Udvikling af varmeteknologi til lavtemperaturstøbt plade af orienteret siliciumstål

GNEE Stål Koldvalset Kornorienteret Stål

I de senere år har større orienterede siliciumstålproduktionsanlæg i verden lagt stor vægt på forbedringen af ​​støbejernets opvarmningsprocessen. Den traditionelle højtemperaturovnsopvarmningsmetode er blevet erstattet af almindelig gangovnsopvarmning + højfrekvent induktionsovn højtemperatur korttidsopvarmning. I 1996 har Nippon Steel's Bapan Plant brugt 1150 ~ 1250 graders lavtemperatur støbning billet opvarmning proces til at producere Hi-B stål; Rusland har brugt 1250 ~ 1280 graders pladevarmeproces til at producere CGO-stål. I den moderne jern- og stålindustri, som i stigende grad stræber efter energibesparelse, miljøbeskyttelse og omkostningsreduktion, vil lavtemperaturstøbningsopvarmningsprocessen helt sikkert blive meget brugt i produktionen aforienteret siliciumstål.

Orienteretsilicium stålhøj temperatur støbning billet opvarmning teknologi

I produktionsprocessen af ​​orienteret siliciumstål, for at opnå en enkelt Goss-tekstur gennem sekundær omkrystallisation, kaldes de fine og dispergerede præcipiterede fasepartikler eller korngrænsesegregationselementer, der effektivt kan hæmme den normale vækst af de primære korn, inhibitorer. Seksuel effekt. For at sikre stabile magnetiske egenskaber skal de grove MnS-partikler, der udfældes under støbe- og kondensationsprocessen, være fuldstændig opløst. Derfor er opvarmningstemperaturen for CGO-stålstøbeemne med MnS som inhibitor angivet som 1350-1370 grad, og opvarmningstemperaturen for Hi-B-stål med MnS+AlN som inhibitor er højere end CGO-stål på grund af højere mangan og kulstof indhold end CGO stål. Opvarmningstemperaturen er angivet som 1380-1400 grader. Når den støbte plade opvarmes til en høj temperatur højere end 1350 grader, opløses de grove MnS-partikler fuldstændigt og udfældes derefter i en fint dispergeret tilstand under varmvalseprocessen. De fint dispergerede AlN-partikler udfældes hovedsageligt under normaliseringsprocessen af ​​den varmvalsede plade. Den passende initiale kornstørrelse efter afkulningsudglødning for CGO-stål er 15-25 μm, og den for Hi-B-stål er 10-15 μm. Dette kan sikre, at den sekundære omkrystallisation er fuldstændig, og høje magnetiske egenskaber kan opnås. Imidlertid har opvarmningen af ​​højtemperaturstøbt plade følgende ulemper:

Udbyttegraden reduceres: forbrændingstabet øges (3,5%-6%) på grund af overoxidationen af ​​den støbte plade, hvilket er ca. 4 gange højere end varmeforbrændingstabet for almindeligt kulstofstål;

(1) Slaggeakkumulering i bunden af ​​ovnen og lav udgang: Smeltepunktet for det dannede SiO2-oxidlag er kun 1205 grader, så oxidlaget smelter i højtemperaturvarmeovnen og flyder til bunden af ​​ovnen. Den gennemsnitlige opvarmning af 4 000 barrer kræver rensning af slaggen og opvarmning. Omkring 8,000 vil blive eftersynet, og arbejdsforholdene for reparation af ovnen er ekstremt dårlige;

(2) Energispild: Hovedsageligt på grund af for høj temperatur stiger brændstofforbruget;

(3) Forkortet ovnlevetid: Den ildfaste beklædning i varmeovnens højtemperaturzone, der har været udsat for høj temperatur og varmebelastning i lang tid, vil blive kraftigt skrællet af, og levetiden vil blive forkortet, hvilket ikke kun øger vedligeholdelsen omkostninger, men reducerer også ovndriftshastigheden;

(4) Høje fremstillingsomkostninger: på grund af forgrovningen af ​​pladekornet og oxidationen af ​​kantkornsgrænsen er det varmvalsede bånd tilbøjeligt til kantrevner, udbyttegraden reduceres, og fremstillingsomkostningerne er lige så høje;

(5) Mange produktoverfladedefekter: dårligt fjernet oxidbelægning på overfladen af ​​varmvalset båndstål, hvilket påvirker produktets fysiske kvalitet;

(6) De magnetiske egenskaber er ustabile: aluminium, silicium og kulstof i overfladen af ​​den støbte plade kombineres med oxidation, hvilket reducerer indholdet, hvilket resulterer i ujævne magnetiske egenskaber af produktet og forringelse af isoleringsfilmens egenskaber;

(7) På grund af forgrovningen af ​​pladekornene er produktet desuden tilbøjeligt til lineære fine krystaldefekter, som påvirker den magnetiske stabilitet.

På nuværende tidspunkt er den generelle proces til opvarmning af højtemperaturstøbte plader som følger: De støbte plader forvarmes først i en almindelig varmeovn ved 1200 grader og derefter ind i en højfrekvent induktionsovn til høj temperatur og kort tid opvarmning. Denne proces bruger mindre energi end traditionelle højtemperaturopvarmningsmetoder til opvarmning af ovne, ovnlegemet har en længere levetid, reducerer bundslaggeakkumulering og varmvalsende kantrevner og reducerer fremstillingsomkostningerne.

orienteret silicium stål lav temperatur støbning billet opvarmning teknologi

På grund af de ovennævnte mangler ved højtemperaturstøbningsteknologien til opvarmning af emner, og det ikke er befordrende for brugen af ​​orienteret siliciumstål og andre stålkvaliteter til at dele den varmvalsende produktionslinje, er det bydende nødvendigt at reducere billetvarmetemperaturen . For at opnå lavtemperatur støbeemneopvarmning skal MnS elimineres eller virkningen af ​​svækkelse af MnS elimineres fra inhibitoren, og der skal i stedet anvendes AlN, Cu2S etc.. Dette skyldes hovedsagelig, at den faste opløsningstemperatur for AlN og Cu2S er lavere end for MnS, som er mere egnet til lavtemperaturopvarmning. På nuværende tidspunkt er der hovedsageligt to slags lavtemperatur-støbeemneopvarmningsprocesser, der anvendes i industrien: den ene er inhibitoren (kaldet medfødt inhibitor), der er nødvendig for dannelsen af ​​sekundær omkrystallisation før koldvalsning, og den anden er afkulningsglødningen efter nitrering , kombineres nitrogenet med det originale aluminium i stålet til dannelse af fine og dispergerede (Al, Si) N-partikler, og den nødvendige inhibitor til sekundær omkrystallisation (kaldet erhvervet inhibitor) opnås. Under nitreringsbehandling kontrolleres mængden af ​​nitrering ved (150-300) X10-6, og den gennemsnitlige kornstørrelse af de primære korn efter afkulningsudglødning kontrolleres til 18 ~ 30μm, for at opnå en perfekt sekundær rekrystalliseret struktur og opnå en høj B800 værdi. Nitreringsbehandling og afkulningsudglødning udføres i den samme kontinuerlige udglødningsovn, det vil sige, efter afkulningsudglødning passerer stålbåndet gennem H2+N2+NH (blandet gas, der styrer oxidationshastigheden PH2O/ PH2 Mindre end eller lig med 0,04. Derudover kan den også bruges i Metoden til tilsætning af nitrid ved belægning af MgO-slipmidlet på overfladen af ​​stålpladen for at opnå formålet med nitrering Nitreringsprocessen kan reducere opvarmningstemperaturen af den støbte plade til 1150-1200 grader .

Brugen af ​​medfødte inhibitorer til fremstilling af CGO-stål og brugen af ​​både medfødte inhibitorer og erhvervede inhibitorer til fremstilling af Hi-B stål er en anden effektiv måde at reducere opvarmningstemperaturen af ​​den støbte plade. Opvarmningstemperaturen på den støbte plade kan styres til 1250 til 1300 grader.

Sammenfattende har orienteret siliciumstål i øjeblikket hovedsageligt følgende to lavtemperatur-støbematerialeopvarmningsprocesser:

(1) Sen nitreringsproces: kun en lille mængde aluminium tilsættes under stålfremstilling, som hovedsageligt bruges til at fremstille Hi-B-orienteret siliciumstål. Dens sammensætning kræver S massefraktion<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) Cu2S medfødt inhibitorproces: Cu2S er hovedhæmmeren i produktionen af ​​CGO-stål, og Cu2S opvarmes til 1250 til 1300 grader for at opnå fuldstændig fast opløsning. De fine og dispergerede Cu2S-partikler, der udfældes under varmvalsning, virker som inhibitorer, mens de resterende grove MnS-partikler i den varmvalsede plade ikke gør det. Den oprindelige kornstørrelse ligger mellem højtemperatur-pladeopvarmningsprocessen og lavtemperatur-pladeopvarmningsprocessen (15-25μm). Ved fremstilling af Hi-B stål anvendes MnS+AlN som inhibitor. Den varmvalsede plade behandles ofte for at udfælde fine AIN-partikler. Efter afkulning og udglødning anvendes ofte nitrering for yderligere at styrke undertrykkelsesevnen. Denne teknologi kan reducere opvarmningstemperaturen af ​​den støbte billet til 1250 til 1300 grader.

Konklusion

Det er ubestrideligt, at højtemperatur billetopvarmningsteknologien er en vigtig milepæl i historien om udviklingen af ​​orienteret siliciumstål. Det er en moden proces, der stabilt kan opnå høje magnetiske egenskaber, efter at folk fuldt ud har indset inhibitorernes rolle. Men i de senere år, med den stigende mangel på energiforsyning og de stigende krav til miljøbeskyttelse og omkostningsreduktion, er manglerne ved højtemperaturopvarmning blevet mere og mere fremtrædende. Sænkning af opvarmningstemperaturen på plader er blevet en bekymring for store orienterede siliciumstålproducenter i verden. Hotspots for teknologiudvikling. Med den kontinuerlige uddybning af forskningen vil lavtemperaturstøbningsopvarmningsteknologien blive mere udbredt fremmet og anvendt, hvilket vil spille en positiv rolle i at fremme produktionen og udviklingen af ​​orienteret siliciumstål.