冷轧硅钢技术交流
无取向硅钢片生产技术要点
无取向硅钢片生产技术要点一、无取向硅钢片生产技术要点首先要求钢水纯净,经真空处理后碳含量降至0.01～0.005%,氧<0.005%,保护浇铸成厚板坯,低温热送,加热到1100～1200℃,保温3～4h,使AlN粗化,若轧机能力强,最好是1050～1100℃加热,防止铸坯中较粗的AlN、MnS析出物再固溶,使热轧及退火后晶粒细化,组分增多,磁性变坏。
终轧温度要高些,以防止晶粒变粗,铁损降低。
对无取向的Si>1.7%的硅钢,由于变形抗力显著提高,导热性降低,并且连铸后柱状晶粗大,产品表面易产生瓦垅状缺陷,铸坯易产生内、外裂纹,故需慢热慢冷,加热温度也可略高一些,达1 200℃。
这更便于热轧而且使终轧温度提高,热轧板晶粒粗化,可改善磁性。
加热到1200℃,Mn S不会固溶,而AlN可能部分固溶,但由于钢中碳含量降低(如<0.01%,至0.004%),可使AlN固溶度明显减小,亦即使固溶温度提高。
则≤1200℃加热仍可使AlN粗化,P15降低。
通常开轧温度1180±20℃,终轧温度850±20℃。
应注意含Si<1.7%或Si<2.5%而C>0.01%的硅钢在约1 000℃时存在明显的α+γ两相区,热轧塑性显著降低,γ相与α相变形抗力之差易引起不均匀变形,使板形不好,易出现裂边,成材率下降。
故应尽量降低碳含量,使热轧精轧基本处于α相区或避开α+γ两相区,C≤0.003%的1.5%Si钢,热轧时由于γ相数量减少,也不裂边。
碳量低,以后退火也不需要脱碳。
二、无取向硅钢片和取向硅钢片的关系：1、二者都是冷轧硅钢片，但含硅量不同。
冷轧无取向硅钢片含硅量0.5%-3.0%，冷轧取向硅钢片含硅量在3.0%以上。
2、生产工艺及性能的不同：无取向硅钢片较取向硅钢片工艺要求相对较低。
无取向硅钢片是将钢坯或连铸坯热轧成厚度约2.3mm带卷。
制造低硅产品时,热轧带卷酸洗后一次冷轧到0.5mm厚。
最新 冷轧取向硅钢边裂分析与控制-精品
冷轧取向硅钢边裂分析与控制【摘要】冷轧取向硅钢边裂是硅钢产品的严重缺陷，为了消除或减少边列缺陷，我们对冷轧取向硅钢边裂产生机理进行了理论的分析，并对剪切机组的剪切参数及冷轧工艺参数进行控制实验，通过实际操作得出的结论并运用理论、判断摸索出消减边裂形成与扩展的控制措施，从而提高了成材率、降低了生产成本。
【关键词】取向硅钢；边裂；控制0 引言取向硅钢由于原料硅含量高，晶粒粗大，轧制前经常化处理，造成其脆性、硬度显著升高，裂边敏感性增大。
带钢在AP机组圆盘剪剪边时边部易产生微裂纹。
带钢边裂严重的甚至造成断带事故，产生粘辊、削辊等轧辊损伤，生产中为防止边裂在后部连退机组引发断带事故，需拼焊机组剪边处理，导致成材率降低和生产成本增加。
因此如何消减带钢边裂，已成为硅钢厂CGO钢生产的一大技术难题。
我们在工作中运用理论与实践分析冷轧CGO钢边裂产生机理，通过AP机组带钢边部质量控制和冷轧工艺参数优化方式，消减边裂形成与扩展，从而提高成材率和降低生产成本取得了明显的效果。
1 取向硅钢轧制裂边原因分析1.1 原料成分、组织对裂边的影响硅钢由于高硅（3.3%Si）、晶粒粗大以及冷脆元素磷的添加，使钢的屈服和变形抗力升高，导致钢的硬、脆性增大，塑、韧性降低。
经常化处理“急冷效应”后硬脆性显著升高，原子间结合力降低，裂边敏感性增大。
1.2 带钢剪边对裂边的影响1.2.1 带钢正常剪切断口一般由1/3切断层和2/3撕断层组成，由于CGO 钢屈服强度高、脆性大，剪刃侧间隙调整过小，搭接量过大会导致剪刃磨损严重，设备超载，切断层所占比例增大，部分撕断层有局部凸起，形成二次切断层，甚至在撕断层出现纵向裂纹；剪刃侧间隙调整过大、搭接量过大使带钢边部外侧起主要剪切作用的上刀片剪切分力增大，带钢角部弯曲变形增大，造成剪切边部还未达到屈服极限发生塑性变形得到切断层就在剪刀刃口处产生应力集中，最终导致切断层内存在光边微裂纹。
1.2.2 带钢边部在剪切过程中产生的切断层部分由于发生塑性变形而产生了加工硬化，造成变形抗力增加和塑性能力恶化，使切断层和撕断层存在塑性差、硬度差，从而导致在轧制变形过程中引发硬化层脆裂的产生。
冷轧硅钢的生产工艺概述
分。运行的电机要求电工钢有磁各向同性，用无取 向电工钢制造；变压器工作要求沿一个方向磁化，
26
本钢技术
2008 年第 3 期
用冷轧取向硅钢制造，因此取向硅钢又称变压器 3.2 影响铁损的因素
钢。
铁损(Pt)由磁滞损耗(Ph)、涡流损耗(Pe)和反常
2.2 磁性能
损耗(Pa)的组成。无取向电工钢铁损(Pt)中，磁滞损
5 硅钢生产工艺路线
硅钢生产工艺实际上是从原材料开始，对冶 炼、浇铸、热轧、冷轧、热处理到精整实行全过程
的检测、控制、管理的一个系统工程：
荣 光：冷轧硅钢的生产工艺概述
转炉→真空处理→连铸→加热→热连轧→常 化酸洗(CP)→多辊轧机(ZR)→连续退火(CA)→罩式 退火(CB)→热平整(CT)→成品剪切(CS) 5.1 冶炼 5.1.1 取向硅钢
表 2 新延伸率设定值
Tab. 2 The new elongation setting
11 个牌号的冷轧取向及无取向硅钢。现在已有能力 冷轧电工钢厂。
生产一些牌号的高磁感取向硅钢(Hi-B 钢)。 1.2 冷轧硅钢生产厂在国内外的分布情况
2 电工钢的分类及性能
我国可以生产硅钢片的钢铁厂有：武钢冷轧硅 2.1 分类及用途
钢厂、太钢冷轧硅钢厂、宝钢 1550 冷轧硅钢厂、
电工钢按其磁各向异性分为取向电工钢和无
1)无取向电工钢的磁感应强度主要与硅含量和 晶体织构有关。
普通无取向硅钢生产采用一次冷轧法；高级无取向 硅钢采用二次冷轧法。
2)冷轧取向硅钢的硅含量(质量分数)基本不变 (含 Si：2.9%～3.5%)，磁感应强度只随（110）[001] 晶粒取向度提高或（110）[001]位向偏离角减少而 增高。
冷轧硅钢技术交流
项目类别
总数量 设备成套/总承包
4
Silicon Steel Cold Rolling Plants 硅钢冷轧工程 11
5
Processing Lines 硅钢生产线 49
46
5
Push-pull PL 推拉式酸洗机组 2
2
Silicon steel CAL 硅钢常化酸洗机组 3
2
6
Silicon steel CAL 硅钢退火机组 37
3
火涂层 高温环形退火 涂层热平整 激光或机械刻痕
4
（涂层） 剪切 包装
HiB（薄）：热轧卷 常化酸洗 可逆冷轧 常化酸
5
洗 可逆冷轧 焊接拼卷 退火涂层 高温环形退火
6
涂层热平整 激光或机械刻痕 （涂层） 剪切 包
装
HNO：热轧卷 常化酸洗 可逆冷轧或冷连轧 焊接
注：未含括民营企业
8
国内冷轧硅钢生产现状 生产工艺
1
序号 生产企业
取向电工钢 （新日铁基础自己研发）
无取向电工钢 （新日铁基础自己研发）
备注
1 武钢
高温和低温工艺并存；20辊轧 常规热轧或CSP；高牌号和高磁感采用单
2
机和6辊轧机
机架；中低牌号采用连轧机
2 宝钢
3
（宝钢自己研发） 低温工艺；20辊轧机
涂层与热拉伸
涂层与热拉伸
刻痕
－
－
－
－
6
精整
剪切包装
剪切包装
剪切包装
剪切包装
17
冷轧硅钢生产工艺路线 国内与国外比较
高牌号无取向生产工艺
1
生产工艺
东方工艺
2
中国
冷轧硅钢基础知识1
冷轧硅钢基础知识一、产品知识1、基本概念冷轧硅钢：分为含硅量小于0.5%和0.5-6.5%硅钢两类；铁损：铁芯在不小于50HZ频率下，被交变磁场磁化时消耗的无效电能，也称交变损耗，单位是W/KG。
硅钢铁损包括磁滞损耗（Ph），涡流损耗（Pe）和反常损耗（Pa）。
影响电工钢铁损的因素：化学成分的影响Si+Al可以提高电阻率，降低涡流损耗。
应尽量降低钢中有害元素C、S、N、O等的含量。
织构的影响在无取向电工钢中，（100）面织构高，Ph和P15低；（111）和（112）织构强度越大，铁损越高，磁感越低。
杂质、夹杂物和内应力晶粒尺寸随着晶粒的长大，晶界数量减少，畴壁移动的阻力减小，磁滞损耗降低；另一方面，随着晶粒的长大，磁畴尺寸增大，涡流损耗增加。
因此，为了降低总的铁损，应有一个合适的临界晶粒尺寸。
钢板厚度钢板表面状态发电设备、压缩机电机、EI片行业：根据产品要求通常需要二次退火来提高磁性能，主要降低铁损指标；磁感应强度：铁芯单位截面积上通过的磁力线数，也称磁通密度，单位是T。
叠装系数：一定量的电工钢板叠片的理论体积与在一定压力下测定的实际体积之比，以百分数表示。
磁实效：铁磁材料的磁性随时间而变化的现象。
磁导率：磁感应强度与磁场强度的比，μ=B/H磁滞伸缩：铁磁材料在居里温度下发生自发磁化时或在外磁场中磁化时，它的长度和体积都发生微小变化，这种现象为磁滞伸缩。
磁弹性能：铁磁材料在磁化时由于磁滞伸缩产生了弹性应力。
磁畴结构：铁磁材料在居里温度以下，在单晶体或多晶体中晶体内形成很多小区域，每个小区域内的原子磁矩沿特定方向排列，呈现均匀的自发磁化。
这种自发磁化的小区域成为磁畴。
磁滞损耗：单位体积的铁磁体在磁化一周时，由于磁滞的原因而损耗能量，这成为磁滞损耗（Wh）。
涡流损耗：在交变磁场中反复磁化时，由于磁通量的反复变化，在环绕磁通量的变化方向上出现感应电动势，因此出现涡流效应。
屈服强度:材料产生屈服现象时的最小应力值称为屈服强度，用符号σs (MPa)表示。
Q195L生产工艺技术要点操作说明书
Q195L生产工艺技术要点操作说明书1.概述本操作说明书介绍了Q195L冷轧硅钢板的生产工艺技术要点操作流程。
Q195L冷轧硅钢板是一种常用的电工钢材料，具有优异的磁导率和低磁损耗特性，广泛应用于电机、变压器等领域。
2.原材料准备2.1 准备所需的Q195L冷轧硅钢板原材料，确保原材料符合国家相关标准。
2.2 对原材料进行清洗和除油处理。
3.冷轧工艺3.1 对准备好的原材料进行冷轧加工，将其压制成所需的厚度。
3.2 冷轧过程中要注意控制温度和加工参数，确保产品的尺寸精度和表面质量。
4.退火工艺4.1 冷轧完毕后，进行退火处理。
退火工艺参数需要根据具体要求进行调整，并确保在合适的温度范围内进行。
4.2 控制退火过程中的冷却速率，避免产生过冷组织。
5.表面处理5.1 对退火后的产品进行酸洗处理，以去除表面的氧化物和油脂。
5.2 进行涂油处理，以提高产品表面的耐腐蚀性，并便于后续加工。
6.过程检测6.1 对生产过程中的关键参数进行实时监测，确保各工艺环节的控制和稳定。
6.2 进行产品的质量检测，包括尺寸、化学成分、物理性能等指标。
7.包装与储存7.1 对生产好的Q195L冷轧硅钢板进行包装，以防止损坏和氧化。
7.2 储存产品时，要避免湿度和腐蚀性气体，保持干燥和通风良好的环境。
8.安全要求8.1 在操作过程中，要注意个人防护措施，如佩戴手套、眼镜等。
8.2 使用化学药品时，严格按照相关安全规定进行操作，避免损伤和事故发生。
以上即为Q195L生产工艺技术要点操作说明书，希望能对生产人员的工作提供帮助和指导。
如有疑问，请随时向质量部门咨询。
冷轧硅钢生产工艺流程与设备轧钢部技术讲座
四
3.洗衣机
300W
4.空调器
750～3000W
5.吸尘器 6.电风扇 7.抽油烟机
60W、120W 90W
5.0Kg/台 5.0Kg/台
6.0Kg/台
11.0Kg/台 3.5Kg/台 4.0Kg/台 2.5Kg/台
W20、W23、W30、BDG W20、W23、W30、BDG
W20、W23、W30、BDG
2.0 Kg/KVA
Q10、Q09、Q09G Q09、Q08G、Q09G
4.电子变压器 （含镇流器）
0.6～0.7Kg/KVA
W12、W18、W30、W50、 BDG
5.逆变变压器
DG1－DG6－20
13
家用电器
功率
耗用电工钢定额
合理选用牌号
1.电冰箱
90～125W
2.冷柜
90～125W
60W、120W、
如何从牌号上认识硅钢： 30Q150----------------武钢生产的取向硅钢 30QG135---------武钢生产的高磁感取向硅钢 5OWW27O-------------武钢生产的无取向硅钢 WT200-------------特殊用途的无取向电工钢 WR20------------------------无取向热轧卷 DWK1—3---------------开关用无取向电工钢 DGX1--------------------------高效电工钢 J23G----------------------高磁感军工用钢
W10(50w310)
25000KW（立式） 1.72Kg/KW
W10
其中：Βιβλιοθήκη 32000KW （贯流式）
1.65Kg/KW
交流电流互感器磁心材料
交流电流互感器磁心材料交流电流互感器是一种常用的电力变压器，在电力系统中起着重要作用。
它的基本原理是利用磁感线通过磁心引导的方法，将高电压系统中的电流转换为低电压系统中的电流，从而实现电能的传输和测量。
而磁心作为交流电流互感器的核心部分，担负着传递和转换电能的任务。
磁心材料是指用于制造磁芯的材料，它的选择对于交流电流互感器的性能具有重要影响。
在实际应用中，磁心材料需要具备一定的磁导率、饱和磁通密度、磁化强度、热稳定性和低磁滞损耗等特性。
目前常见的磁心材料主要包括硅钢片、铁氧体和铂钴。
硅钢片是一种常见的磁心材料，它由铁和约3%～5%的硅组成，硅钢片具有较高的电导率和磁导率，能够有效抑制铁心中的涡流损耗和磁滞损耗，提高磁心的工作效率。
在实际应用中，硅钢片通常采用冷轧硅钢片或热轧硅钢片。
冷轧硅钢片具有高峰值磁密和低磁滞损耗，适用于需要高灵敏度和高频率的应用；而热轧硅钢片具有较高的饱和磁感应强度和低磁滞损耗，适用于需要高工作效率和低损耗的应用。
铁氧体是一种具有高磁导率和高饱和磁通密度的磁心材料，它由氧化铁和金属氧化物组成。
铁氧体磁心具有良好的磁化特性和稳定性，能够在较宽的频率范围内工作，并具有较低的涡流损耗和磁滞损耗。
在实际应用中，铁氧体磁心可分为软磁性铁氧体和硬磁性铁氧体两种类型。
软磁性铁氧体具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗，适用于需要高精度和低损耗的应用；硬磁性铁氧体具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗，适用于需要高输出和高饱和特性的应用。
铂钴是一种具有极高磁导率和较高饱和磁通密度的磁心材料，它常用于高性能的交流电流互感器。
铂钴磁心具有良好的热稳定性和低磁导率损耗，能够在高温环境下工作，并具有较低的磁滞损耗和涡流损耗。
在实际应用中，铂钴磁心可根据具体需求选择不同的组成比例和制造工艺，以达到最佳的性能参数。
综上所述，交流电流互感器的磁心材料选择是一项复杂的工程任务，需要根据具体的应用需求和技术要求选择合适的材料。
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3
CGO: 热轧卷酸洗 一次冷轧（森吉米尔轧机） 焊接并卷
中间脱碳退火（双层炉） 二次冷轧（森吉米尔轧机）
4
(焊接并卷) 脱碳退火及涂隔离层 高温再结晶退火（环形炉）
5
热拉伸平整及涂绝缘层 切边分卷 包装
HNO：热轧卷常化酸洗冷轧（森吉米尔轧机） 脱碳退火及
6
涂绝缘层 切边分卷 包装
HGO：热带卷 常化酸洗 冷轧（串列式冷轧机）
5
脱碳退火涂隔离涂层 高温隧道式退火 热拉伸平
6
整 绝缘涂层 剪切 包装
A
1313
冷轧硅钢生产工艺路线 俄罗斯维茨
1
2
CGO：热轧卷 酸洗 冷轧（连轧） 中间退火
3
冷轧（森吉米尔） 脱碳退火与涂MgO 高温罩式退
火 涂层及热拉伸 剪切 包装
总数量 设备成套/总承包
4
Silicon Steel Cold Rolling Plants 硅钢冷轧工程 11
5
Processing Lines 硅钢生产线 49
46
5
Push-pull PL 推拉式酸洗机组 2
2
Silicon steel CAL 硅钢常化酸洗机组 3
2
6
Silicon steel CAL 硅钢退火机组 37
1
鞍钢硅钢连退生产线
2
3
宝钢五冷轧硅钢连退生产线
4
5
6
A
6
典型冷轧硅钢工程展示 硅钢退火生产线
1
武
钢
2
三
3
硅 钢
4
5
中
冶
6
新
材
A
7
国内冷轧硅钢生产现状 生产能力
取向电工钢
无取向电工钢
1
序 生产企业
合
高
普
小
高
高中小
号
磁
牌
磁低
计
2
感
通
计
号
感
计
1 武钢
21
23
44
20
10 124 154 198
3
2 宝钢
注：未含括民营企业
A
88
国内冷轧硅钢生产现状 生产工艺
1
序号 生产企业
取向电工钢 （新日铁基础自己研发）
无取向电工钢 （新日铁基础自己研发）
备注
1 武钢
高温和低温工艺并存；20辊轧 常规热轧或CSP；高牌号和高磁感采用单
2
机和6辊轧机
机架；中低牌号采用连轧机
2 宝钢
3
（宝钢自己研发） 低温工艺；20辊轧机
8
12
20
10
27 57 94 114
3 鞍钢
4
4 太钢
8
12
20
10
80 90 110
11
5
19 35 35
5 迁钢
5
6 马钢
9
6
15
15
90 105 120
－
－
－
－
－ 40 40 40
6
7 通钢
8 本钢
－
－
－
－
－
40 40 40
20 20 20
9 中冶新材
40 40 40
合
计
46
53
99
66
42 510 618 717
CNO：酸洗 冷轧（PL-TCM） 脱碳退火及涂绝缘层 切边
分卷 包装
A
1010
冷轧硅钢生产工艺路线 国外生产厂
1
取向硅钢工艺比较
2
普通取向电工钢
高磁感取向电工钢（HGO）
主要工艺
（CGO）
新日铁
川崎
美国
3
抑制剂
MnS（或MnSe） AlN＋MnS
MnSe＋Sb
N＋B＋S
板坯加热温度℃
1350~1370
HiB：热轧卷 常化酸洗 可逆冷轧 焊接拼卷 退
3
火涂层 高温环形退火 涂层热平整 激光或机械刻痕
4
（涂层） 剪切 包装
HiB（薄）：热轧卷 常化酸洗 可逆冷轧 常化酸
5
洗 可逆冷轧 焊接拼卷 退火涂层 高温环形退火
6
涂层热平整 激光或机械刻痕 （涂层） 剪切 包
35
Silicon steel CTL 硅钢拉伸平整机组 7
7
A
3
典型冷轧硅钢工程展示 马钢冷轧硅钢工程
1
马钢冷轧硅钢工程获2009
年国家工程总承包“金钥
2
匙”奖
3
4
5
6
A
4
典型冷轧硅钢工程展示 硅钢退火生产线
1
太钢硅钢连退生产线
2
3
4
5
6
武钢二硅钢连退生产线
A
5
典型冷轧硅钢工程展示 硅钢退火生产线
800~850
高温退火温度℃
1180~1200
1180~1200
820~900＋1180~1200 1180~1200
A
1111
冷轧硅钢生产工艺路线 日本新日铁
CGO：热轧卷 酸洗 可逆冷轧或冷连轧 焊接拼卷
1
中间退火 可逆冷轧 退火涂层 高温环形退火
2
涂层热平整 剪切 包装
（川崎制铁—低硅工艺） 常规热轧；高牌号采用单机架；高磁感和 中低牌号采用连轧机
3 鞍钢
高温工艺
常规热轧；中低牌号采用连轧
4
4 太钢
常规热轧供料；全部20辊单机架（部分高 牌号二次）
5
5 迁钢
（自己研发） 低温工艺
常规热轧供料；高牌号采用单机架；中低 牌号连轧机供料
6 马钢
6
7 通钢
8 本钢
9 中冶新材
中冶南方工程技术有限公司 冷轧硅钢生产技术交流
2011年5月
A
1
1 中冶南方冷轧硅钢业绩
2 典型冷轧硅钢工程展示
3 国内冷轧硅钢生产现状
4 冷轧硅钢生产工艺路线
5 中冶南方冷轧硅钢优势
6 硅钢生产技术难点
A
2
中冶南方冷轧硅钢业绩 工程业绩 1
2ProjectT来自tal Qty.EP/EPC
3
项目类别
装
HNO：热轧卷 常化酸洗 可逆冷轧或冷连轧 焊接
拼卷 退火涂层 剪A切 包装
1212
冷轧硅钢生产工艺路线 美国阿姆科
1
CGO：热带卷 酸洗 冷轧（串列式冷轧机） 中
2
间退火 冷轧（森吉米尔轧机） 脱碳退火涂隔离涂
3
层 高温隧道式退火 热拉伸平整 绝缘涂层
4
剪切 包装
1380~1400
1350~1370
1250
4
常化温度℃
不常化
1100~1150
900~950
900~1025
一次冷轧压下率％
60~70
85~88
60~70
85~88
5
中间退火温度℃
850~950
－
850~950
－
二次冷轧压下率％
50~65
－
60~70
－
6
脱碳退火温度℃
800~850
800~850
800~850
CSP供料；中低牌号采用单机架 CSP供料；中低牌号采用单机架 常规热轧；中低牌号采用单机架 常规热轧供料；中低牌号采用连轧机
A
99
冷轧硅钢生产工艺路线 国内W厂
1
HGO：热轧卷常化酸洗 冷轧（森吉米尔轧机） 焊接并卷
脱碳退火及涂隔离层 高温再结晶退火（环形炉） 热拉伸
2
平整及涂绝缘层 激光刻痕 切边分卷 包装
4
HGO：热轧卷 常化酸洗 冷轧（连轧） 中间
5
退火 冷轧（森吉米尔） 脱碳退火与涂MgO 高
6
温罩式退火 涂层 剪切 包装
A
1414
冷轧硅钢生产工艺路线 德国蒂森
1
2
CGO：热轧卷 酸洗 冷轧（四辊可逆） 中间
退火 冷轧（四辊可逆） 脱碳退火与涂层 高温
3
罩式退火 涂层热平整 剪切 包装