一种中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法与流程

本发明属于取向硅钢生产，具体涉及一种中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法。

背景技术：

1、取向硅钢生产一般采用直弧形连铸机，铸坯厚度为200～300mm，经热轧成2.2～2.5mm厚的热卷，在热轧过程中完成抑制剂的固溶和析出，得到均匀细小、弥散化的复合析出物，为成品磁性能控制与提高提供基础。在这种生产方式下，由于铸坯厚度较大，铸坯冷却与再加热时间均较长，在升降温的过程中，铸坯表里温差较大，易出现晶界裂纹，引发后续的开裂，影响轧制过程与成品质量；此外，铸坯表面温度较低，钢中的抑制剂析出尺寸较大，热轧前需要更高的温度和更长的时间加热使其抑制剂固溶。

2、生产取向硅钢还有采用厚度较薄(30～100mm)的薄板坯热轧工艺，即csp法。此法的优点是工艺流程缩短、铸坯加热温度低、成材率高、能耗低等。此法得到的铸坯晶粒更小且均匀，微观偏析减少。但csp生产线采用隧道炉加热，加热时间不能精准控制和温度控制范围不能保证，抑制剂不能充分固溶，抑制剂的数量和尺寸难以控制，成品性能与表面质量均还需要提升。

3、随着连铸生产的发展，介于前述两者之间的中厚度板坯(100～200mm)以它生产率高、成本低、连铸效果好等优点越来越受到关注，这种工艺现已成连铸生产的重要工艺与发展方向。但是，由于硅钢性能表征与生产工艺的强相关性，中厚度板坯生产取向硅钢还存在工艺不成熟、抑制剂析出与生长不受控，整体性能不佳，特别是磁性难以达标等情况。

4、因此，如何弥补现有中厚度薄板坯生产取向硅钢的不足，保证磁性能达到既定目标，是本发明需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，本发明从铸坯厚度、加热工艺与组织控制入手，通过采用适配于铸坯厚度的加热热轧工艺，减少了热轧过程中抑制剂偏析，有效改善成品性能，达到性能稳定、板面质量优异的目的。

2、为解决本发明所提出的技术问题，本发明提供一种中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，流程包括：炼钢→连铸→均热→热轧→常化→冷轧→退火。

3、上述方案中，所述取向硅钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.010～0.098％，si：2.50～3.60％，al：≤0.050％，mn：≤0.35％，cu：0.01～0.55％，p：≤0.050％，s：≤0.0090％，n：0.002～0.020％，其余为fe及不可避免的杂质。

4、上述方案中，所述连铸采用中薄板连铸机，板坯厚度为100～200mm。

5、上述方案中，所述连铸的板坯切断后采取保温措施，并在板坯切断后4h内装入加热炉，入炉时板坯表面温度≥850℃。

6、上述方案中，所述均热的保温温度t满足以下公式：

7、

8、式中，t为保温温度，单位为℃；

9、h为板坯厚度，单位为mm；

10、wt(mn)、wt(cu)分别为取向硅钢中mn、cu的质量百分比，单位为％。

11、上述方案中，所述均热的保温时间t满足以下公式：

12、75-0.027×t≤t≤60

13、式中，t为保温时间，单位为min；t为保温温度，单位为℃。

14、上述方案中，所述热轧包括粗轧和精轧，粗轧结束后采用热卷箱对钢带保温，钢带入精轧机温度为1200±50℃，终轧温度为950±20℃，轧后立即采用层流冷却，终冷温度为600±100℃。

15、本发明的技术构思为：

16、连铸过程采用连续中薄板连铸机浇注，由于钢水在竖直段冷速较慢，可以保证钢的夹杂物充分上浮，从而提高产品性能。连铸中控制较小的中包过热度，如5～25℃，可以使钢水快速凝固，钢中抑制剂以固溶态存在钢坯，可降低随后热轧加热温度和减少时间，减少偏析。

17、采用厚度为100～200mm断面铸坯，即能保证夹杂物的充分上浮，又能保证钢坯具有较高的温度，降低了热轧前钢坯的加热温度，同时兼顾生产效率。与厚板坯相比，中板坯生产的取向硅钢热轧组织晶粒尺寸相对较大，使得其常化及一次冷轧组织晶粒尺寸或带状晶粒宽度也相对较大。由于组织遗传性，中板坯生产的取向硅钢中间退火样品晶粒尺寸也应该相对较大，这对于成品磁性能的提高，特别是铁损降低有益。

18、连铸坯切割后采用带有保温罩的辊道直接装入加热炉，控制时间间隔不超过4h，避免表层与中心区温差而引起的抑制剂固溶状态和组织状态不同，使得成品铁损增高，入炉钢坯表面温度≥850℃，通过减少装炉过程中的温降，使得中间厚度板坯在均衡表里温差上更有优势，同时降低开裂发生概率。通过减少热量损失，避免抑制剂析出与长大。

19、由于在1250℃以上加热时，伴随着高温加热存在几个问题：(1)板坯表面生成大量熔渣；(2)加热炉操作性受损；(3)表面缺陷发生；(4)加热炉炉墙烧损严重；(5)成材率低下；(6)板坯表面晶界氧化，带卷边裂深和表面脱碳增加，导致产品磁性不良。通过对铸坯厚度的控制、保温罩投入、生产工艺调整有效的避免了高温加热的不利影响。加热温度根据板坯厚度与合金成分进行相应调整，加热时间根据加热温度进行调整，可有效的避免出现上述问题。这样即可保证钢坯温度均匀，也可使得成品无线晶，板宽方向磁性均匀，板型优良。

20、粗轧后采用热卷箱保温，使钢带整体温度均匀且处于抑制剂析出温度以上，保证抑制剂不析出。当头部进行精轧机组时，钢带尾部仍在热卷箱，这样可以使钢带头尾温度均匀趋于一致或尾部温度略高，使钢带抑制剂大量快速弥散析出，减少成品的头尾性能差异，从而减少整卷的性能波动。

21、钢带进精轧机温度为1200±50℃，终轧温度950±20℃，精轧后立即采用层流冷却，终冷温度为600±100℃，有利于获得细小均匀的初次晶粒，同时防止析出aln，使得热轧过程中产生的位错在回复前冻结，同时碳含量分布均匀，从而成品磁性均匀。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

23、本发明从铸坯厚度、加热工艺与组织控制入手，有机的联系了铸坯厚度、关键成分与加热温度和保温时间的关系，在连续中薄板连铸机上生产取向硅钢，通过采用适配于铸坯厚度的加热热轧工艺，减少了热轧过程中抑制剂偏析，获得合适的抑制剂状态，有效改善成品性能，实现性能稳定、板面质量优异的目的，使铁损p1.7/50较厚坯法(200～300mm)降低约5％，整卷波动减小为±0.01w/kg。

技术特征：

1.一种中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，流程包括：炼钢→连铸→均热→热轧→常化→冷轧→退火，其特征在于，所述均热的保温温度满足公式：

2.根据权利要求1所述的中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，其特征在于，所述均热的保温时间满足公式：

3.根据权利要求1所述的中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，其特征在于，所述连铸采用中薄板连铸机，板坯厚度为100～200mm。

4.根据权利要求1所述的中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，其特征在于，所述取向硅钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.010～0.098％，si：2.50～3.60％，al：≤0.050％，mn：≤0.35％，cu：0.01～0.55％，p：≤0.050％，s：≤0.0090％，n：0.002～0.020％，其余为fe及不可避免的杂质。

5.根据权利要求1所述的中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，其特征在于，所述连铸的板坯切断后采取保温措施，并在板坯切断后4h内装入加热炉，入炉时板坯表面温度≥850℃。

6.根据权利要求1所述的中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法，其特征在于，所述热轧包括粗轧和精轧，粗轧结束后采用热卷箱对钢带保温，钢带入精轧机温度为1200±50℃，终轧温度为950±20℃，轧后立即采用层流冷却，终冷温度为600±100℃。

技术总结
本发明属于取向硅钢生产技术领域，公开了一种中厚度板坯取向硅钢热连轧生产制造方法。该生产制造方法的流程包括：炼钢→连铸→均热→热轧→常化→冷轧→退火，其中，均热的保温温度和保温时间需要满足特定的公式，还涉及对连铸和热轧工艺的控制。本发明从铸坯厚度、加热工艺与组织控制入手，通过采用适配于铸坯厚度的热轧加热工艺，减少了热轧过程中抑制剂偏析，获得合适的抑制剂状态，有效改善成品性能，使取向硅钢成品的铁损P1.7/50较厚坯法降低约5％，整卷波动减小为±0.01W/kg。

技术研发人员：吕黎,郭小龙,胡卓超,吴章汉,申明辉,彭蜀宁,陈文聪,朱晓璐,宋刚
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14