[发明专利]一种基于双辊薄带连铸技术的无取向硅钢板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种基于双辊薄带连铸技术的无取向硅钢板的制造方法。

背景技术

无取向硅钢板主要作为各种电机的铁芯材料使用。为了降低电机运转时的能量损耗，必须进一步改善无取向硅钢板的磁性能，其中，磁感应强度是无取向硅钢板磁性能的关键指标之一。提高无取向硅钢板的磁感应强度，可使铁芯的激磁电流降低、铁损和铜损都下降，节省电能。当电机功率不变时，提高磁感应强度，可提高设计的最大磁感应强度，缩小铁芯截面积，使铁芯体积减小、重量减轻，并节省无取向硅钢板、导线、绝缘材料和结构材料用量，因而可降低电机的总损耗和制造成本，并且有利于大电机的制造、安装和运输。

提高无取向硅钢板磁感应强度的关键是获得满意的{001}<0vw>织构。现有无取向硅钢板的生产流程为：冶炼→连铸→加热→热轧→（常化处理）→酸洗→冷轧→（中间退火）→（临界变形量冷轧）→成品退火→涂绝缘层→剪切、包装，存在设备投资大、工艺复杂、能耗大、环境负荷大等问题。另外，利用现有生产流程制造无取向硅钢板时，在成品退火过程中，通常优先形成发达的{111}<uvw>织构，严重妨碍了{001}<0vw>织构的形成，使磁感应强度降低。现有生产流程制造的含硅量约3wt%的无取向硅钢板的磁感应强度B₅₀仅在1.66~1.68T之间，越来越难以满足高效铁芯材料的要求。

双辊薄带连铸是一种利用两个旋转的结晶辊将液态金属直接浇铸成薄带、可省去高温加热和热轧工序的短流程近终形成形技术，具有节能、环保、低成本等优势。双辊薄带连铸具有将钢水快速凝固的特点，其高达10²~10⁴℃/s的冷却速度远远大于常规连铸厚板坯的冷却速度。利用两个旋转的结晶辊可在一定程度上对钢水实现双面定向凝固，能获得具有发达柱状晶凝固组织和{001}<0vw>织构的无取向硅钢铸带，提高成品板的磁感应强度。

双辊薄带连铸法生产的无取向硅钢铸带的平均晶粒尺寸为100~500μm，远远大于常规流程的热轧板的晶粒尺寸。并且，铸带的晶体缺陷多，塑性和板形都较差，直接冷轧困难。日本特开平6-31395的双辊薄带连铸无取向硅钢的专利，公开了一种通过在结晶辊上施加约100Kg/mm²压力而提高铸带韧性的方法，该方法虽然使铸带的晶体缺陷减少、韧性提高，但由于刚凝固的铸带温度都在1400℃以上，强度低，塑性差，提高铸轧力易于导致铸带表面产生横裂纹，影响后续轧制工艺的进行。中国专利02112304.7公开了一种双辊连铸后对铸带进行在线连续热轧的无取向硅钢的生产方法，该方法虽然可以改善铸带的韧性和成品板的磁性能，但由于铸带通常存在飞边、边部增厚、边部裂纹等缺陷，对铸带进行在线连续热轧难度很大，热轧板的板形、厚度、表面质量不易控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双辊薄带连铸技术的无取向硅钢板的制造方法，控制铸带的显微组织，改善铸带的塑性、板形及表面质量，同时有效提高无取向硅钢板的磁感应强度。

实现本发明目的的技术方案是：

将冶炼好的钢水的温度控制在1610~1720℃之间，将其浇注在中间包内，钢水经中间包流入两个旋转的直径为500~1000mm的结晶辊和侧封板组成的空腔内，形成熔池，钢水与结晶辊接触发生凝壳，从结晶辊导出厚度为1~5mm，宽度为100~2000mm的铸带，铸带经在线切边处理后卷取，然后将铸带卷在空气中冷却至200~600℃后进行温轧，再进行冷轧、退火及涂层处理得到无取向硅钢板产品。

所述的两个结晶辊旋转的线速度为20~60m/min。

所述的温轧过程的变形量为5%~30%。

所述的退火处理的退火温度为1000~1150℃，退火时间为0.5~3min。

所述的钢水的成分为：C（0.002~0.01）wt%，Si（2.9~3.5）wt%，Mn（0.1~0.3）wt%， Al（0.2~1.0）wt%，S <0.005wt%，P <0.02wt%，N<0.005wt%，余量为Fe元素和不可避免的杂质。

所述的涂层处理工艺为常规工艺。

将钢水浇注在中间包内时需控制钢水的温度，钢水的温度过高，易于导致漏钢事故；钢水的温度过低，易于造成轧卡事故。

连铸过程中，结晶辊的转速过快或过慢都会对连铸过程的稳定性造成影响。