[发明专利]一种基于异径双辊薄带连铸技术的超低碳取向硅钢制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种基于异径双辊薄带连铸技术的超低碳取向硅钢制备方法。将成分C 0.002～0.005％，Si 2.0～4.0％，Mn 0.1～0.3％，Al 0.01～0.05％，S 0.015～0.025％，N 0.004～0.015％，Nb≤0.002％，V≤0.002％，Ti≤0.002％，余量为Fe及不可避免杂质的钢水，通过直径比为1:1.1～1.5的异径薄带连铸机进行铸带制备，薄带经过喷气冷却、热轧、卷取、酸洗冷轧和热处理后获得厚度规格为0.15～0.35mm，性能为P_17/50为0.65～1.2W/kg，轧向磁感B₈为1.90T以上的成品取向硅钢板。本发明采用异径异步控制凝固铸带中有利的Goss取向晶粒，使其在热带中比例达到5％以上，满足了高磁感取向硅钢对于其比例的要求，通过减量化的制备过程获得性能良好的产品。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种基于异径双辊薄带连铸技术的超低碳取向硅钢制备方法。

背景技术

取向硅钢沿轧制方向具有高磁感、低铁损的优良磁性能，主要用于各种变压器的铁芯，是电力电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。传统取向硅钢制备工艺复杂冗长主要包括：冶炼—连铸—铸坯高温加热—热轧—常化—冷轧—脱碳退火—高温退火等，为了保证取向电工钢板发生完善的二次再结晶，铸坯高温加热、热轧过程综合控制和常化工艺成为必不可少的工艺节点。铸坯需要在1350～1400℃保温以溶解连铸过程中形成的粗大MnS和AlN等析出物并在后续热轧及常化工序中细小弥散析出，如此高的加热温度会引起能源浪费、成材率低、设备损耗大等一系列的缺点；控制热轧和常化也提高了工艺难度和复杂程度。

双辊薄带连铸技术从根本上改变了传统的薄带钢生产方法，可不需经过连铸、加热、热轧和常化等生产工序，而是以转动的两个铸辊为结晶器，将液态钢水直接注入铸辊和侧封板组成的熔池内，由液态钢水直接生产出厚度为1～6mm薄带；其工艺特点是液态金属在结晶凝固的同时承受压力加工和塑性变形，在很短的时间内完成从液态金属到固态薄带的全部过程，凝固速度可达10²～10⁴℃/s；因此，薄带连铸在生产Fe-Si合金方面具有独特的优势；特别是，利用双辊薄带连铸亚快速凝固的特点，可以抑制取向硅钢铸带中第二相粒子的析出和长大行为，实现抑制剂的柔性控制。另一方面，一般认为取向硅钢二次再结晶的Goss种子主要起源于热轧板的次表层，在热轧过程中由于轧辊和轧件强烈的摩擦作用，钢板次表层产生足够的剪切变形，为高斯织构的形成提供了合适的条件。而在双辊薄带连铸过程中，凝固和热轧工艺被合二为一，能否获得足够数量的Goss种子，是决定双辊薄带连铸工艺制备取向硅钢成败的关键所在。

双辊薄带连铸设备根据铸辊直径的不同分别有同径双辊铸轧机和异径双辊铸轧机两种机型。同径双辊由于辊间熔池区域对称，这样较易控制操作工艺以使铸轧出的带钢具有良好的板形，但由于对浇钢的压头控制有限，往往会导致浇钢时熔池内的流动不稳定，注流对熔池液面的冲击大，使熔池整体的波动水平提高，这对铸轧操作长期及稳定可靠地运行是不利的；相比之下，由东北大学提出的异径双辊薄带坯连铸的方法，能更有利于保持熔池内的层流流动，以获得良好的结晶组织，并且易于操作控制，因而具有良好的发展前景。