Dezvoltarea tehnologiei de încălzire pentru oțel siliciu orientat turnat la temperatură joasă

Oțel GNEE Oțel laminat la rece orientat cu cereale

În ultimii ani, principalele fabrici de producție de oțel siliciu orientat din lume au acordat o mare importanță îmbunătățirii procesului de încălzire a taglelor de turnare. Metoda tradițională de încălzire a cuptorului la temperatură înaltă a fost înlocuită cu încălzirea obișnuită a cuptorului de mers pe jos + încălzirea de scurtă durată a cuptorului cu inducție de înaltă frecvență. În 1996, uzina Bapan de la Nippon Steel a folosit un proces de încălzire a taglelor de turnare la temperatură joasă de 1150 ~ 1250 de grade pentru a produce oțel Hi-B; Rusia a folosit un proces de încălzire a plăcilor la 1250 ~ 1280 de grade pentru a produce oțel CGO. În industria modernă de fier și oțel, care urmărește din ce în ce mai mult economisirea energiei, protecția mediului și reducerea costurilor, procesul de încălzire a țaglelor de turnare la temperatură joasă va fi cu siguranță utilizat pe scară largă în producția deoţel silicon orientat.

Orientatotel siliconicTehnologia de încălzire a taglelor de turnare la temperatură înaltă

În procesul de producție a oțelului siliciu orientat, pentru a obține o singură textură Goss prin recristalizare secundară, particulele fine și dispersate de fază precipitată sau elementele de segregare a granițelor care pot inhiba eficient creșterea normală a boabelor primare se numesc inhibitori. Efect sexual. Pentru a asigura proprietăți magnetice stabile, particulele grosiere de MnS precipitate în timpul procesului de turnare și condensare trebuie să fie complet dizolvate. Prin urmare, temperatura de încălzire a țaglelor de turnare din oțel CGO cu MnS ca inhibitor este specificată ca 1350-1370 grade, iar temperatura de încălzire a oțelului Hi-B cu MnS+AlN ca inhibitor este mai mare decât oțelul CGO din cauza manganului și carbonului mai ridicat. conținut decât oțelul CGO. Temperatura de încălzire este specificată ca 1380-1400 grade . Când placa turnată este încălzită la o temperatură ridicată mai mare de 1350 de grade, particulele grosiere de MnS sunt complet dizolvate și apoi precipitate într-o stare fin dispersată în timpul procesului de laminare la cald. Particulele de AlN fin dispersate sunt precipitate în principal în timpul procesului de normalizare a foii laminate la cald. Dimensiunea inițială adecvată a granulelor după recoacere de decarburare pentru oțelul CGO este 15-25 μm, iar cea pentru oțelul Hi-B este 10-15 μm. Acest lucru poate asigura că recristalizarea secundară este completă și se pot obține proprietăți magnetice ridicate. Cu toate acestea, încălzirea plăcii turnate la temperatură înaltă are următoarele dezavantaje:

Rata de randament este redusă: pierderea la ardere a crescut (3,5%-6%) datorită supraoxidării plăcii turnate, care este de aproximativ 4 ori mai mare decât pierderea la ardere la încălzire a oțelului carbon obișnuit;

(1) Acumulare de zgură în partea inferioară a cuptorului și putere scăzută: punctul de topire al stratului de oxid de SiO2 format este de numai 1205 grade, astfel încât stratul de oxid se topește în cuptorul de încălzire la temperatură înaltă și curge în partea de jos a cuptorului. Încălzirea medie a țaglelor 4 000 necesită curățarea zgurii și încălzirea. Aproximativ 8,000 vor fi revizuite, iar condițiile de lucru pentru repararea cuptorului sunt extrem de proaste;

(2) Risip de energie: în principal din cauza temperaturii excesive, consumul de combustibil crește;

(3) Durată scurtă de viață a cuptorului: căptușeala refractară din zona de temperatură înaltă a cuptorului de încălzire care a fost supusă temperaturii ridicate și încărcăturii termice pentru o lungă perioadă de timp va fi dezlipită sever și durata de viață va fi scurtată, ceea ce nu numai că crește întreținerea costuri, dar reduce și rata de funcționare a cuptorului;

(4) Cost ridicat de producție: datorită îngroșării granulei plăcii și oxidării graniței marginii, banda laminată la cald este predispusă la fisuri de margine, rata de randament este redusă, iar costul de fabricație este la fel de puternic;

(5) Multe defecte ale suprafeței produsului: scara de oxid slab îndepărtată de pe suprafața benzii de oțel laminate la cald, care afectează calitatea fizică a produsului;

(6) Proprietățile magnetice sunt instabile: aluminiul, siliciul și carbonul de pe suprafața plăcii turnate sunt combinate cu oxidarea, reducând conținutul, rezultând proprietăți magnetice neuniforme ale produsului și deteriorarea caracteristicilor filmului izolator;

(7) În plus, datorită îngroșării granulelor plăcii, produsul este predispus la defecte liniare ale cristalelor fine, care afectează stabilitatea magnetică.

În prezent, procesul general de încălzire a plăcilor turnate la temperatură înaltă este următorul: plăcile turnate sunt mai întâi preîncălzite într-un cuptor de încălzire obișnuit la 1200 de grade și apoi intră într-un cuptor cu inducție de înaltă frecvență pentru temperatură înaltă și timp scurt. Incalzi. Acest proces consumă mai puțină energie decât metodele tradiționale de încălzire a cuptorului de încălzire la temperatură înaltă, corpul cuptorului are o durată de viață mai lungă, reduce acumularea de zgură de jos și crăpăturile marginilor de laminare la cald și reduce costurile de producție.

Tehnologia de încălzire a tăglelor de turnare la temperatură joasă din oțel silicon orientat

Datorită deficiențelor menționate mai sus ale tehnologiei de încălzire a țaglelor de turnare la temperatură înaltă și nu este propice utilizării oțelului siliciu orientat și a altor calități de oțel pentru a partaja linia de producție de laminare la cald, este imperativ să se reducă temperatura de încălzire a țaglelor. . Pentru a obține încălzirea țaglelor de turnare la temperatură scăzută, MnS trebuie eliminat sau efectul de slăbire a MnS trebuie eliminat din inhibitor și trebuie folosit în schimb AlN, Cu2S etc. Acest lucru se datorează în principal pentru că temperatura soluției solide a AlN și Cu2S este mai mică decât cea a MnS, care este mai potrivită pentru încălzirea la temperatură joasă. În prezent, există în principal două tipuri de procese de încălzire a taglelor de turnare la temperatură joasă utilizate în industrie: unul este inhibitorul (numit inhibitor înnăscut) necesar pentru formarea recristalizării secundare înainte de laminarea la rece, iar celălalt este recoacerea prin decarburare după nitrurare. , azotul este combinat cu aluminiul original din oțel pentru a forma particule fine și dispersate (Al, Si) N și se obține inhibitorul necesar recristalizării secundare (numit inhibitor dobândit). În timpul tratamentului de nitrurare, cantitatea de nitrurare este controlată la (150-300) X{10-6, iar dimensiunea medie a granulelor primare după recoacere de decarburare este controlată la 18 ~ 30μm, pentru a obține o structură secundară recristalizată perfectă și a obține o valoare ridicată a B800. Tratamentul de nitrurare și recoacere de decarburare se efectuează în același cuptor de recoacere continuă, adică după recoacere de decarburare, banda de oțel trece prin H2+N{2+NH (gaz amestecat, controlând viteza de oxidare PH2O/ PH2 Mai mic sau egal cu 0,04.În plus, poate fi folosit și în Metoda de adăugare a nitrurului la acoperirea agentului de eliberare MgO pe suprafața plăcii de oțel pentru a atinge scopul nitrurării.Procesul de nitrurare poate reduce temperatura de încălzire a plăcii turnate la 1150-1200 grad .

Utilizarea inhibitorilor înnăscuți pentru a produce oțel CGO și utilizarea atât a inhibitorilor înnăstici, cât și a inhibitorilor dobândiți pentru a produce oțel Hi-B este o altă modalitate eficientă de a reduce temperatura de încălzire a plăcii turnate. Temperatura de încălzire a plăcii turnate poate fi controlată la 1250 până la 1300 de grade.

Pe scurt, oțelul siliciu orientat are în prezent în principal următoarele două procese de producție de încălzire a taglelor de turnare la temperatură joasă:

(1) Proces de nitrurare târzie: numai o cantitate mică de aluminiu este adăugată în timpul fabricării oțelului, care este utilizat în principal pentru a produce oțel silicon orientat Hi-B. Compoziția sa necesită fracțiune de masă S<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) Proces cu inhibitor înnăscut de Cu2S: Cu2S este inhibitorul principal în producția de oțel CGO, iar Cu2S este încălzit la 1250 până la 1300 de grade pentru a obține o soluție solidă completă. Particulele fine și dispersate de Cu2S precipitate în timpul laminarii la cald acționează ca inhibitori, în timp ce particulele grosiere de MnS rămase în foaia laminată la cald nu o fac. Dimensiunea inițială a granulelor este între procesul de încălzire a plăcii la temperatură înaltă și procesul de încălzire a plăcii la temperatură joasă (15-25μm). În producția de oțel Hi-B, MnS+AlN este utilizat ca inhibitor. Foaia laminată la cald este adesea tratată pentru a precipita particule fine de AIN. După decarburare și recoacere, nitrurarea este adesea folosită pentru a întări și mai mult capacitatea de suprimare. Această tehnologie poate reduce temperatura de încălzire a țaglelor turnate la 1250 până la 1300 de grade.

Concluzie

Este de netăgăduit faptul că tehnologia de încălzire a taglelor la temperatură înaltă este o piatră de hotar importantă în istoria dezvoltării oțelului cu siliciu orientat. Este un proces matur care poate obține în mod stabil proprietăți magnetice ridicate după ce oamenii și-au dat seama pe deplin de rolul inhibitorilor. Cu toate acestea, în ultimii ani, odată cu deficitul tot mai mare de aprovizionare cu energie și cerințele tot mai mari pentru protecția mediului și reducerea costurilor, deficiențele încălzirii la temperatură înaltă au devenit din ce în ce mai proeminente. Scăderea temperaturii de încălzire a plăcilor a devenit preocuparea majorilor producători de oțel siliconic din lume. Hotspot-uri de dezvoltare tehnologică. Odată cu aprofundarea continuă a cercetării, tehnologia de încălzire a taglelor de turnare la temperatură joasă va fi promovată și aplicată mai pe scară largă, ceea ce va juca un rol pozitiv în promovarea producției și dezvoltării oțelului cu siliciu orientat.