极薄规格高磁感取向硅钢的冷轧方法

摘要

本发明公开了一种极薄规格高磁感取向硅钢的冷轧方法，包括如下步骤：1)轧制前厚度2.0mm～2.5mm，常化酸洗；2)采用一次冷轧法，进行连续可逆式七道次冷轧轧制：2.1)前五道次采用粗面工作辊，后两道次采用精面工作辊；2.2)控制各道次压下率，第一道次30％～45％，末道次18％～31％，其余各道次24％～42％；2.3)采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却；控制前三道次板温逐渐升高至200～230℃；第四道次降温轧制；后续道次板温控制在60～80℃；2.4)进行自动板形控制；2.5)各道次轧制力控制在250～520T；各道次入侧单位张力控制在2～20kg/mm

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅钢的冷轧方法，特别是指一种极薄规格高磁感取向硅钢的冷轧方法。

背景技术

高磁感取向硅钢广泛应用于各种大、中型变压器的制造，与一般取向硅钢相比具有铁损低、磁感应强度高、磁致伸缩小等优点，用它制作的变压器产品具有空载损耗低、噪声低、体积小等特点。因此高磁感取向硅钢越来越多地受到用户的欢迎，使用量逐年加大。

高磁感取向硅钢随着硅含量的提高，硅钢的磁性、电阻率均提高，铁损大幅下降，但当硅含量≥2.0％时，冷轧时的变形抗力大，塑性变形困难，冷轧时容易发生断带事故。为了进一步降低铁损，通常采用降低冷轧厚度，厚度降低会导致板形控制难度加大，板形死区变窄，极易超出板形死区产生板形缺陷。目前，冷轧取向硅钢厂大规模生产的品种最薄厚度为0.22mm，如降低至极薄规格0.15mm～0.2mm，一方面生产难度将呈几何倍数增加，操作难度大，冷轧断带率高，无法大规模生产，另一方面极易产生2号浪、边浪、凸条等板形缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厚度为0.15mm～0.2mm的极薄规格高磁感取向硅钢的冷轧方法，解决极薄规格高端硅钢轧制效率低和板形不佳的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的极薄规格高磁感取向硅钢的冷轧生产方法，包括如下步骤：

1)钢卷冷轧前厚度为2.0mm～2.5mm，进行常化酸洗；

2)采用一次冷轧法，进行连续可逆式七道次冷轧轧制(以下子步骤不分先后)：

2.1)前五道次采用粗面工作辊，工作辊表面粗糙度控制在1.5～1.8μm；后两道次采用精面工作辊，工作辊表面粗糙度控制在0.15～0.25μm；

2.2)控制第一道次的压下率在30％～45％，控制末道次的压下率在18％～31％，控制其余各道次的压下率在24％～42％；

2.3)采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却；控制前三道次板温逐渐升高至200～230℃；第四道次降温轧制；后续道次常温轧制，板温控制在60～80℃；

2.4)进行自动板形控制；

2.5)各道次轧制力控制在250～520T，其中，第六、七道次轧制力控制在250～280T；各道次入侧单位张力控制在2～20kg/mm²，出侧单位张力控制在15～30kg/mm²；

2.6)轧后产品厚度为0.15mm～0.2mm；

3)按照常规进行后工序。

优选地，步骤2.3)中，乳化液的浓度控制在2.0％～6.0％，温度控制在45℃～55℃，前三道次采用单边喷淋，后四道次采用双边喷淋。进一步地，前三道次入侧乳化液流量控制在1000～3000L/min，出侧乳化液流量均完全关闭。

优选地，步骤2.4)中，自动板形控制采用八次函数的目标板形曲线，钢带边部板形控制在-6～+4I，钢带平直。进一步地，所述八次函数为：

F(x)＝a₁x+a₂x²+a₄x⁴+a₆x⁶+a₈x⁸

式中，F(x)为目标板形曲线，a₁、a₂、a₄、a₆、a₈为一次、二次、四次、六次、八次项系数；x为横向坐标，经正则化处理后，带钢中部取0，传动侧边部取-1，操作侧边部取1。

优选地，步骤2.5)中，第一道次入侧单位张力控制在2～4kg/mm²，出侧单位张力控制在15～18kg/mm²；第六、七道次入侧单位张力控制在17～20kg/mm²，出侧单位张力控制在17～30kg/mm²。

优选地，步骤2)中，采用森吉米尔二十辊轧机进行轧制。

优选地，步骤2)中，稳定轧制速度600～800米/分钟。

本发明的有益效果是：

1)通过控制第一道次压下率在30％～45％，将塑性变形渗透至钢带厚度中心位置，从而破碎高温常化后长大的晶粒，轧辊饶度变形使钢带边部受压应力，第一、二道次轧制后，边部无裂边，为后续道次生产创造条件；

2)通过精确控制乳化液的冷却作用，使前三道次轧制变形温度控制在100～230℃，塑性变形占主导，防止出现脆性断带，同时实现了高磁感取向硅钢的时效轧制；

3)通过设置合理的成品道次(第六、七道次)轧制力预设值，减少了薄带断带的风险；

4)通过在第六道次更换精面辊后起步并观察板面，一切正常后，第六和第七道次均采用精面辊生产，减少了第七道次更换精面辊后起步困难的概率；

5)本发明解决了极薄规格高端硅钢生产效率低和板形不佳的问题，生产效率提高了50％，产品无板形质量缺陷，表面质量良好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

采用森吉米尔二十辊轧机轧制3.21％Si的高磁感取向硅钢，具体步骤及控制参数如下：

1)冶炼、连铸、热轧沿用常规高磁感取向硅钢的生产方法，硅钢卷冷轧前厚度为2.3mm，进行常化酸洗；

2)采用一次冷轧法，进行连续可逆式七道次冷轧轧制：

2.1)前五道次采用粗面工作辊(Φ65mm)，工作辊表面粗糙度控制在1.7μm；后两道次采用精面工作辊(Φ66mm)，工作辊表面粗糙度控制在0.22μm；

2.2)控制压下率在18％～44％，其中，第一道次的压下率为38.7％，末道次的压下率为22.7％，其余各道次的压下率在24.1％～37.6％，本实施例各道次的具体压下率参见表1；

2.3)采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，乳化液的浓度控制在2.6％，乳化液温度为45℃；前三道次采用单边喷淋，入侧乳化液流量控制在2500L/min，出侧乳化液流量均完全关闭；后四道次采用双边喷淋；控制前三道次板温逐渐升高至220℃；第四道次降温轧制；后续道次常温轧制，板温控制在67℃；

2.4)进行自动板形控制，采用如下的八次函数的目标板形曲线：

F(x)＝a₁x+a₂x²+a₄x⁴+a₆x⁶+a₈x⁸

式中，F(x)为目标板形曲线，a₁、a₂、a₄、a₆、a₈为一次、二次、四次、六次、八次项系数；x为横向坐标，经正则化处理后，带钢中部取0，传动侧边部取-1，操作侧边部取1；钢带边部板形控制在+4I，钢带平直；

2.5)由于是可逆式轧制，轧制的同时进行卷取；各道次轧制力控制在260～510T，其中，第六、七道次轧制力控制在250～280T；各道次入侧单位张力控制在2～19kg/mm²，出侧单位张力控制在15～29kg/mm²，其中第一道次入侧单位张力为2kg/mm²，出侧单位张力为15kg/mm²；第六、七道次入侧单位张力控制在18～19kg/mm²，出侧单位张力控制在28～29kg/mm²，本实施例各道次的具体单位张力参见表1；

2.6)稳定轧制速度600～800米/分钟，轧后产品厚度为0.17mm；

3)按照常规进行后工序。

该实施例最终产品实物质量优良，磁感B800达到1.93T，铁损P17/50为0.7W。

实施例2

采用森吉米尔二十辊轧机轧制3.21％Si的高磁感取向硅钢，具体步骤及控制参数如下：

1)冶炼、连铸、热轧沿用常规高磁感取向硅钢的生产方法，热轧硅钢卷冷轧前厚度为2.3mm，进行常化酸洗；

2)采用一次冷轧法，进行连续可逆式七道次冷轧轧制：

2.1)前五道次采用粗面工作辊(Φ66mm)工作辊表面粗糙度控制在1.8μm；后两道次采用精面工作辊(Φ65mm)，工作辊表面粗糙度控制在0.24μm；

2.2)控制压下率在25.0％～38.7％，其中，第一道次的压下率为38.7％，末道次的压下率为25.0％，其余各道次的压下率在26.9％～37.6％，本实施例各道次的具体压下率参见表2；

2.3)采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，乳化液的浓度控制在3.2％，乳化液温度为46℃；前三道次采用单边喷淋，入侧乳化液流量控制在3000L/min，出侧乳化液流量均完全关闭；后四道次采用双边喷淋；控制前三道次板温逐渐升高至230℃；第四道次降温轧制；后续道次常温轧制，板温控制在70℃；

2.4)进行自动板形控制，采用如下的八次函数的目标板形曲线：

F(x)＝a₁x+a₂x²+a₄x⁴+a₆x⁶+a₈x⁸

式中，F(x)为目标板形曲线，a₁、a₂、a₄、a₆、a₈为一次、二次、四次、六次、八次项系数；x为横向坐标，经正则化处理后，带钢中部取0，传动侧边部取-1，操作侧边部取1；

钢带边部板形控制在-4I，钢带平直；

2.5)由于是可逆式轧制，轧制的同时进行卷取；各道次轧制力控制在250～520T，其中，第六、七道次轧制力控制在250～280T；各道次入侧单位张力控制在2～20kg/mm²，出侧单位张力控制在15～30kg/mm²，其中第一道次入侧单位张力为2kg/mm²，出侧单位张力为15kg/mm²；第六、七道次入侧单位张力控制在18～20kg/mm²，出侧单位张力控制在28～30kg/mm²，本实施例各道次的具体单位张力参见表2；

2.6)稳定轧制速度600～800米/分钟，轧后产品厚度为0.15mm；

3)按照常规进行后工序。

该实施例最终产品实物质量优良，磁感B800达到1.93T，铁损P17/50为0.67W。

实施例3～6

采用森吉米尔二十辊轧机轧制3.21％Si的高磁感取向硅钢，具体步骤及控制参数如下：

1)冶炼、连铸、热轧沿用常规高磁感取向硅钢的生产方法，钢卷冷轧前厚度为2.0mm～2.5mm，进行常化酸洗；

2)采用一次冷轧法，进行连续可逆式七道次冷轧轧制：

2.1)前五道次采用粗面工作辊，工作辊表面粗糙度控制在1.5～1.8μm；后两道次采用精面工作辊，工作辊表面粗糙度控制在0.15～0.25μm；

2.2)控制第一道次的压下率在30％～45％，控制末道次的压下率在18％～31％，控制其余各道次的压下率在25％～42％；

2.3)采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，乳化液的浓度控制在2.0％～6.0％，乳化液温度控制在45℃～55℃；前三道次采用单边喷淋，入侧乳化液流量控制在1000～3000L/min，出侧乳化液流量均完全关闭；后四道次采用双边喷淋；控制前三道次板温逐渐升高至200～230℃；第四道次降温轧制；后续道次常温轧制，板温控制在60～80℃；

2.4)进行自动板形控制，采用如下的八次函数的目标板形曲线：

F(x)＝a₁x+a₂x²+a₄x⁴+a₆x⁶+a₈x⁸

式中，F(x)为目标板形曲线，a₁、a₂、a₄、a₆、a₈为一次、二次、四次、六次、八次项系数；x为横向坐标，经正则化处理后，带钢中部取0，传动侧边部取-1，操作侧边部取1；

钢带边部板形控制在-6～+4I，钢带平直；

2.5)各道次轧制力控制在250～520T，其中，第六、七道次轧制力控制在250～280T；各道次入侧单位张力控制在2～20kg/mm²，出侧单位张力控制在15～30kg/mm²，其中第一道次入侧单位张力控制在2～4kg/mm²，出侧单位张力控制在15～18kg/mm²；第六、七道次入侧单位张力控制在17～20kg/mm²，出侧单位张力控制在17～30kg/mm²；

2.6)稳定轧制速度600～800米/分钟，轧后产品厚度为2.0～2.5mm；

3)按照常规进行后工序。

以上各步骤的工艺参数详见表3。

表1 0.17mm七道次冷轧工艺轧制表

表2 0.15mm七道次冷轧工艺轧制表

表3实施例3～6工艺控制表

综上所述，按实施例1～6中工艺冷轧后的极薄规格高磁感取向硅钢，板形值控制在-6～+4I，钢带平直；厚度精度±2μm；产品实物质量良好，磁性性能达到高磁感低铁损指标。