生产冷轧无取向电工钢的退火工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种生产冷轧无取向电工钢的退火工艺，退火工序采用带钢连续退火和镀锌共用生产线，所述退火工序的工艺条件为：A、预热段：带钢预热到190℃±40℃；B、直燃段加热：带钢由明火加热至到700℃±60℃；C、辐射管加热：带钢继续被辐射管加热到780℃±60℃；露点控制在≤-40℃；D、辐射管均热段：带钢被电辐射管保温在870℃±60℃；露点控制在≤-40℃；E、喷冷段：在喷冷段的喷冷风机通入压缩空气，使带钢表面均匀氧化；带钢被喷冷风机最终冷却到140±20℃；F、出炉：带钢经炉鼻子冷却到80℃±20℃出炉。本工艺利用钢铁企业现有的带钢连续退火＋镀锌共用线生产线生产冷轧无取向电工钢带，有效地降低了资金成本、设备成本、生产成本。
【专利说明】生产冷轧无取向电工钢的退火工艺
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种无取向电工钢的生产工艺，尤其是一种冷轧无取向电工钢的退火
生产工艺。
【背景技术】
[0002]电工钢亦称硅钢片，是电力、电子和军事工业不可缺少的重要软磁合金，亦是产量最大的金属功能材料，主要用作各种电机、发电机和变压器的铁心。无取向电工钢是按照一定生产工艺，形成无取向性变形织构(结晶结构)的电工钢。冷轧无取向电工钢则是采用冷轧工艺生产的无取向电工钢，最主要的用途是用于发电机、电机的制造。
[0003]冷轧无取向电工钢退火工序通常是采用电工钢专用退火生产线生产。普通的带钢连续退火+镀锌共用生产线是钢铁企业冷轧生产中中常规生产线，其主要用于普通钢种的退火和镀锌生产，还未有 利用带钢连续退火+镀锌共用生产线生产冷轧无取向电工钢的技术报导。一般建电工钢专业退火线的工程造价为I-1.5亿元人民币，设备安装、调试时间为2年左右。而电工钢的市场价格变化较快，而且变化很大。有时在退火线建设前利润相当高，而建成后却无利润可言，这种情况极大地限制了产品的推广和销售；而且高昂的生产线建设费用无疑会推高冷轧无取向电工钢的生产成本。因此，现有冷轧无取向电工钢的生产方法存在设备安装调试时间长、设备成本高、产品造价高的诸多不足之处。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种可利用普通的带钢连续退火+镀锌共用生产线的生产冷轧无取向电工钢的退火工艺。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:所述的退火工序采用带钢连续退火+镀锌共用生产线生产，所述退火工序的工艺条件为:
A、预热段:带钢预热到190°C±40°C ;
B、直燃段加热:带钢由明火加热至到700°C±60°C ；
C、辐射管加热:带钢继续被辐射管加热到780V±60°C ;露点控制在< _40°C ；
D、辐射管均热段:带钢被电辐射管保温在870°C±60°C ;露点控制在< _40°C ；
E、喷冷段:在喷冷段的喷冷风机通入压缩空气，使带钢表面均匀氧化；带钢被喷冷风机最终冷却到140±20°C ；
F、出炉:带钢经炉鼻子冷却到80°C±20°C出炉。
[0006]本发明所述退火工序中带钢的工艺速度为50-110m/min。
[0007]本发明所述退火工序喷冷段通入的压缩空气的压力为2.5-6.0kg0
[0008]本发明所述退火工序中带钢始终有氮、氢保护气进行保护。所述氮氢保护气中氢气的体积百分比为8-10%，氢气的流量为55-92m3/h，氮气的流量为520-830m3/h。所述氮气中的氧含量控制在< 9.99ppm。
[0009]本发明所述的冷轧带钢连续退火+镀锌生产线和电工钢专用连续退火线的作用相似，都是在退火炉内使带钢消除加工硬化，完成再结晶退火，促进晶粒长大，使带钢达到用户要求的电磁性能；降低强度和硬度，使带钢达到用户要求的力学性能。但由于生产线的退火炉各段长度、温度等与电工钢专用生产线存在着很大差别，需要在退火温度、退火时间、炉温、带钢运行速度等方面进行必要很大改进，以确保产品的、电磁性能、力学性能和表面质量达到用户的使用要求。本发明是一种大胆尝试，它要针对现有生产线设备特点，对现行退火炉工艺进行较大的调整。基于上述要求，依据连续退火炉的工作原理、结构特点、加热制度及产品大纲中提供的带钢线速度制定冷轧无取向电工钢退火模拟实验方案，通过科学系统的分析模拟实验数据结果以及创新性的劳动，研究制定出本生产方法。
[0010]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明方法针对现有连续退火+镀锌共用生产线的退火工艺进行了改进，使之可利用企业现有的普通带钢连续退火+镀锌共用生产线生产冷轧无取向电工钢带，不需对设备进行任何改造，大大拓展了现有生产线的功能，且有效地降低了冷轧无取向电工钢的资金成本、生产成本和设备成本低，有效地缩短了设备调试时间。
[0011]本发明通过再结晶消除冷轧产生的应变和促进晶粒长大，以满足冷轧全工艺无取向电工钢带整体电磁性能、硬度、机械性能等综合要求。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0013]实施例1:本生产冷轧无取向电工钢的退火工艺采用下述工艺步骤。
[0014]生产品种:50W1000，规格:0.5*1200mm。采用带钢连续退火+镀锌共用线，退火工艺过程:生产线带钢的运行速度为65m/min，带钢经清洗后进入退火炉内，经预热段预热到182°C后带钢进入直燃段由明火加热到698°C，经辐射管加热带钢被加热到785°C，辐射管均热段带钢被电辐射管保温在858°C，辐射管加热和辐射管均热段的露点均控制在_40°C ；经过喷冷段带钢被冷却到146°C，喷冷段通入的压缩空气的压力为3.0kg ;出炉温度67V。保护气体:氢气的流量为70m3/h，氮气的流量为701m3/h，氮气中的氧含量控制在9.99ppm ；直燃段的露点:-39.61 °C。经上述退火温度制度处理后得到的50W1000冷轧无取向电工钢的电磁性能:铁损Pu 7.65ff/Kg,磁感应强度B5_ 1.70T,检测标准为GB/T13789-92 ;带钢的力学性能:1 臟2，A50 31.5%，检测标准为GB/T228.1-2010。
[0015]实施例2:本生产冷轧无取向电工钢的退火工艺采用下述工艺步骤。
[0016]生产品种:50W800，规格:0.5*1200mm。采用带钢连续退火+镀锌共用线，退火工艺过程:生产线带钢的运行速度为56m/min，带钢经清洗后，带钢进入炉内，经预热段预热至191°C后，带钢进入直燃段由明火加热到721°C，经辐射管加热带钢被加热到811°C，辐射管均热段带钢被保温在870°C，辐射管加热和辐射管均热段的露点均控制在_42°C ;经过喷冷段带钢被冷却到150°C，喷冷段通入的压缩空气的压力为4.01 出炉温度801:。保护气体:氢气的流量为80m3/h，氮气的流量为810m3/h，氮气中的氧含量控制在9.98ppm ;直燃段的露点:-39.23°C。经上述退火温度制度处理后得到的50W800冷轧无取向电工钢的电磁性能:铁损5.9W/Kg，磁感应强度B5_ 1.69T，检测标准为GB/T 13789-92 ;带钢的力学性能:Rm 349N/W，A50 28%，检测标准为 GB/T228.1-2010。
[0017]实施例3:本生产冷轧无取向电工钢的退火工艺采用下述工艺步骤。[0018]生产品种:50W1300，规格:0.5*1200mm。采用带钢连续退火+镀锌共用线，退火工艺过程:生产线带钢的运行速度为75m/min，带钢经清洗后，带钢进入炉内，经预热段预热至180°C后带钢进入直燃段由明火加热到690°C，经辐射管加热带钢被加热到780°C，辐射管均热段带钢被保温在843°C，辐射管加热和辐射管均热段的露点均控制在_45°C ;经过喷冷段带钢被冷却到143°C，喷冷段通入的压缩空气的压力为6.0kg ;出炉温度62°C。保护气体:氢气的流量为65m3/h，氮气的流量为747m3/h，氮气中的氧含量控制在9.99ppm ;直燃段的露点:-39.66°C。经上述退火温度制度处理后得到的50W1300冷轧无取向电工钢的电磁性能:铁损9.6W/Kg，磁感应强度B5qqq 1.71T，检测标准为GB/T13789-92 ;带钢的力学性能 -RJlON/mm2，A50 35%，检测标准为 GB/T228.1-2010。
[0019]实施例4:本生产冷轧无取向电工钢的退火工艺采用下述工艺步骤。
[0020]生产品种:50W1000，规格:0.5*1200mm。采用带钢连续退火+镀锌共用线，退火工艺过程:生产线带钢的运行速度为50m/min，带钢经清洗后进入退火炉内，经预热段预热到150°C后带钢进入直燃段由明火加热到760°C，经辐射管加热带钢被加热到840°C，辐射管均热段带钢被电辐射管保温在930°C，辐射管加热和辐射管均热段的露点均控制在_41°C ；经过喷冷段带钢被冷却到160°C，喷冷段通入的压缩空气的压力为2.5kg ;出炉温度100°C。保护气体:氢气的流量为92m3/h，氮气的流量为830m3/h，氮气中的氧含量控制在9.99ppm以下；直燃段的露点:-39.61°C。经上述退火温度制度处理后得到的50W1000冷轧无取向电工钢的电磁性能:铁损Pu 7.88W/Kg，磁感应强度B5qqq 1.70T，检测标准为GB/T13789-92 ;带钢的力学性能:1 臟2，A50 33.7%，检测标准为GB/T228.1-2010。
[0021]实施例5:本生产冷轧无取向电工钢的退火工艺采用下述工艺步骤。
[0022]生产品种:50W1300，规格:0.5*1200mm。采用带钢连续退火+镀锌共用线，退火工艺过程:生产线带钢的运行速度为110m/min，带钢经清洗后，带钢进入炉内，经预热段预热至230°C后带钢进入直燃段由明火加热到640°C，经辐射管加热带钢被加热到720°C，辐射管均热段带钢被保温在810°C，辐射管加热和辐射管均热段的露点均控制在_43°C ;经过喷冷段带钢被冷却到120°C，喷冷段通入的压缩空气的压力为5.0kg ;出炉温度60°C。保护气体:氢气的流量为55 m3/h，氮气的流量为520m3/h，氮气中的氧含量控制在9.99ppm ;直燃段的露点:-39.660C。经上述退火温度制度处理后得到的50W1300冷轧无取向电工钢的电磁性能:铁损Pu 8.9W/Kg，磁感应强度B5_ 1.69T，检测标准为GB/T13789-92 ;带钢的力学性能:Rm 322N/W，A50 31.4%，检测标准为 GB/T228.1-2010。
【权利要求】
1.一种生产冷轧无取向电工钢的退火工艺，其特征在于:退火工序采用带钢连续退火和镀锌共用线，所述退火工序的工艺条件为: A、预热段:带钢进入退火炉内预热到190°C±40°C ； B、直燃段加热:带钢由明火加热至到700°C±60°C ； C、辐射管加热:带钢继续被辐射管加热到780V±60°C ;露点控制在< _40°C ； D、辐射管均热段:带钢被电辐射管保温在870°C±60°C ;露点控制在< _40°C ； E、喷冷段:在喷冷段的喷冷风机通入压缩空气，使带钢表面均匀氧化；带钢被喷冷风机最终冷却到140±20°C ； F、出炉:带钢经炉鼻子冷却到80°C±20°C出炉。
2.根据权利要求1所述的冷轧无取向电工钢的生产方法，其特征在于:所述退火工序中带钢的工艺速度为50-110m/min。
3.根据权利要求1所述的生产冷轧无取向电工钢的退火工艺，其特征在于:所述喷冷段通入的压缩空气的压力为2.5-6.0kgo
4.根据权利要求1、2或3所述的生产冷轧无取向电工钢的退火工艺，其特征在于:所述退火炉中带钢始终有氮、氢保护气进行保护。
5.根据权利要求4所述的生产冷轧无取向电工钢的退火工艺，其特征在于:所述氮、氢保护气中氢气的体积百分比为8-10%，氢气的流量为55-92m3/h，氮气的流量为520-830m3/h。
6.根据权利要求5所述的生产冷轧无取向电工钢的退火工艺，其特征在于:所述氮气中的氧含量控制在< 9.99ppm。
【文档编号】C21D9/56GK103451399SQ201310383860
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】杨丽芳, 陈礼斌, 齐长发, 李一栋, 梅淑文, 王云阁, 孙力, 李桂兰, 魏焕君, 孙宏亮, 贾慧淑, 陈俊东, 孙立 申请人:河北钢铁股份有限公司唐山分公司