连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法及系统，该方法包括如下步骤：S1、检测缓冷出口处硅钢沿宽度方向的温度分布；S2、将硅钢沿宽度方向的温度分布转换为硅钢沿宽度方向的应力分布；S3、基于硅钢沿宽度方向的应力分布来控制硅钢在宽度方向上的冷却速度，以使沿硅钢沿宽度方向的应力相同。基于测量到的硅钢沿宽度方向的温度分布转化成应力分布，进而控制缓冷调风系统各通风口的开度，以使沿硅钢沿宽度方向上的应力相同，进而实现硅钢板形的自动调整，极大的改善了硅钢的板形；此外，由于温度测量辊与运行中的硅钢接触，所以温度测量误差较较小，有利于更为精准的控制各通风口的开度。准的控制各通风口的开度。准的控制各通风口的开度。

【技术实现步骤摘要】
连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法及系统


[0001]本专利技术属于无取向电工钢
，更具体地，本专利技术涉及一种连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法及系统。

技术介绍

[0002]无取向硅钢主要用于制造各类电机的铁芯，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁材料，也是一种节能的重要金属功能材料。随着国家电机能效标准的升级，对于无取向硅钢的要求越来越高，不仅要求更低的铁损和更高的磁感来保证电磁性能，而且要求更高的叠装系数来保证铁芯叠片时更小的间隙以降低漏磁通带来的损耗增加。研究表明，硅钢产品的板形对于叠装系数有直接的影响。为了保证电机制造用户使用顺利，硅钢生产企业一般会在出厂前对硅钢产品进行板形的筛选，切除板形不良的部分，但这也会带来硅钢成材率的下降。
[0003]在改善硅钢板形的问题上，前人也做了大量的工作，专利CN103551398B《一种无取向硅钢热轧卷形象控制方法》通过设定热轧相关轧制和温度参数、控制轧机以及导板等方式提高热轧硅钢的楔形合格率；专利CN102909223B《边部板形的控制方法》、专利CN103406365B《一种冷轧带钢板形智能优化控制方法》都是从冷轧的辊系模型、轧制模型等方面进行板形的控制；专利CN107119180A《改善无取向硅钢板板形的方法》是通过控制常化工序的加热、冷却方面进行板形的改善。
[0004]上述方法大部分都是针对连续退后的之前工序控制来改善硅钢的板形，但连续退火工序是高等级硅钢生产过程中影响板形的最后一道工序，不仅对硅钢成品的板形有着举足轻重的影响，若经连续退后硅钢的板型不满足要求，则后续再无其它工序可以进行板形的改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法，旨在改善上述问题。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
[0007]S1、检测缓冷出口处硅钢沿宽度方向的温度分布；
[0008]S2、将硅钢沿宽度方向的温度分布转换为硅钢沿宽度方向的应力分布；
[0009]S3、基于硅钢沿宽度方向的应力分布来控制硅钢在宽度方向上的冷却速度，以使沿硅钢沿宽度方向的应力相同。
[0010]进一步的，硅钢沿宽度方向的应力分布计算公式具体如下：
[0011][0012]其中，σ
x
为钢带宽度方向上位置x处的应力，F
T
为连退张力，A为钢带横截面积；P为
退火炉内的缓冷介质压强；ρ为钢带密度；g为重力加速度；h为钢带厚度；
Δ
T
x
为钢带宽度方向上位置x处的温度相对于钢带中心线温度的温度差；E为钢带的弹性模量；υ为泊松比。
[0013]进一步的，硅钢在宽度方向上的冷却速度控制方法具体如下：
[0014]将硅钢沿宽度方向上的应力与基准应力进行比较；
[0015]若应力值大于基准应力且方向与基准应力同向时，增大缓冷过程中应力对应位置的冷却速度，若应力值小于基准应力或者方向与基准应力方向反向，减小缓冷过程中应力对应位置的冷却速度。
[0016]进一步的，基准应力为硅钢中线温度对应的应力。
[0017]进一步的，缓冷过程通过缓冷调风系统对硅钢进行冷却，缓冷调风系统的通风口沿硅钢宽度方向均匀分布，每个通风口的开度独立控制；
[0018]在使用前需要标定各通风口的冷却介质在硅钢宽度方向上对应的冷却区域，在对应区域需要增大冷却速率时，增大对应通风口的开度，在对应的区域需要减小冷却速率时，减小对应通风口的开度。
[0019]进一步的，各通风口的开度计算公式具体如下：
[0020][0021]其中，γ
基
为硅钢中心线对应通风口的开度，γ
x
为钢带宽度方向上位置x处对应的通风口开度。
[0022]进一步的，每个通风口上设置有带编码器的电磁阀，基于电磁阀来控制各通风口的开度。
[0023]进一步的，缓冷介质为氮气。
[0024]本专利技术是这样实现的，一种连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善系统，所述系统包括：
[0025]设于缓冷出口及快冷入口之间的温度测量辊；
[0026]由多台风机提供动力，以氮气为缓冷介质的缓冷调风系统，风机出口接调风管道，调风管道上的通风口沿硅钢宽度方向均匀分布，每个通风口的开度通过各自带编码器的电磁阀进行控制；
[0027]与测量辊、电磁阀通讯连接的控制器；
[0028]温度测量辊测量缓冷出口处硅钢沿宽度方向的温度分布，并发送至控制器，控制器基于权利要求1至8任一权利要求所述连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法来控制缓冷调风系统各通风口的开度，以使沿硅钢沿宽度方向上的应力相同。
[0029]基于测量到的硅钢沿宽度方向的温度分布转化成应力分布，进而控制缓冷调风系统各通风口的开度，以使沿硅钢沿宽度方向上的应力相同，进而实现硅钢板形的自动调整，极大的改善了硅钢的板形；此外，由于温度测量辊与运行中的硅钢接触，所以温度测量误差较较小，有利于更为精准的控制各通风口的开度。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例提供的连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法流程图；
[0031]图2为本专利技术实施例提供的连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善系统的结构示
意图。
具体实施方式
[0032]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0033]无取向硅钢板的生产工艺流程为：无取向硅钢冷轧卷
→
入炉前清洗
→
连续退火炉加热
→
缓冷
→
快冷
→
涂层
→
退火成品卷，连续退火工序包括连续退火炉的加热、缓冷及快冷。
[0034]图1为本专利技术实施例提供的连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
[0035]S1、检测缓冷出口处硅钢沿宽度方向上的温度分布；
[0036]S2、将硅钢沿宽度方向上的温度分布转换为硅钢沿宽度方向上的应力分布；
[0037]在本专利技术实施例中，将硅钢沿宽度方向上的温度分布转化为应力分布，应力基于公式(1)来进行计算，公式(1)具体如下：
[0038][0039]其中，σ
x
为钢带宽度方向上位置x处的应力，F
T
为连退张力，A为钢带横截面积，单位mm2；P为退火炉内的缓冷介质压强，冷却介质一般用氮气，单位MPa；ρ为钢带密度，单位g/cm3；g为重力加速度，单位cm/s2；h为钢带厚度，硅钢在连续退火工艺中的厚度不变化，单位mm；
Δ
T
x
为钢带宽度方向上位置x处的温度相对于钢带中心线温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、检测缓冷出口处硅钢沿宽度方向的温度分布；S2、将硅钢沿宽度方向的温度分布转换为硅钢沿宽度方向的应力分布；S3、基于硅钢沿宽度方向的应力分布来控制硅钢在宽度方向上的冷却速度，以使沿硅钢沿宽度方向的应力相同。2.如权利要求1所述连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法，其特征在于，硅钢沿宽度方向的应力分布计算公式具体如下：其中，σ
x
为钢带宽度方向上位置x处的应力，F
T
为连退张力，A为钢带横截面积；P为退火炉内的缓冷介质压强；ρ为钢带密度；g为重力加速度；h为钢带厚度；
Δ
T
x
为钢带宽度方向上位置x处的温度相对于钢带中心线温度的温度差；E为钢带的弹性模量；υ为泊松比。3.如权利要求1所述连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法，其特征在于，硅钢在宽度方向上的冷却速度控制方法具体如下：将硅钢沿宽度方向上的应力与基准应力进行比较；若应力值大于基准应力且方向与基准应力同向时，增大缓冷过程中应力对应位置的冷却速度，若应力值小于基准应力或者方向与基准应力方向反向，减小缓冷过程中应力对应位置的冷却速度。4.如权利要求3所述连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法，其特征在于，基准应力为硅钢中线温度对应的应力。5.如权利要求3所述连续退火工艺中的无取向硅钢板形改善方法，其特征在于，缓冷过程通过缓冷调...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜军，裴英豪，施立发，占云高，夏雪兰，祁旋，刘青松，陆天林，程国庆，徐文祥，陈明侠，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：