Разработване на технология за нагряване на нискотемпературна лята заготовка от ориентирана силициева стомана

GNEE стомана Студено валцована зърнесто ориентирана стомана

През последните години големите ориентирани заводи за производство на силициева стомана в света придават голямо значение на подобряването на процеса на нагряване на леярската заготовка. Традиционният метод на високотемпературно нагряване в пещ е заменен от обикновено нагряване в ходеща пещ + високотемпературно краткотрайно нагряване в индукционна пещ с висока честота. През 1996 г. заводът Bapan на Nippon Steel използва процес на нагряване на заготовки при леене при ниска температура от 1150 ~ 1250 градуса, за да произведе Hi-B стомана; Русия използва процес на нагряване на плочи от 1250 ~ 1280 градуса за производство на CGO стомана. В съвременната промишленост за желязо и стомана, която все повече се стреми към пестене на енергия, опазване на околната среда и намаляване на разходите, процесът на нагряване на заготовки при нискотемпературно леене със сигурност ще се използва широко в производството наориентирана силициева стомана.

Ориентирансиликонова стоманатехнология за нагряване на заготовки при високотемпературно леене

В процеса на производство на ориентирана силициева стомана, за да се получи единична текстура на Goss чрез вторична прекристализация, фините и диспергирани частици на утаената фаза или разделителните елементи на границата на зърното, които могат ефективно да инхибират нормалния растеж на първичните зърна, се наричат ​​инхибитори. Сексуален ефект. За да се осигурят стабилни магнитни свойства, едрите MnS частици, утаени по време на процеса на леене и кондензация, трябва да бъдат напълно разтворени. Следователно, температурата на нагряване на CGO стоманена отливка с MnS като инхибитор е посочена като 1350-1370 градуса, а температурата на нагряване на Hi-B стомана с MnS+AlN като инхибитор е по-висока от CGO стомана поради по-високите манган и въглерод съдържание от CGO стомана. Температурата на нагряване е определена като 1380-1400 градуса. Когато отлятата плоча се нагрее при висока температура, по-висока от 1350 градуса, грубите MnS частици се разтварят напълно и след това се утаяват във фино диспергирано състояние по време на процеса на горещо валцуване. Фино диспергираните частици AlN се утаяват главно по време на процеса на нормализиране на горещовалцувания лист. Подходящият начален размер на зърното след обезвъглеродяващо отгряване за стомана CGO е 15-25 μm, а този за стомана Hi-B е 10-15 μm. Това може да гарантира, че вторичната рекристализация е пълна и могат да се получат високи магнитни свойства. Въпреки това, нагряването на високотемпературна лята плоча има следните недостатъци:

Степента на добив е намалена: загубата при изгаряне се увеличава (3,5%-6%) поради свръхокисляването на отлятата плоча, което е около 4 пъти по-високо от загубата при изгаряне при нагряване на обикновена въглеродна стомана;

(1) Натрупване на шлака на дъното на пещта и ниска производителност: точката на топене на образувания SiO2 оксиден слой е само 1205 градуса, така че оксидният слой се топи във високотемпературната нагревателна пещ и тече към дъното на пещта. Средното нагряване на 4 000 заготовки изисква почистване на шлаката и нагряване. Около 8, 000 ще бъдат основно ремонтирани, а условията на работа за ремонт на пещта са изключително лоши;

(2) Разход на енергия: Главно поради прекомерна температура, разходът на гориво се увеличава;

(3) Скъсен живот на пещта: Огнеупорната облицовка във високотемпературната зона на отоплителната пещ, която е била подложена на висока температура и топлинно натоварване за дълго време, ще бъде силно отлепена и животът ще бъде съкратен, което не само увеличава поддръжката разходи, но също така намалява скоростта на работа на пещта;

(4) Високи производствени разходи: поради загрубяването на зърното на плочата и окисляването на границата на зърното на ръба, горещо валцуваната лента е склонна към пукнатини по ръба, степента на добив е намалена, а производствените разходи са също толкова високи;

(5) Много дефекти на повърхността на продукта: лошо отстранена оксидна скала върху повърхността на горещовалцована стоманена лента, което влияе върху физическото качество на продукта;

(6) Магнитните свойства са нестабилни: алуминият, силицийът и въглеродът в повърхността на отлятата плоча се комбинират с окисление, намалявайки съдържанието, което води до неравномерни магнитни свойства на продукта и влошаване на характеристиките на изолационния филм;

(7) В допълнение, поради загрубяването на зърната на плочата, продуктът е склонен към линейни фини кристални дефекти, което се отразява на магнитната стабилност.

Понастоящем общият процес за нагряване на високотемпературни отлети плочи е както следва: отлятите плочи първо се нагряват предварително в обикновена нагревателна пещ при 1200 градуса и след това се въвеждат във високочестотна индукционна пещ за висока температура и кратко време отопление. Този процес консумира по-малко енергия от традиционните методи за нагряване на високотемпературна пещ, тялото на пещта има по-дълъг експлоатационен живот, намалява натрупването на шлака в дъното и пукнатините по ръба на горещо търкаляне и намалява производствените разходи.

ориентирана силициева стомана технология за нагряване на заготовки при нискотемпературно леене

Поради гореспоменатите недостатъци на технологията за нагряване на заготовки при високотемпературно леене и не е благоприятно за използването на ориентирана силициева стомана и други видове стомана за споделяне на производствената линия за горещо валцуване, наложително е да се намали температурата на нагряване на заготовките . За да се постигне нискотемпературно нагряване на леярската заготовка, MnS трябва да бъде елиминиран или ефектът на отслабване на MnS трябва да бъде елиминиран от инхибитора и вместо това трябва да се използват AlN, Cu2S и др. Това е главно защото температурата на твърдия разтвор на AlN и Cu2S е по-ниска от тази на MnS, който е по-подходящ за нискотемпературно нагряване. Понастоящем има основно два вида процеси на нагряване на заготовки при нискотемпературно леене, използвани в промишлеността: единият е инхибиторът (наречен вроден инхибитор), необходим за образуването на вторична рекристализация преди студено валцуване, а другият е обезвъглеродяващо отгряване след азотиране , азотът се комбинира с оригиналния алуминий в стоманата, за да се образуват фини и диспергирани (Al, Si) N частици и се получава инхибиторът, необходим за вторична рекристализация (наречен придобит инхибитор). По време на обработката с азотиране, количеството на азотиране се контролира при (150-300) X10-6, а средният размер на зърната на първичните зърна след обезвъглеродяващо отгряване се контролира на 18 ~ 30μm, за да се получи перфектна вторична рекристализирана структура и да се получи висока стойност B800. Обработката с азотиране и отгряването с обезвъглеродяване се извършват в една и съща пещ за непрекъснато отгряване, т.е. след отгряване с обезвъглеродяване стоманената лента преминава през H2+N2+NH (смесен газ, контролиращ степента на окисление PH2O/ PH2 По-малко или равно на 0,04.В допълнение, той може да се използва и в метода за добавяне на нитрид при покриване на освобождаващия агент MgO върху повърхността на стоманената плоча, за да се постигне целта на азотирането.Процесът на азотиране може да намали температурата на нагряване на отлятата плоча до 1150-1200 степен.

Използването на вродени инхибитори за производство на CGO стомана и използването както на вродени инхибитори, така и на придобити инхибитори за производство на Hi-B стомана е друг ефективен начин за намаляване на температурата на нагряване на отлятата плоча. Температурата на нагряване на отлятата плоча може да се контролира от 1250 до 1300 градуса.

В обобщение, ориентираната силиконова стомана в момента има главно следните два процеса на производство на нагряване на заготовки при нискотемпературно леене:

(1) Късен процес на азотиране: по време на производството на стомана се добавя само малко количество алуминий, което се използва главно за производството на Hi-B ориентирана силициева стомана. Съставът му изисква S масова част<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 на вроден инхибитор на Cu2S: Cu2S е основният инхибитор в производството на CGO стомана и Cu2S се нагрява при 1250 до 1300 градуса, за да се постигне пълен твърд разтвор. Фините и диспергирани частици Cu2S, утаени по време на горещо валцуване, действат като инхибитори, докато останалите груби частици MnS в горещо валцувания лист не го правят. Първоначалният размер на зърното е между процеса на нагряване при висока температура и процеса на нагряване при ниска температура (15-25 μm). При производството на Hi-B стомана MnS+AlN се използва като инхибитор. Горещо валцуваният лист често се третира за утаяване на фини AIN частици. След обезвъглеродяване и отгряване често се използва азотиране за допълнително укрепване на способността за потискане. Тази технология може да намали температурата на нагряване на отлятата заготовка до 1250 до 1300 градуса.

Заключение

Безспорно е, че високотемпературната технология за нагряване на заготовки е важен крайъгълен камък в историята на развитието на ориентираната силициева стомана. Това е зрял процес, който може стабилно да получи високи магнитни свойства, след като хората са осъзнали напълно ролята на инхибиторите. Въпреки това през последните години, с нарастващия недостиг на енергийни доставки и нарастващите изисквания за опазване на околната среда и намаляване на разходите, недостатъците на високотемпературното отопление стават все по-изявени. Намаляването на температурата на нагряване на плочите се превърна в грижа на големите производители на силициева стомана в света. Горещи точки за развитие на технологиите. С непрекъснатото задълбочаване на изследванията, технологията за нагряване на заготовки при нискотемпературно леене ще бъде по-широко популяризирана и прилагана, което ще изиграе положителна роля за насърчаване на производството и развитието на ориентирана силиконова стомана.