З безперервним поглибленням досліджень технологія нагріву заготовок при низькотемпературному лиття буде більш широко просуватися та застосовуватися, що відіграватиме позитивну роль у просуванні виробництва та розвиткуорієнтована кремнієва сталь.
В останні роки основні заводи з виробництва кремнієвої сталі у світі надають великого значення вдосконаленню процесу нагрівання ливарної заготовки. Традиційний метод високотемпературного нагріву печі замінено звичайним нагріванням у крокуючій печі + короткочасним високотемпературним нагріванням у високочастотній індукційній печі. У 1996 році завод Bapan компанії Nippon Steel використовував процес нагрівання заготовки при низькій температурі 1150 ~ 1250 градусів для виробництва сталі Hi-B; Росія використовує процес нагрівання слябів 1250 ~ 1280 градусів для виробництва сталі CGO. У сучасній металургійній промисловості, яка все більше прагне енергозбереження, захисту навколишнього середовища та скорочення витрат, процес нагріву заготовки при низькотемпературному лиття, безсумнівно, буде широко використовуватися у виробництві орієнтованої кремнієвої сталі.
Технологія нагріву заготовки при високотемпературному лиття орієнтованої кремнієвої сталі
У процесі виробництва орієнтованої кремнієвої сталі, щоб отримати єдину текстуру Госса шляхом вторинної рекристалізації, дрібні та дисперговані частки осадженої фази або сегрегаційні елементи між зернами, які можуть ефективно інгібувати нормальний ріст первинних зерен, називаються інгібіторами. Сексуальний ефект. Щоб забезпечити стабільні магнітні властивості, грубі частинки MnS, що випали під час лиття та процесу конденсації, повинні бути повністю розчинені. Таким чином, температура нагріву сталевої ливарної заготовки CGO з MnS як інгібітора визначається як 1350-1370 градус, а температура нагріву сталі Hi-B з MnS+AlN як інгібітора вища, ніж у сталі CGO через високий вміст марганцю та вуглецю вміст, ніж сталь CGO. Температура нагрівання вказується як 1380-1400 градус. Коли литий сляб нагрівається при високій температурі вище 1350 градусів, грубі частинки MnS повністю розчиняються, а потім випадають у дрібнодисперсному стані під час процесу гарячої прокатки. Дрібнодисперсні частинки AlN в основному виділяються в процесі нормалізації гарячекатаного листа. Відповідний початковий розмір зерна після обезуглерожувального відпалу для сталі CGO становить 15-25 мкм, а для сталі Hi-B — 10-15 мкм. Це може гарантувати повну вторинну рекристалізацію та отримання високих магнітних властивостей. Однак нагрівання високотемпературної литої плити має наступні недоліки:
Коефіцієнт текучості знижується: втрати при горінні збільшуються (3,5%-6%) через надмірне окислення литого сляба, що приблизно в 4 рази перевищує втрати при горінні при нагріванні звичайної вуглецевої сталі;
(1) Накопичення шлаку в нижній частині печі та низька продуктивність: температура плавлення утвореного шару оксиду SiO2 становить лише 1205 градусів, тому шар оксиду плавиться у високотемпературній нагрівальній печі та стікає на дно печі. Середній нагрів 4 000 заготовок вимагає очищення від шлаку і нагріву. Близько 8,000 буде капітально відремонтовано, а умови роботи для ремонту печі вкрай погані;
(2) Втрата енергії: в основному через надмірну температуру споживання палива збільшується;
(3) Скорочений термін служби печі: вогнетривка футерівка у високотемпературній зоні нагрівальної печі, яка протягом тривалого часу була піддана високій температурі та тепловому навантаженню, буде сильно відшарована, і термін служби буде скорочений, що не тільки збільшує технічне обслуговування витрати, а й знижує швидкість роботи печі;
(4) Висока виробнича вартість: через укрупнення зерна сляба та окислення межі кромки зерна гарячекатана смуга схильна до тріщин по краях, коефіцієнт продуктивності знижується, а вартість виробництва така ж висока;
(5) Багато поверхневих дефектів виробу: погано видалена оксидна окалина на поверхні гарячекатаної смуги, що впливає на фізичну якість виробу;
(6) Магнітні властивості нестабільні: алюміній, кремній і вуглець на поверхні литої плити поєднуються з окисленням, зменшуючи вміст, що призводить до нерівномірних магнітних властивостей продукту та погіршення характеристик ізоляційної плівки;
(7) Крім того, через укрупнення зерен плити продукт схильний до лінійних дрібних кристалічних дефектів, що впливає на магнітну стабільність.
В даний час загальний процес нагрівання високотемпературних литих плит виглядає наступним чином: литі плити спочатку нагрівають у звичайній нагрівальній печі при 1200 градусів, а потім вводять у високочастотну індукційну піч для високотемпературної та короткочасної роботи. опалення. Цей процес споживає менше енергії, ніж традиційні високотемпературні методи нагріву печі, корпус печі має довший термін служби, зменшує накопичення шлаку в нижній частині та тріщини на гарячих краях прокатки, а також знижує витрати на виробництво.
орієнтована кремнієва сталь, низькотемпературна технологія нагріву заготовки
Через вищезазначені недоліки технології нагріву заготовки при високотемпературному лиття, а також через те, що вона не сприяє використанню орієнтованої кремнієвої сталі та інших марок сталі для спільного використання виробничої лінії гарячої прокатки, необхідно знизити температуру нагріву заготовки. . Щоб досягти низькотемпературного розігріву ливарної заготовки, слід усунути MnS або усунути ефект ослаблення MnS від інгібітора, а замість нього слід використовувати AlN, Cu2S тощо. Це головним чином тому, що температура твердого розчину AlN і Cu2S нижча, ніж температура MnS, який більше підходить для низькотемпературного нагрівання. В даний час в промисловості використовуються в основному два типи процесів нагрівання низькотемпературної ливарної заготовки: один - це інгібітор (так званий вроджений інгібітор), необхідний для утворення вторинної рекристалізації перед холодною прокаткою, а інший - це обезуглерожування, відпал після азотування. , азот поєднується з вихідним алюмінієм у сталі з утворенням дрібних і диспергованих частинок (Al, Si) N, і виходить інгібітор, необхідний для вторинної рекристалізації (званий придбаним інгібітором). Під час обробки азотуванням кількість азотування контролюється на рівні (150-300) X10-6, а середній розмір зерна первинних зерен після відпалу зневуглецьовування контролюється на рівні 18 ~ 30мкм, щоб отримати ідеальну структуру вторинної рекристалізації та отримати високе значення B800. Обробка азотуванням і відпал зневуглецьовування проводяться в одній печі безперервного відпалу, тобто після відпалу зневуглецьовування сталева смуга проходить через H2+N2+NH (змішаний газ, що контролює швидкість окислення PH2O/ PH2 Менше або дорівнює 0,04. Крім того, його також можна використовувати в методі додавання нітриду під час нанесення антиадгезиву MgO на поверхню сталевої пластини для досягнення мети азотування. Процес азотування може знизити температуру нагрівання литої плити до 1150-1200 град.
Використання природних інгібіторів для виробництва сталі CGO та використання як природних інгібіторів, так і придбаних інгібіторів для виробництва сталі Hi-B є ще одним ефективним способом зниження температури нагріву литої плити. Температуру нагріву литої плити можна контролювати від 1250 до 1300 градусів.
Таким чином, орієнтована кремнієва сталь в даний час в основному має такі два процеси виробництва низькотемпературного лиття заготовки:
(1) Процес пізнього азотування: під час виробництва сталі додається лише невелика кількість алюмінію, який в основному використовується для виробництва кремнієвої сталі, орієнтованої на Hi-B. Для його складу потрібна масова частка S<0.007%, and nitriding treatment is carried out after decarburization annealing. The main feature of this process is that the steel strip needs to be nitrided at 750 ℃ X 30s after decarburization annealing. (Al, Si) N particles are formed during the high temperature annealing and heating process, which hinders the growth of the primary grains before the secondary recrystallization occurs. The proper size of the primary grains after decarburization annealing is 18-30 μm (larger than the primary grain size of the high-temperature casting billet heating process). This process can reduce the slab heating temperature to 1150-1200℃, which is the lowest temperature used for slab heating in the current industrial production of oriented silicon steel;
(2) Процес вродженого інгібітора Cu2S: Cu2S є основним інгібітором у виробництві сталі CGO, а Cu2S нагрівають при 1250-1300 градусів для досягнення повного твердого розчину. Дрібні та дисперсні частинки Cu2S, що виділяються під час гарячої прокатки, діють як інгібітори, тоді як грубі частинки MnS, що залишилися в гарячекатаному листі, ні. Початковий розмір зерна знаходиться між процесом високотемпературного нагрівання плити та процесом низькотемпературного нагрівання плити (15-25 мкм). У виробництві сталі Hi-B як інгібітор використовується MnS+AlN. Гарячекатаний лист часто обробляють для осадження дрібних частинок AIN. Після зневуглецювання та відпалу часто використовується азотування для подальшого посилення здатності придушення. Ця технологія може знизити температуру нагріву литої заготовки до 1250-1300 градусів.
Висновок
Незаперечно, що технологія високотемпературного нагріву заготовки є важливою віхою в історії розвитку орієнтованої кремнієвої сталі. Це зрілий процес, який може стабільно отримувати високі магнітні властивості після того, як люди повністю усвідомили роль інгібіторів. Однак в останні роки, у зв’язку зі збільшенням дефіциту енергопостачання та зростанням вимог до захисту навколишнього середовища та зниження витрат, недоліки високотемпературного опалення стають все більш помітними. Зниження температури нагріву слябів стало проблемою найбільших орієнтованих виробників кремнієвої сталі у світі. Гарячі точки розвитку технологій. З безперервним поглибленням досліджень технологія нагріву заготовок при низькотемпературному лиття буде ширше просуватися та застосовуватися, що відіграватиме позитивну роль у сприянні виробництву та розвитку орієнтованої кремнієвої сталі.
Холоднокатана зерниста неорієнтована кремнієва сталь
