取向硅钢高温退火的控制方法
本专利技术涉及取向硅钢的制造方法，更具体地说，涉及一种取向硅钢高温退火的控制方法。
技术介绍
取向硅钢是电力和国防工业不可或缺的软磁材料，由具有被称为Goss织构的晶粒组成，所述的Goss织构用Miller指数表示{110}<001>，晶粒的{110}晶面平行于轧制平面，晶粒的<001>晶向平行于轧制方向，从而在定向磁场下具有较佳的易磁化性能，充分利用磁晶各向异性实现多晶体材料的最佳磁性能。磁感B8低于1.88T的产品为普通取向硅钢，简称为CGO钢；磁感B8高于等于1.88T的产品为高磁感取向硅钢，简称为HiB钢。取向硅钢的核心技术是利用细小弥散的第二相粒子来抑制初次再结晶晶粒的正常长大，并利用不同取向晶粒的界面能差，在高温退火过程中完成二次再结晶，形成锋锐的Goss织构。除了完成二次再结晶外，高温退火的冶金学目的还包括：使钢板表面涂覆的MgO与表面氧化膜中SiO2发生化学反应，形成Mg2SiO4底层，该底层既可以与绝缘涂层结合改善产品的绝缘性能，又可以避免AIN等抑制剂在高温退火过程中被氧化或氮化，防止失去或降低抑制效果，并在约1200℃的温度下，长时间保温进行净化处理，去除钢板中过量的杂质元素，如S、N等。高温退火工序通常在罩式炉或环形炉内完成，工艺流程可分为四个阶段：第一阶段，将脱碳后的卧式钢卷翻成立式钢卷装炉，在550℃～750℃排出MgO中的自由水盒化合水；第二阶段，形成硅酸镁底层并发展二次再结晶，在约850℃～950℃开始形成Mg2SiO4底层，在约950℃～1050℃开始发展二次再结晶；第三阶段，在完成二次再结晶和形成底层后，在约1200℃保温超过2小时，完成脱S、N等杂质元素，以消除杂质元素引起产品的磁时效的问题；第四阶段，将钢卷从1200℃左右冷却至室温。四个阶段组成一个完整的退火周期，一个周期通常要持续6～8天。由于高温退火工艺复杂，退火温度高、持续时间长，工序制造成本高，对产品质量有重要影响，围绕工艺实现、成本控制、质量改善等已有不少研究。例如：中国专利CN106435102A公开了一种隧道式取向硅钢连续高温退火工艺，其特征在于，按下述步骤执行：第一步：装料；将预制好的钢卷放置在台车上，并用密封罩将钢卷扣住，确保钢卷处于密封的环境中；第二步：填炉；将装好钢卷的台车通过辅轨移动到退火炉进口处，通过液压推杆将台车推入退火炉内；第三步：退火处理；包括低温区、升温区和高温区；所述低温区的温度为550℃～600℃，保温20h～30h，在所述低温区密封罩内依次通入氮气和氨分解气；所述升温区内温度在30h～40h内从550℃上升到1200℃，在所述升温区密封罩内内通入氨分解气；所述高温区的温度为1100℃～1200℃，保温15h～25h，在所述高温区密封罩内通入氢气；第四步：冷却；包括自然冷却阶段和急速冷却阶段；所述自然冷却阶段在退火炉的高温区末端完成，关闭退火炉燃气自然冷却，将温度降至800℃～1000℃，在所述自然冷却阶段密封罩内通入氮气；所述急速冷却阶段在退火炉的冷却区完成，所述冷却区和高温区直接用隔板隔开，所述急速冷却阶段退火炉上部设置有多个风机，通过风机换气进行冷却，在所述急速冷却阶段将温度降至30℃～80℃，在所述急速冷却阶段密封罩内通入氮气；第五步：出炉；将完成冷却的台车推出退火炉外部；第六步：卸料；将台车牵引至辅轨的卸料区后，将完成退火的钢卷吊走；第七步：检修；将台车牵引至辅轨的检修区后，检修台车是否完整；若完整，直接进行装料，准备下一次进炉，若不完整，则进行修缮，待修缮完成后再进行装料，准备下一次进炉；第八步：重复第一步至第七步，实现连续退火处理。该专利主要侧重于取向硅钢高温退火生产各阶段的说明，未描述具体高温退火过程冷却阶段质量控制方面的技术实现方案，也未对高温退火工艺冷却阶段缺陷控制的机理进行描述。中国专利CN104726760提出一种取向电工钢板的制造方法，其所述的高温退火二次再结晶过程是在施加电场的状态下进行，所述电场的大小为1kV/cm～3kV/cm。该制造方法可缩短高温退火的净化退火时间，从而可提高生产效率。中国专利CN101573458B提出一种高产率地生产具有优异磁特性的取向电工钢板的方法，其所述的高温退火升温速度设为两段：二次再结晶未开始的温度范围内为高速度，升温速度为18～75℃/h；二次再结晶发生的温度范围内为常规速度，升温速度为10～15℃/h。可在不影响成品磁性能的情况下，缩短高温退火升温时间，从而可提升生产效率。该专利主要队取向硅钢高温退火生产的缩短加热阶段，提升生产效率进行描述，未提及冷却阶段质量控制的技术方案。由于长时间高温退火，高温退火后的钢卷通常都会出现一些板形类缺陷，如：带钢两侧的浪性、内圈的拱起突出、外圈的凹凸不平等，这些板形类缺陷虽然可以通过随后的拉伸平整退火工序予以减轻，但并不能完全消除，进而造成正品收得率下降。正是存在所述的问题，提出了一种取向硅钢的制造方法，尤其是一种取向硅钢高温退火的制造方法，可在不增加制造成本的情况下，有效减少取向硅钢高温退火后的一些板形缺陷。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种取向硅钢高温退火的控制方法，通过合理控制高温退火的冷却速度，可在不增加制造成本的情况下，有效减少取向硅钢高温退火后的一些板形缺陷。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种取向硅钢高温退火的控制方法；钢液转炉或电炉冶炼，连铸成板坯，板坯加热，进行热轧形成热轧板，热轧板退火，冷轧至0.15～0.35mm厚度，进行脱碳退火和渗氮处理后，表面涂覆MgO涂层获得脱碳退火钢卷，然后进行高温退火；在高温退火过程后，将高保温温度至玻璃膜底层形成温度之间的平均冷却速度控制在-6℃/h～-15℃/h之间；将高保温温度至出炉温度之间的冷却速度控制在-6℃/h～-25℃/h之间；当钢卷冷却至低于出炉温度时，将钢卷出炉，再将钢卷采用空冷或在保护气氛中进行离线冷却，所述出炉温度≤500℃。所述保护气氛为25％N2+75％H2。所述高保温温度为1150～1250℃，所述玻璃膜底层形成温度为900～1050℃。较佳地，在1050℃～900℃温度范围内的平均冷却速度控制在-6℃/h～-15℃/h之间。所述玻璃膜底层为Mg2SiO4底层。所述钢卷可选择放置于辅助装置内进行离线冷却。所述辅助装置，包括圆形保温罩本体，其顶部连有多边形支撑架、还开设有数个散热窗，所述圆形保温罩本体的侧壁内设有夹层，所述侧壁的底部设有底座，所述圆形保温罩本体的侧壁外侧还设有数个吊耳。本专利技术所提供的一种取向硅钢高温退火的控制方法，通过合理控制高温退火的冷却速度，可在不增加制造成本的情况下，使得取向硅钢高温退火后边浪小、板形优良、磁性能均匀性好。附图说明图1是本专利技术控制方法的冷却工艺曲线示意图；图2是取向硅钢在高温退火过程中板形类缺陷产生原因的示意图；图3是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取向硅钢高温退火的控制方法，其特征在于：/n钢液转炉或电炉冶炼，连铸成板坯，板坯加热，进行热轧形成热轧板，热轧板退火，冷轧至0.15～0.35mm厚度，进行脱碳退火和渗氮处理后，表面涂覆MgO涂层获得脱碳退火钢卷，然后进行高温退火；/n在高温退火过程后，将高保温温度至玻璃膜底层形成温度之间的平均冷却速度控制在-6℃/h～-15℃/h之间；/n将高保温温度至出炉温度之间的冷却速度控制在-6℃/h～-25℃/h之间；/n当钢卷冷却至出炉温度时，将钢卷出炉，再将钢卷采用空冷或在保护气氛中进行离线冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种取向硅钢高温退火的控制方法，其特征在于：
钢液转炉或电炉冶炼，连铸成板坯，板坯加热，进行热轧形成热轧板，热轧板退火，冷轧至0.15～0.35mm厚度，进行脱碳退火和渗氮处理后，表面涂覆MgO涂层获得脱碳退火钢卷，然后进行高温退火；
在高温退火过程后，将高保温温度至玻璃膜底层形成温度之间的平均冷却速度控制在-6℃/h～-15℃/h之间；
将高保温温度至出炉温度之间的冷却速度控制在-6℃/h～-25℃/h之间；
当钢卷冷却至出炉温度时，将钢卷出炉，再将钢卷采用空冷或在保护气氛中进行离线冷却。


2.如权利要求1所述的取向硅钢高温退火的控制方法，其特征在于：所述出炉温度≤500℃。


3.如权利要求1所述的取向硅钢高温退火的控制方法，其特征在于：所述保护气氛为氮和氢。


4.如权利要求1所述的取向硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李顺超，章华兵，胡卓超，肖稳，沈侃毅，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31