浅析电工钢的生产现状及技术发展 .doc

1、浅析电工钢的生产现状及技术发展 2009-03-20 11:16:37 作者：曹树卫、申勇、孙江美 来源：制钢参考网 浏览次数：506 文字大小：【大】【中】【小】 含硅量为 0545极低碳硅铁合金通称为硅钢片，含硅量小于 05极低碳钢板称为低碳电工钢板，两者统称为电工钢板。电工钢是一种含碳量极低的硅铁软磁合金，其主要用于制造电动机、发电机、变压器铁芯和各种电讯器材，按质量计占磁性材料用量的 9095以上。 前言含硅量为 0545极低碳硅铁合金通称为硅钢片，含硅量小于 05极低碳钢板称为低碳电工钢板，两者统称为电工钢板。电工钢是一种含碳量极低的硅铁软磁合金，其主要用于制造电动机、发电机、变压器

2、铁芯和各种电讯器材，按质量计占磁性材料用量的 9095以上。电工钢的需求量大体上与发电量成正比，我国规划到 2010 年发电装机容量为 59 亿 kW。2020 年将达到 96 亿 kW，从 2010 年到 2020 年的年均增长率为 46。此外，我国电网设备老化，改造电网需要大量高质量的变压器，因此我国电工钢需求量将持续增加。1 电工钢机理取向电工钢板是将铁易磁化轴的方向方向，即铁的立方晶格棱边方向与成品板卷轧制方向取向一致的极高功能材料。取向电工钢板与一般的由微米多晶体组成的薄钢板完全不同，其是由毫米级单晶聚集体组成，且控制其易磁化轴对轧制方向的偏移在 8以内。取向电工钢板产品的特性大多以

3、结晶方位取向性的附带特征磁通密度 B8(磁化力为 800 Am 的磁通密度)和铁损(如 W1750 为磁通密度振幅 17 T 、50 Hz 条件下的单位铁芯重量的能量损失)进行评价。 无取向电工钢板是由 100m 的多晶体组成，能进行减小钢板面内磁性的异向性设计；其特性也可用磁通密度 B50(磁化力为 5 000 Am 的磁通密度)和铁损(如 W1550 为磁通密度振幅 15T 、50 Hz 条件下的能量损失)来评价。2 国内外电工钢的生产现状目前只有我国还在生产热轧电工钢，而由于冷轧电工钢具有诸多优点，因此热轧电工钢势必被冷轧电工钢取代。冷轧电工钢带在尺寸精度、表面质量方面明显优于热轧电工钢

4、；在内在磁性方面，即使二者铁损相当，冷轧电工钢的磁感仍比热轧电工钢的磁感高 014015 T，这可使在同一工作点所需的磁场强度明显降低，为减少线圈匝数、降低铜线消耗创造了条件。而且，在相同的铁损下，冷轧电工钢磁感的激磁电流小，电机铜损少，因而使功率得以提高。冷轧电工钢同板差15m，叠装系数98，而热轧电工钢同板差50m ，叠装系数95；冷轧生产效率高，劳动强度低，而热轧生产效率低，劳动强度大。热轧电工钢靠不均匀的氧化膜绝缘，而冷轧电工钢表面有绝缘层，无论光洁度还是平整度，都优于热轧电工钢。且绝缘可靠性、绝缘电阻要大得多，由此可减少涡流损失，降低铁芯损耗。因而用冷轧电工钢替代热轧电工钢可带来良好

5、的效益。21 我国冷轧取向硅钢片冷轧取向硅钢片主要用于各种变压器的铁芯。目前全球约有 16 个企业生产取向硅钢片，产量在 145 万 ta 左右。武钢是我国较少生产冷轧取向硅钢片的企业之一。原有的取向硅钢片有厚 035、030、028 mm 3 个规格 8 个牌号；高磁感取向硅钢(HiB 钢)片有厚 035、030 mm 2 个规格 2 个牌号。20 世纪 90 年代以来，为顺应市场变化，加大了新品种开发和技术进步的投入力度(引进了高温轧制技术、含铜取向硅钢、新成分 HiB 钢、开发出具有武钢产权的低温取向硅钢板)，在产量、品种、质量等方面都取得了长足进步。然而，同市场需求和国外先进水平相比，

6、还有较大差距。在武钢生产的部分取向电工钢中，HiB 取向的有 27QG095、27QGl00、27QG110、27QGl20、27QGl30，一般取向的有 30Q120、30Q130、30Q140；在无取向电工钢中，高牌号的有 35WW300、35WW360、35WW400，中牌号的有50WW310、50WW350、50WW400、50WW470，低牌号的有 50WWl300。22 我国冷轧无取向硅钢片我国冷轧无取向硅钢片的生产情况如下：1)1978 年武钢由日本引进生产设备，开始生产无取向硅钢片。主要产品有厚 035、050 mm 2 个规格、12 个牌号。通过对引进技术的消化、吸收、创新，

7、取得了显著成效，例如，降低板坯碳含量，由原来的 8010-6 降到 3010-6 以下；使脱碳退火速度由 50 mmin 提高到 120mmin；降低板坯加热温度，提高了磁性；对热轧卷进行常化处理，不但能提高磁性，而且是消除表面瓦楞状缺陷的主要措施之一。1998 年 7 月建成由国内设计的第 1 条生产无取向硅钢片的退火CA5 线，主要生产中、低牌号冷轧无取向硅钢，目前生产线运转良好。2)2000 年 5 月宝钢由日本引进 1550 mm 冷轧机，同年又增建了 3 号连续退火线(生产能力为 239 万 ta)。目前主要生产中、低牌号无取向电工钢，能生产 14 个种类的无取向硅钢品种，设计厚度为

8、 035、050、065 mm 3 种规格，宽度为 800300 mm。宝钢充分发挥 1 550 mm 轧机的优势，使产品走向世界。近几年又开发出铁损低、磁感高的多种新产品，深受用户欢迎。3)太钢冷轧无取向硅钢片生产线是由法国引进的，生产工艺由太钢独立开发，至今已能生产符合标准 GB/T25211996 要求的 50W470 以下的各牌号冷轧无取向硅钢，其中以生产 50W470、50W540 、50W600 牌号为主。太钢开发出高磁感、低铁损的家电用钢外，2005 年又开发出 50W350、50W400 等牌号产品。主要规格为 050 mm10001200 mm，可成卷或单片交货。4)鞍钢冷轧

9、电工钢 4 条生产线于 2005 年 4 月全面投产，年产 80 万 t 中、低牌号冷轧无取向电工钢，磁性和厚度精度均优良。5)马钢 2006 年成功试制冷轧电工钢，涟钢、珠钢和本钢也能生产少量电工钢。23 日本电工钢水平JFE 能生产 B8=185193 T、 W1750=078133 W kg 的产品，特别是能稳定生产 B8188 T 的高磁通密度取向电工钢板，是组合了以二次再结晶为首的高级冶金技术的结果。另外，铁损除与钢板结晶取向相关外，还随薄板化而降低。广泛使用的低铁损产品有厚 023 mm 的 23JGH(铁损 088W kg)和 23JGS(铁损 087 Wkg)；并且，若使之形成

10、细线状沟槽而将磁畴细分化，就成为超低铁损产品 23JGSD，如牌号 23JGSD085 的铁损就低至 078 Wkg。JFE 无取向电工钢板主要包括低硅含量的 50JN 系列的 4 个产品及高硅含量的 35JN 系列的 6 个产品、35JNE 系列的 3个产品和 JIA 系列的 3 个产品，合计 16 个牌号产品。3 电工钢涂层电工钢铁损是衡量电工钢产品性能的一个主要指标。铁损(PT)主要包括磁滞损耗、涡流损耗、反常损耗三部分。为防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，需在电工钢表面涂敷绝缘涂层，即在电工钢板表面涂覆一层无机、有机或半有机型涂料，烘烤后形成皮膜。电工钢绝缘涂层除具有绝缘性外，还要

11、有优异的冲片性、焊接性、附着性、耐化学药品稳定性及叠装系数等。目前半有机涂层被国内外电工钢生产厂家广泛采用。它以无机涂料为主，有机树脂为辅，具有绝缘性和冲片性，能经受消除应力退火 700800的涂层。日本川崎、德国蒂森公司还开发了有机高分子自黏接性涂层。4 电工钢生产技术的发展41 电工钢冶炼技术为提高硅钢片的电磁性能，首先必须把碳控制在 006以下，使硅钢高牌号率稳定提高到 98以上；如 Si 含量高，则高牌号率高，当 Si 含量为 240270时，磁性最佳；S 对磁性的影响极坏，应尽量减少其含量；Mn 可抑制 S的影响，但含量不宜过高，MnS 比应控制在 1018 为宜；P 能提高电阻率，

12、降低铁损，但会增加硅钢的冷脆性，所以应谨慎使用。42 电工钢传统生产技术一般情况下，传统工艺连铸得到的板坯厚度约为 200250 mm。在炼钢时加人抑制剂，但为了保证获得稳定的高磁性，必须在热轧前使抑制剂完全固溶，因此，要使连铸后缓冷变粗的硫化物和氮化物重新固溶，须在 1400左右的高温加热板坯。在热轧或热带退火阶段，又希望硫化物和氮化物以弥散状态析出，这一析出物必须保持到冷轧后二次再结晶开始。即使在罩式炉退火过程中，也必须避免抑制剂过早固溶或粗化引起抑制作用降低。但是，在 1400左右的高温加热板坯会产生许多问题：如氧化铁皮多、烧损大、成材率低；修炉频率高、产量降低；燃料消耗多、炉子寿命短、

13、制造成本高、产品表面缺陷增多等。43 固有抑制剂加后添加抑制剂生产技术和后添加抑制剂生产技术在炼钢时通过调整化学成分，如提高 Mn、P 含量，降低 S 含量，加入 Sn、Bi 、Cu 或 Sb，控制 Al 和 N 含量等，即可降低板坯加热温度。而在板坯低温加热过程中，通过使抑制剂完全或部分固溶，在热轧或常化退火时再析出，冷轧后，在脱碳退火线上向炉内注入氨气进行渗氮(添加抑制剂)，则可形成固有抑制剂加后添加抑制剂的生产工艺路线。如今最新的方法是将薄板坯连铸连轧技术(板厚 5070 mm)和固有抑制剂与后添加的抑制剂联合使用。如果在硅钢生产的后工序加入抑制剂，原始板坯中因没有高熔点的抑制剂元素，则

14、更容易在 11501200的较低温度加热。目前，这种板坯低温加热工艺的思路是：二次再结晶所必需的抑制剂全部在硅钢片生产的后工序加入，即在脱碳退火线上（脱碳退火的后段)，向退火炉中注入氨气(NH3)进行渗氮，或在涂退火隔离涂层工序中加入含硫或氮的化合物(如 MnN、CrN 化合物)，或在罩式炉退火气氛中采用较高的 N 来有效地加强这种抑制作用。通过在二次再结晶之前进行渗氮处理，能形成足够的(Al、Si)N 抑制剂，以确保进行完善的二次再结晶。44 薄板坯连铸连轧生产技术薄板坯技术的特殊优势在于：在均热炉中加热板坯，可获得均匀有效的抑制剂，该技术使薄板坯表面和中心的温度梯度低于传统步进式炉中厚板坯

15、的温度梯度，因此较粗的析出物可进一步再固溶。与厚板坯相比，用此工艺，板坯再加热温度远低于 1400，在相同的表面温度下，薄板坯工艺的固有抑制作用更高，更易形成有利的初级晶粒尺寸。经浇铸后的薄板坯通过均热炉直接送入热轧精轧机直接轧制，此过程缩短了时间，节约了能源。在均热炉中，板坯的再加热温度限制在 1300以下，为配合固有抑制剂以及固有抑制剂加后添加抑制剂的混合体系的应用，后添加抑制剂在脱碳退火线上通过渗氮产生。生产线传统采用有中间退火的 2 次冷轧技术。现采用 1 次冷轧代替 2 次冷轧可使工艺更紧凑，采用大冷轧压下率和固有抑制剂加后添加抑制剂混合体系可获得高级别产品的(HGO 或 HiB)磁

16、性能。5 结 语1)冷轧电工钢属于中国国民经济建设急需和短缺的产品。发展冷轧电工钢板，在增加无取向硅钢板产量的同时，应加大取向硅钢板所占比例，以及加大 HiB 钢占取向硅钢板的比例。2)缩短与国外的差距，开发厚 023mm 以下的高磁感取向硅钢板，P1 75009 Wkg 和开发50W230、 35W210 无取向高牌号硅钢，高效节能电机用钢及电动汽车马达用钢。3)开发特殊用途电工钢板，如厚 01mm 以下的三次再结晶取向硅钢薄带，具有高饱和磁感的取向纯铁板以及高绝缘性能无公害绝缘涂层及粘结性涂层是亟待解决的问题。电工钢硅钢是含硅量在 3左右、其它主要是铁的硅铁合金。是电力、电子和军事工业不可

17、缺少的重要软磁合金，亦是产量最大的金属功能材料，主要用作各种电机、发电机和变压器的铁心。它的生产工艺复杂,制造技术严格,国外的生产技术都以专利形式加以保护,视为企业的生命。 电工钢板的制造技术和产品质量是衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。目前我国冷轧电工钢数量、质量、规格牌号,还不能满足能源(电力) 工业发展的需求,在生产技术、设备、管理及科研等方面与日本相比,存在较大差距。硅钢分类：热轧硅钢片：热轧硅钢片是将 Fe-Si 合金用平炉或电炉熔融，进行反复热轧成薄板，最后在 800-850退火后制成。热轧硅钢片主要用于发电机的制造，故又称热轧电机硅钢片，但其可利用率低，能量损耗

18、大，近年相关部门已强冷要求淘汰。冷轧无取向硅钢片：冷轧无取向硅钢片最主要的用途是用于发电机制造，故又称冷轧电机硅钢。其含硅量 0.5%-3.0%，经冷轧至成品厚度,供应态多为 0.35mm 和 0.5mm 厚的钢带。冷轧无取向硅钢的 Bs 高于取向硅钢；与热轧硅钢相比，其厚度均匀，尺寸精度高，表面光滑平整，从而提高了填充系数和材料的磁性能。冷轧取向硅钢片：冷轧取向硅钢带最主要的用途是用于变压器制造，所以又称冷轧变压器硅钢。与冷轧无取向硅钢相比，取向硅钢的磁性具有强烈的方向性；在易磁化的轧制方向上具有优越的高磁导率与低损耗特性。取向钢带在轧制方向的铁损仅为横向的 1/3，磁导率之比为 6：1，其

19、铁损约为热轧带的 1/2，磁导率为后者的 2.5 倍。高磁感冷轧取向硅钢片：高磁感冷轧硅钢带皆为单取向钢带，主要用于电信与仪表工业中的各种变压器、扼流圈等电磁元件的制造。其应用场合有两个主要特点，一是小电流即弱磁场条件下，要求材料在弱磁场范围内具有高的磁性能，即高的 0 值和高的 B值；第二个特点是使用频率高，通常都在 400Hz 以上，甚至高达 2MHz。为减小涡流损耗和交变磁场下的有效磁导率，一般使用 0.05-0.20mm 的薄带。碳当量：碳和硅是铸铁的主要组成元素，又都是强烈促进石墨化的元素，一般情况下碳和硅含量越高，越有利于石墨化。为了简化和避免使用多元合金相图，可以将碳、硅等元素，

20、按照其影响石墨化的程度，以一定的比例近似换算成相应的碳含量，这就是碳当量。钢的碳当量就是把钢中包括碳在内的对淬硬、冷裂纹及脆化等有影响的合金元素含量换算成碳的相当含量。通过对钢的碳当量和冷裂敏感指数的估算，可以初步衡量低合金高强度钢冷裂敏感性的高低，这对焊接工艺条件如预热、焊后热处理、线能量等的确定具有重要的指导作用。50 年代初，当时钢的强化主要采用碳锰，在预测钢的焊接性时，应用较广泛的碳当量公式主要有国际焊接学会(IIW)所推荐的公式和日本 JIS 标准规定的公式。60 年代以后，人们为改进钢的性能和焊接性，大力发展了低碳微量多合金之类的低合金高强度钢，同时又提出了许多新的碳当量计算公式。

21、由于各国所采用的试验方法和钢材的合金体系不尽相同，所以应搞清楚各国所使用的碳当量公式的来源、用途及应用范围等，以免应用不当。1 国际焊接学会推荐的 08 韩国饰品加盟碳当量公式 CE(IIW)：CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%) (1)(式中的元素符号均表示该元素的质量分数，下同。)该式主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢(b=500900 MPa。当板厚小于 20 mm，CE(IIW)0.40%时，钢材淬硬倾向不大，焊接性良好，不需预热；CE(IIW)=0.40%0.60%，特别当大于 0.5%时，钢材易于淬硬，焊接前需预热。2 日本推荐

22、的碳当量公式2.1 日本 JIS 和 WES 标准规定的碳当量公式：Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 (%) (2)该式主要适用于低碳调质的低合金高强度钢(b=5001000 MPa)。当板厚小于 25 mm，手工焊线能量为 17 kJ/cm 时，确定的预热温度大致如下：钢材 b=500 MPa, Ceq(JIS)0.46%, 不预热b=600 MPa, Ceq(JIS)0.52%, 预热 75 b=700 MPa, Ceq(JIS)0.52%, 预热 100 b=800 MPa, Ceq(JIS)0.62%, 预热 150 (1)、(2)式

23、均适用于含碳量偏高的钢种(C0.18%)，即C0.20%;Si0.55%;Mn1.5%;Cu0.50%;Ni2.5%;Cr1.25%;Mo0.70%;V0.1%;B0.006%。2.2 Pcm 公式日本伊藤等人进行了大量试验后，提出了冷裂敏感指数(Pcm)的计算公式：Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B (%) (3)该式适用于 C=0.07%0.22%,b=4001000 MPa 的低合金高强度钢。适用化学成分范围：C 0.07%0.22%;Si 00.60%;Mn 0.40%1.40%;Cu 00.50%;Ni 01.20%;Cr 01

24、.20%;Mo 00.70%;V 00.12%;Nb 00.04%;Ti 00.05%;B 00.005%。伊藤等又根据 Pcm、板厚 h 或拘束度(R)，建立了冷裂敏感性(Pw)、冷裂敏感指数(Pcm)及防止冷裂所需要的预热温度的计算公式：Pw=Pcm+H/60+h/600 (3-1)或 Pw=Pcm+H/60+R/40000 (3-2)式中， H熔敷金属中扩散氢含量(ml/100g，甘油法)R 接缝拉伸拘束度(kg/mmmm)h 板厚(mm)Pcm 冷裂敏感指数当 Pw0 时，即有产生裂纹的可能性。利用(3-1)、(3-2)两公式可以计算出无裂纹焊缝所需预热温度：T0=1440Pw-392

25、 ()(3-1)、(3-2)两式适用条件：扩散氢含量H为 1.05.0 ml/100g；板厚为 1950 mm；线能量为 1730 kJ/cm；化学成分范围同(3)式。(3-1)、(3-2)两式不仅考虑了钢中化学成分的影响，还考虑到钢板厚度或拘束度，以及熔敷金属中含氢量，利用这两式可以计算出防止冷裂纹所需的预热温度。3.3 新日铁的碳当量公式日本新日铁公司近年来为适应工程需要提出的新的碳当量公式：CE=C+A(C)Si/24+Mn/16+Cu/15+Ni/20+(Cr+Mo+V+Nb)/5+5B (%) (4)该 CE 公式是新日铁公司近年提出的，适用于 w(C)为 0.034%0.254%的

26、钢种，是目前应用较广、精度较高的碳当量公式。式中，A(C)碳的适用系数A(C)=0.75+0.25tgh20(C-0.12)高牌号无取向电工钢生产研究情况分析频道：钢铁 发布时间：2008-03-05高牌号无取向电工钢主要应用在大型水力、火力发电机和节能高效电机上。我国生产高牌号无取向电工钢产品的企业有武钢和太钢等，2005 年的总产量不足 6 万吨，而市场的实际需求量约为 10万吨。“十一五”期间，我国市场对高牌号无取向电工钢的需求量将进一步增加。 面对市场对高牌号无取向电工钢磁性和机械性能要求的进一步提高，我国相关科研工作者必须采取有效措施，攻克该领域的一系列技术难题，以有效满足市场需求。

27、在优化高牌号无取向电工钢性能方面，有以下几个重要措施： 一是添加微量锑、锡合金元素，以改善产品的组织与结构。在硅含量为 3%的钢中添加微量锑、锡合金元素的作用，表现在以下几个方面：提高产品磁性，改善钢板内部结构；抑制氧化、氮化的元素，尤其是硅、铝含量较高的高牌号电工钢，抑制退火后铁损的升高；硬度低（加工性能好）、磁感强、效率高、电机设计范围广；实现电机小型化，使铜线、钢材、外壳材料使用量减少，更加节能、环保。在钢中添加微量的锑、锡合金元素，可制造各种专用铁芯材料，并得到耐消除应力退火性优良、低铁损、高牌号无取向电工钢板。 二是添加微量硒或碲合金元素，以改善产品组织与结构。在硅含量小于或等于 4

28、%的无取向电工钢中添加微量的硒或碲合金元素，同时限定硫含量在 1010-6 以下，可进一步降低铁损。因为硫元素容易在钢的表面和晶界富集，加速硫化锰的形成，并呈现在钢板的表面上，影响钢板表面质量，不利于铁损的降低。适量添加微量硒或碲合金元素，可开发出低铁损和高磁感的无取向电工钢。 三是脱碳退火保护气氛中氢含量对氧化物数量、氧化物质点和铁损的影响很大。脱碳退火保护气氛中氢含量对氧化物数量、氧化物质点和铁损影响很大，对高硅高铝的高牌号无取向电工钢影响更大。试验结果表明，脱碳退火保护气氛中的氢含量对产品磁性有直接影响，随着氢含量的增加，产生的结果是：铁损逐渐降低；氧化物质点或夹杂物数量减少，几乎没有细

29、小析出物出现；次表面层内氧化物质点减少，尺寸增大。 四是向冷轧后的钢板表面涂覆脱碳促进剂或脱锰加速剂。当板坯中的碳含量或锰含量很高时，要向冷轧后的钢板表面涂覆脱碳促进剂或脱锰加速剂。促进剂及加速剂为粉末状或纤维状物质，如二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铬、碳酸钠等，目的是高效降碳、降锰，防止产品磁性降低，提高产品性能的稳定性，以得到高牌号产品。这些脱碳促进剂或脱锰加速剂可单独使用，也可复合使用。 五是控制硫化铜和硫化锰的比例与形态。钢板中存在的细微细析出物会阻碍退火过程晶粒长大，使铁损升高。如果直接通过降低硫含量来降低硫化物含量，势必需要长时间强化二次精炼脱硫、脱氮的脱气处理，造成炼钢成本上升。

30、 控制硫化物含量的关键是控制含有铜的硫化物。硫化物的种类和形态主要受到硫以及锰、钛、镁、钙、铜等硫化物形成元素的影响，还受到热轧等制造条件下复合析出的氧化物、碳化物和氮化物形成元素含量的影响。从制造工艺的角度分析，控制硫化物含量主要采取板坯加热条件在 9001150范围，保温 30 分钟以上，精轧中或精轧之后控制冷却速度在每秒 20以下，主要目的是控制硫化物的分布形态、大小及数量。如果温度高于上限，则硫化物的溶解量太多，在随后温降过程中析出大量的细小硫化物，造成产品性能恶化。如果温度低于下限，由于精轧温度低，导致卷取温度降低，阻碍抑制硫化物的长大，不能产生再结晶和晶粒长大，容易造成最终产品性能

31、不良。解决这个问题应采取的相应措施是：采取先低温保温，接着高温短时间保温再开始轧制，这样可使表层为高温，轧制过程中抑制温降，促进产品内部组织的再结晶及长大。 此外，之所以控制精轧中的平均冷却速度在每秒 20以下，是因为硫化锰在精轧温度附近的温度下生成，而硫化铜则在更低的温度下生成，在这一温度区域的冷却速度对控制硫化铜的数量和形态至关重要。为进一步控制硫化物的形态，在轧制后卷取前，产品还应该在 7001200条件下进行一定时间的热处理。电工钢生产技术的发展 2010-02-01 关注率:20 来自:我的钢铁 【大 中 小】为提高硅钢片的电磁性能，首先必须把碳控制在 0.06%以下，使硅钢高牌号率

32、稳定提高到 98%以上;如 Si 含量高，则高牌号率高，当 Si 含量为 2.40%2.70%时，磁性最佳;S 对磁性的影响极坏，应尽量减少其含量;Mn 可抑制 S 的影响，但含量不宜过高，Mn/S 比应控制在 1018 为宜;P 能提高电阻率，降低铁损，但会增加硅钢的冷脆性，所以应谨慎使用。一般情况下，传统工艺连铸得到的板坯厚度约为 200250mm。在炼钢时加入抑制剂，但为了保证获得稳定的高磁性，必须在热轧前使抑制剂完全固溶，因此，要使连铸后缓冷变粗的硫化物和氮化物重新固溶，须在 1400左右的高温加热板坯。在热轧或热带退火阶段，又希望硫化物和氮化物以弥散状态析出，这一析出物必须保持到冷轧

33、后二次再结晶开始。即使在罩式炉退火过程中，也必须避免抑制剂过早固溶或粗化引起抑制作用降低。但是，在 1400左右的高温加热板坯会产生许多问题:如氧化铁皮多、烧损大、成材率低;修炉频率高、产量降低;燃料消耗多、炉子寿命短、制造成本高、产品表面缺陷增多等。在炼钢时通过调整化学成分，如提高 Mn、P 含量，降低 S 含量，加入 Sn、Bi、Cu 或 Sb，控制Al 和 N 含量等，即可降低板坯加热温度。而在板坯低温加热过程中，通过使抑制剂完全或部分固溶，在热轧或常化退火时再析出，冷轧后，在脱碳退火线上向炉内注入氨气进行渗氮(添加抑制剂)，则可形成固有抑制剂加后添加抑制剂的生产工艺路线。如今最新的方法

34、是将薄板坯连铸连轧技术(板厚5070mm)和固有抑制剂与后添加的抑制剂联合使用。如果在硅钢生产的后工序加入抑制剂，原始板坯中因没有高熔点的抑制剂元素，则更容易在11501200的较低温度加热。目前，这种板坯低温加热工艺的思路是:二次再结晶所必需的抑制剂全部在硅钢片生产的后工序加入，即在脱碳退火线上(脱碳退火的后段)，向退火炉中注入氨气(NH3)进行渗氮，或在涂退火隔离涂层工序中加入含硫或氮的化合物(如 MnN、CrN 化合物)，或在罩式炉退火气氛中采用较高的 N 来有效地加强这种抑制作用。通过在二次再结晶之前进行渗氮处理，能形成足够的(Al、Si)N 抑制剂，以确保进行完善的二次再结晶。薄板坯

35、技术的特殊优势在于:在均热炉中加热板坯，可获得均匀有效的抑制剂，该技术使薄板坯表面和中心的温度梯度低于传统步进式炉中厚板坯的温度梯度，因此较粗的析出物可进一步再固溶。与厚板坯相比，用此工艺，板坯再加热温度远低于 1400，在相同的表面温度下，薄板坯工艺的固有抑制作用更高，更易形成有利的初级晶粒尺寸。经浇铸后的薄板坯通过均热炉直接送入热轧精轧机直接轧制，此过程缩短了时间，节约了能源。在均热炉中，板坯的再加热温度限制在 1300以下，为配合固有抑制剂以及固有抑制剂加后添加抑制剂的混合体系的应用，后添加抑制剂在脱碳退火线上通过渗氮产生。生产线传统采用有中间退火的 2 次冷轧技术。现采用 1 次冷轧代

36、替 2 次冷轧可使工艺更紧凑，采用大冷轧压下率和固有抑制剂加后添加抑制剂混合体系可获得高级别产品的磁性能。中国电工钢生产技术的发展研究报告 2006-10-25 0:19:39 中国钢材价格网含 Si 量 为 0.5%至 4.5%极 低 碳 硅 铁 合 金 通 称 为 硅 钢 片 ， 含 Si 量 小 于 0.5%极 低 碳 钢 板称 为 低 碳 电 工 钢 板 ， 两 者 统 称 为 电 工 钢 板 。 电 工 钢 板 主 要 用 作 各 种 电 机 、 发 电 机 和 变 压 器 的 铁 心 ， 是 电 力 、 电 子 和 军 事 工 业 中 不 可缺 少 的 重 要 软 磁 合 金 。

37、电 工 钢 板 在 磁 性 材 料 中 用 量 最 大 ， 也 是 一 种 重 要 的 节 能 金 属 功 能 材 料 。它 与 一 个 国 家 的 电 能 消 耗 量 密 切 相 关 。 它 的 生 产 工 艺 复 杂 ， 制 造 技 术 严 格 ， 国 外 的 生 产 技 术都 以 专 利 形 式 加 以 保 护 ， 视 为 企 业 的 生 命 。 电 工 钢 板 的 制 造 技 术 和 产 品 质 量 是 衡 量 一 个 国 家特 殊 钢 生 产 和 科 技 发 展 水 平 的 重 要 标 志 之 一 。 中 国 电 工 钢 板 产 品 有 热 轧 和 冷 轧 电 工 钢 板 之 分 ，

38、 冷 轧 的 又 分 为 取 向 和 无 取 向 电 工 钢 。 生产 热 轧 电 工 钢 板 ， 主 要 有 上 海 矽 钢 片 厂 、 太 钢 等 14 家 。 生 产 冷 轧 电 工 钢 板 的 企 业 主 要 有武 钢 、 太 钢 、 宝 钢 和 鞍 钢 。 目 前 ， 中 国 是 继 美 国 之 后 是 第 二 电 力 消 费 大 国 ， 又 是 电 力 非 常 缺 乏 的 国 家 ， 消 费 的 能 源占 世 界 的 30%左 右 。 与 此 形 成 强 烈 对 照 的 是 中 国 创 造 的 GDP 不 到 世 界 总 量 的 4%。 所 以 电工 钢 板 的 质 量 优 劣 和

39、 数 量 多 少 ， 直 接 影 响 着 能 源 的 发 展 ， 因 此 ， 发 展 冷 轧 电 工 钢 具 有 重 要 的战 略 意 义 。 目 前 中 国 冷 轧 电 工 钢 数 量 、 质 量 、 规 格 牌 号 ， 还 不 能 满 足 能 源 （ 电 力 ） 工 业 发 展的 需 求 。 在 生 产 技 术 、 设 备 、 管 理 及 科 研 等 方 面 与 日 本 相 比 ， 存 在 较 大 差 距 。 应 该 想 方 设 法在 尽 短 的 时 间 内 达 到 世 界 先 进 国 家 的 水 平 ， 满 足 国 内 市 场 的 需 要 ， 是 中 国 当 前 的 一 项 迫 切 任务

40、 。 中 国 电 工 钢 生 产 现 状 中 国 电 工 钢 产 品 有 热 轧 和 冷 轧 两 种 ， 冷 轧 产 品 中 又 分 为 无 取 向 和 取 向 电 工 钢 板 。 1 中 国 热 轧 电 工 钢 生 产 技 术 与 现 状 目 前 世 界 只 有 中 国 还 在 生 产 热 轧 电 工 钢 ， 其 主 要 生 产 厂 有 上 海 矽 钢 片 厂 、 太 钢 、 重 钢 四厂 等 14 家 ， 44 台 热 轧 机 ， 其 生 产 能 力 为 60 多 万 吨 。 在 “十 五 ”期 间 各 年 的 产 量 一 共 生产 468.3 万 t， 平 均 年 增 长 率 5.21%。