Разработка технологии нагрева низкотемпературной литой заготовки ориентированно-кремнистой стали

GNEE Steel Холоднокатаная зернисто-ориентированная сталь

В последние годы крупнейшие заводы мира по производству ориентированной кремнистой стали придают большое значение совершенствованию процесса нагрева литейных заготовок. Традиционный метод нагрева в высокотемпературной печи был заменен обычным нагревом в шагающей печи + высокотемпературным кратковременным нагревом в высокочастотной индукционной печи. В 1996 году завод Nippon Steel в Бапане использовал процесс нагрева отливки заготовок при низкой температуре 1150–1250 градусов для производства стали Hi-B; В России для производства стали CGO используется процесс нагрева слябов при температуре 1250–1280 градусов. В современной черной металлургии, которая все больше стремится к энергосбережению, защите окружающей среды и снижению затрат, процесс нагрева заготовок при низкотемпературном литье, несомненно, будет широко использоваться в производствеориентированная кремниевая сталь.

Ориентированныйкремниевая стальТехнология нагрева заготовок при высокотемпературном литье

В процессе производства ориентированной кремнистой стали, чтобы получить единую текстуру Госса посредством вторичной рекристаллизации, мелкие и дисперсные частицы выделенной фазы или элементы сегрегации по границам зерен, которые могут эффективно подавлять нормальный рост первичных зерен, называются ингибиторами. Сексуальный эффект. Чтобы обеспечить стабильные магнитные свойства, крупные частицы MnS, осаждающиеся в процессе литья и конденсации, должны быть полностью растворены. Таким образом, температура нагрева заготовки стали CGO с MnS в качестве ингибитора определяется как 1350-1370 градусов, а температура нагрева стали Hi-B с MnS+AlN в качестве ингибитора выше, чем у стали CGO из-за более высокого содержания марганца и углерода. содержание, чем сталь CGO. Температура нагрева указывается как 1380-1400 градусов. Когда отлитый сляб нагревается при температуре выше 1350 градусов, крупные частицы MnS полностью растворяются, а затем выделяются в мелкодисперсное состояние в процессе горячей прокатки. Мелкодисперсные частицы AlN в основном выделяются в процессе нормализации горячекатаного листа. Подходящий начальный размер зерна после обезуглероживающего отжига для стали CGO составляет 15-25 мкм, а для стали Hi-B - 10-15 мкм. Это может гарантировать завершение вторичной рекристаллизации и получение высоких магнитных свойств. Однако нагрев высокотемпературных литых слябов имеет следующие недостатки:

Снижается текучесть: увеличиваются потери при прожиге (3,5%-6%) из-за переокисления отлитого сляба, что примерно в 4 раза превышает потери при прожиге обычной углеродистой стали;

(1) Накопление шлака в нижней части печи и низкая производительность: температура плавления образовавшегося слоя оксида SiO2 составляет всего 1205 градусов, поэтому слой оксида плавится в высокотемпературной нагревательной печи и стекает на дно печи. Средний нагрев заготовок 4 000 требует очистки от шлака и нагрева. Около 8,000 будет капитально отремонтирован, а условия труда при ремонте печи крайне плохие;

(2) Потери энергии: в основном из-за чрезмерной температуры увеличивается расход топлива;

(3) Сокращение срока службы печи: огнеупорная футеровка в высокотемпературной зоне нагревательной печи, которая в течение длительного времени подвергалась высокой температуре и тепловой нагрузке, будет сильно отслаиваться, а срок службы сократится, что не только увеличит необходимость технического обслуживания. затраты, но и снижает скорость работы печи;

(4) Высокая стоимость производства: из-за укрупнения зерна сляба и окисления границ зерен по краям горячекатаная полоса склонна к образованию трещин на краях, предел текучести снижается, а себестоимость производства столь же высока;

(5) Множество дефектов поверхности изделия: плохо удаляемая оксидная окалина с поверхности горячекатаной полосовой стали, что влияет на физическое качество продукции;

(6) Магнитные свойства нестабильны: алюминий, кремний и углерод на поверхности отлитого сляба соединяются с окислением, уменьшая их содержание, что приводит к неравномерности магнитных свойств изделия и ухудшению характеристик изоляционной пленки;

(7) Кроме того, из-за укрупнения зерен сляба продукт склонен к линейным мелким кристаллическим дефектам, что влияет на магнитную стабильность.

В настоящее время общий процесс нагрева высокотемпературных литых слябов заключается в следующем: отлитые слябы сначала нагреваются в обычной нагревательной печи при температуре 1200 градусов, а затем подаются в высокочастотную индукционную печь для высокотемпературного и кратковременного нагрева. обогрев. Этот процесс потребляет меньше энергии, чем традиционные методы нагрева высокотемпературной печи, корпус печи имеет более длительный срок службы, уменьшает накопление донного шлака и трещины на кромках горячей прокатки, а также снижает производственные затраты.

технология нагрева заготовок при низкотемпературном литье из ориентированной кремнистой стали

Из-за вышеупомянутых недостатков технологии нагрева заготовки при высокотемпературном литье, а также из-за того, что она не способствует использованию ориентированной кремнистой стали и других марок стали для совместного использования производственной линии горячей прокатки, необходимо снизить температуру нагрева заготовки. . Для достижения низкотемпературного нагрева отливки заготовки необходимо исключить MnS или исключить эффект разупрочнения MnS из ингибитора и вместо него использовать AlN, Cu2S и т.п. Это происходит главным образом потому, что температура твердого раствора AlN и Cu2S ниже, чем у MnS, который больше подходит для низкотемпературного нагрева. В настоящее время в промышленности используются в основном два типа процессов нагрева заготовок при низкотемпературном литье: один - это ингибитор (называемый врожденным ингибитором), необходимый для образования вторичной рекристаллизации перед холодной прокаткой, а другой - обезуглероживающий отжиг после азотирования. , азот соединяется с исходным алюминием в стали с образованием мелких и дисперсных частиц (Al, Si)N, и получается ингибитор, необходимый для вторичной рекристаллизации (называемый приобретенным ингибитором). Во время обработки азотированием количество азотирования контролируют на уровне (150-300) X10-6, а средний размер первичных зерен после обезуглероживающего отжига контролируют на уровне 18 ~ 30 мкм, для того, чтобы получить идеальную вторично-рекристаллизованную структуру и получить высокое значение B800. Азотирование и обезуглероживающий отжиг проводятся в одной и той же печи непрерывного отжига, то есть после обезуглероживающего отжига стальная полоса проходит через H2+N2+NH (газовую смесь, контролирующую скорость окисления PH2O/ PH2 Меньше или равно 0,04. Кроме того, его также можно использовать в Методе добавления нитрида при нанесении разделительного агента MgO на поверхность стальной пластины для достижения цели азотирования. Процесс азотирования может снизить температуру нагрева. литой плиты до 1150-1200 степени.

Использование врожденных ингибиторов для производства стали CGO, а также использование как врожденных, так и приобретенных ингибиторов для производства стали Hi-B является еще одним эффективным способом снижения температуры нагрева отлитого сляба. Температуру нагрева отлитой плиты можно контролировать в пределах от 1250 до 1300 градусов.

Таким образом, ориентированная кремниевая сталь в настоящее время в основном использует следующие два процесса производства низкотемпературной разливки заготовок:

(1) Процесс позднего азотирования: при выплавке стали добавляется лишь небольшое количество алюминия, который в основном используется для производства кремнистой стали с ориентацией Hi-B. Для его состава требуется массовая доля 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) Процесс с врожденным ингибитором Cu2S: Cu2S является основным ингибитором при производстве стали CGO, а Cu2S нагревается при температуре от 1250 до 1300 градусов для достижения полного твердого раствора. Мелкие и дисперсные частицы Cu2S, выделяющиеся при горячей прокатке, действуют как ингибиторы, а оставшиеся крупные частицы MnS в горячекатаном листе - нет. Начальный размер зерна находится между процессом высокотемпературного нагрева сляба и процессом низкотемпературного нагрева сляба (15-25 мкм). При производстве стали Hi-B в качестве ингибитора используется MnS+AlN. Горячекатаный лист часто обрабатывают для осаждения мелких частиц AIN. После обезуглероживания и отжига часто используется азотирование для дальнейшего усиления подавляющей способности. Эта технология позволяет снизить температуру нагрева отлитой заготовки до 1250-1300 градусов.

Заключение

Нельзя отрицать, что технология высокотемпературного нагрева заготовок является важной вехой в истории развития ориентированной кремнистой стали. Это зрелый процесс, который может стабильно приобретать высокие магнитные свойства после того, как люди полностью осознают роль ингибиторов. Однако в последние годы, в условиях растущего дефицита энергоснабжения и повышения требований к охране окружающей среды и снижению затрат, недостатки высокотемпературного отопления становятся все более заметными. Снижение температуры нагрева слябов стало заботой крупнейших производителей ориентированной кремнистой стали в мире. Точки развития технологий. Благодаря постоянному углублению исследований технология нагрева заготовок при низкотемпературном литье будет более широко пропагандироваться и применяться, что сыграет положительную роль в продвижении производства и разработки ориентированной кремнистой стали.