一种制作取向硅钢的工艺方法

摘要

本发明公开一种制作取向硅钢的工艺方法，将轧硬卷依次通过脱碳退火降低带钢碳含量，渗氮形成氮化铝抑制钢自身的晶粒长大，涂氧化镁形成硅酸镁薄膜防止带钢之间粘结，高温退火二次再结晶形成硅酸镁底层和净化钢质，对带钢进行涂绝缘层防止涡流和热拉伸平整处理使得板型更加平整的工艺，获得的取向硅钢表面更加平整，且质量稳定合格率高。

权利要求

1.一种制作取向硅钢的工艺方法，其特征在于，步骤如下：

步骤a：将轧硬卷上卷至输送设备进行开卷成带钢，并且将前一个轧硬卷的尾端和后一个轧硬卷的前端焊接在一起以便于其不间断的输送；

步骤b：用氢氧化钠和碳酸钠或磷酸三钠配置而成的碱液对带钢的表面进行清洗，用以达到更好的清洗效果；

步骤c：清洗完成后的带钢放入电解液中进行电解处理，用以达到脱脂的目的；

步骤d：完成脱脂后的带钢用水进行喷淋清洗，再进行烘干干燥；

步骤e：干燥后的带钢进入脱碳退火炉区域，首先经过辐射管加热段加热至600-750℃用于预加热，再经过与辐射管加热段连通的电加热段加热至750-850℃，并且在电加热段加入氮氢混合气体用于进行脱碳处理，将带钢内的碳含量由500PPM以上降低至20PPM以下；接着进入与辐射管和电加热段隔离的电加热均热段加热至800-900℃，且也加入氮氢混合气体，用于形成二氧化硅薄膜，并且形成初次结晶；再进入与电加热均热段隔离的冷却段并且也加入氮氢混合气体用于冷却温度至700-800℃，最后进入与冷却段隔离的渗氮段且将温度保持在700-800℃，并加入氨气和氮氢混合气体用于渗入氮进入带钢，使得氮与铝形成氮化铝，用于抑制带钢自身的晶粒长大，以利于高斯织构的形成；

步骤f：渗氮完成后的带钢进行冷却处理温度降至150℃以下；

步骤g：冷却完成后的带钢涂上氧化镁涂层，带钢经过两个表面具有凹槽的涂辊之间，凹槽内有温度为25℃的氧化镁；涂上氧化镁涂层后烘干烧结至500-700℃使带钢表面形成硅酸镁薄膜，保证带钢与带钢的层与层之间的间隔，用于防止粘结；

步骤h：涂层后的带钢进行冷却处理后输送至高温退火区域；

步骤i：带钢先经过第一加热段加热至550-650℃，并且其中为氮气；再进入低保温段，保持550-650℃的温度18-22小时，并且其中为氮氢混合气体；然后进入第二加热段，以15-

20℃/h加热速度加热至1150℃，并且其中为氮氢混合气体；接着进入高保温段，保持1150℃保温24-26小时，并且其中为纯氢气体；最后进入冷却段，随着高温罩式炉的炉冷冷却至600℃吊开高温罩式炉的加热罩，炉冷冷却至300℃吊开高温罩式炉的保护罩出炉；

步骤j：高温退火后的带钢用水进行刷洗漂洗后挤干烘干再用酸溶液对其进行酸洗，酸洗完成后继续用水进行刷洗烘干后将带钢输送至具有刻槽的两个涂辊之间来涂绝缘层，用于防止涡流；

步骤k：涂完绝缘层后的带钢进入热拉伸炉区，先进行预加热至600-800℃，然后加热至

800-900℃，再保持均热800-900℃并进行热拉伸，给予带钢微张力使得版型平整；

步骤l：完成热拉伸的带钢进行冷却处理降至150℃输送至检测区域进行测厚及测量铁损；

步骤m:检测完成后根据要求进行剪切分卷，张力卷取。

2.根据权利要求1所述的一种制作取向硅钢的工艺方法，其特征在于：所述步骤e中辐射管加热段和电加热段的露点温度为60-65℃，步骤e中电加热均热段和冷却段的露点温度为负5-负10℃，步骤e中渗氮段的露点温度为0℃以下。

3.根据权利要求1所述的一种制作取向硅钢的工艺方法，其特征在于：所述步骤g中涂氧化镁涂层为正反面双面涂层，氧化镁为12 g/m2。

4.根据权利要求2所述的一种制作取向硅钢的工艺方法，其特征在于：所述步骤e中的输送速度小于65m/min。

5.根据权利要求3所述的一种制作取向硅钢的工艺方法，其特征在于：所述步骤g中的输送速度为80-100 m/min。

6.根据权利要求1所述的一种制作取向硅钢的工艺方法，其特征在于：所述步骤j中的绝缘层厚度为2-6微米。

说明书

一种制作取向硅钢的工艺方法

技术领域

[0001] 本发明涉及取向硅钢技术领域，具体涉及一种制作取向硅钢的工艺方法。

背景技术

[0002] 硅钢是电力、电子工业中不可缺少的重要软磁合金，也是一种重要的节能金属功能材料；其中主要应用于变压器行业的取向硅钢被称作是全球钢铁业的“塔尖产品”，更有“特钢艺术品”的美称；硅钢以铁芯损耗(铁损)和磁感应强度(磁感)作为产品磁性保证值，如何更好地改善取向硅钢的磁性能(包括铁损与磁感)，使其具有更高的磁导率、更低的磁致伸缩和铁芯损耗已成为当前世界的热门课题之一；而取向硅钢的生产工艺复杂、制造技术严格，国外的生产技术都以专利的形式严加保护，视为企业的生命；硅钢的制造技术和产品质量更已成为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。

[0003] 但是现有的制作取向硅钢的工艺方法在连铸的时候所采用的温度高达1380度，这样就会导致在加工的时候产生过热的问题，造成耗费能量过多，而且获得的硅钢片脆性过大，给冷轧带来很大的困难，经常发生裂边、断裂的事故，带钢层与带钢层之间也容易发生粘连，影响生产效率，也影响成本，导致取向硅钢的磁性能不高，而且很不稳定，质量不高。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为提供一种取向硅钢的磁性能高而且质量稳定，防止带钢之间发生粘连的制作取向硅钢的工艺方法。

[0005] 本发明通过以下技术方案实现：一种制作取向硅钢的工艺方法，步骤如下：

[0006] 步骤a：将轧硬卷上卷至输送设备进行开卷成带钢，并且将前一个轧硬卷的尾端和后一个轧硬卷的前端焊接在一起以便于其不间断的输送；

[0007] 步骤b：用氢氧化钠和碳酸钠或磷酸三钠配置而成的碱液对带钢的表面进行清洗，用以达到更好的清洗效果；

[0008] 步骤c：清洗完成后的带钢放入电解液中进行电解处理，用以达到脱脂的目的；

[0009] 步骤d：完成脱脂后的带钢用水进行喷淋清洗，再进行烘干干燥；

[0010] 步骤e：干燥后的带钢进入脱碳退火炉区域，首先经过辐射管加热段加热至600-750℃用于预加热，再经过与辐射管加热段连通的电加热段加热至750-850℃，并且在电加热段加入氮氢混合气体用于进行脱碳处理，将带钢内的碳含量由500PPM以上降低至20PPM以下；接着进入与辐射管和电加热段隔离的电加热均热段加热至800-900℃，且也加入氮氢混合气体，用于形成二氧化硅薄膜，并且形成初次结晶；再进入与电加热均热段隔离的冷却段并且也加入氮氢混合气体用于冷却温度至700-800℃，最后进入与冷却段隔离的渗氮段且将温度保持在700-800℃，并加入氨气和氮氢混合气体用于渗入氮进入带钢，使得氮与铝形成氮化铝，用于抑制带钢自身的晶粒长大，以利于高斯织构的形成；

[0011] 步骤f：渗氮完成后的带钢进行冷却处理温度降至150℃以下；

[0012] 步骤g：冷却完成后的带钢涂上氧化镁涂层，带钢经过两个表面具有凹槽的涂辊之间，凹槽内有温度为25℃的氧化镁；涂上氧化镁涂层后烘干烧结至500-700℃使带钢表面形成硅酸镁薄膜，保证带钢与带钢的层与层之间的间隔，用于防止粘结；

[0013] 步骤h：涂层后的带钢进行冷却处理后输送至高温退火区域；

[0014] 步骤i：带钢先经过第一加热段加热至550-650℃，并且其中为氮气；再进入低保温段，保持550-650℃的温度18-22小时，并且其中为氮氢混合气体；然后进入第二加热段，以15-20℃/h加热速度加热至1150℃，并且其中为氮氢混合气体；接着进入高保温段，保持
1150℃保温24-26小时，并且其中为纯氢气体；最后进入冷却段，随着高温罩式炉的炉冷冷却至600℃吊开高温罩式炉的加热罩，炉冷冷却至300℃吊开高温罩式炉的保护罩出炉；

[0015] 步骤j：高温退火后的带钢用水进行刷洗漂洗后挤干烘干再用酸溶液对其进行酸洗，酸洗完成后继续用水进行刷洗烘干后将带钢输送至具有刻槽的两个涂辊之间来涂绝缘层，用于防止涡流；

[0016] 步骤k：涂完绝缘层后的带钢进入热拉伸炉区，先进行预加热至600-800℃，然后加热至800-900℃，再保持均热800-900℃并进行热拉伸，给予带钢微张力使得版型平整；

[0017] 步骤l：完成热拉伸的带钢进行冷却处理降至150℃输送至检测区域进行测厚及测量铁损；

[0018] 步骤m:检测完成后根据要求进行剪切分卷，张力卷取。

[0019] 所述步骤e中辐射管加热段和电加热段的露点温度为60-65℃，步骤e中电加热均热段和冷却段的露点温度为负5-负10℃，步骤e中渗氮段的露点温度为0℃以下；所述步骤g中涂氧化镁涂层为正反面双面涂层，氧化镁为12 g/m2。

[0020] 4、根据权利要求2所述的一种制作取向硅钢的工艺方法，其特征在于：所述步骤e中的输送速度小于65m/min；所述步骤g中的输送速度为80-100 m/min；所述步骤j中的绝缘层厚度为2-6微米。

[0021] 本发明将轧硬卷依次通过脱碳退火降低带钢碳含量，渗氮形成氮化铝抑制钢自身的晶粒长大，涂氧化镁形成硅酸镁薄膜防止带钢之间粘结，高温退火二次再结晶形成硅酸镁底层和净化钢质，对带钢进行涂绝缘层防止涡流和热拉伸平整处理使得板型更加平整的工艺，获得的取向硅钢表面更加平整，且质量稳定合格率高。

[0022] 与现有技术相比，本发明的有益之处在于：1）带钢表面在工艺过程中清洗干净；2）带钢碳含量通过脱碳退火降低至20PPMM以下，用于防止铁损的提高；3）带钢内渗入一定量的氮和铝形成氮化铝用于抑制钢自身的晶粒长大，利于高斯织构的形成；4）带钢表面涂氧化镁在表面形成硅酸镁薄膜，为绝缘层将层与层之间的带钢间隔，防止粘结；5）通过高温退火在升温中二次再结晶，形成硅酸镁底层和净化钢质，促进高斯织构的形成，并且能去除氮、硫杂质；6）对带钢涂绝缘层用于防止涡流；7）在高温条件下给予微张力进行热拉伸平整处理使得板型更加平整。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施方式，对本发明作进一步描述。

[0024] 实施例1：步骤a：将轧硬卷上卷至输送设备进行开卷成带钢，并且将前一个轧硬卷的尾端和后一个轧硬卷的前端焊接在一起以便于其不间断的输送，而且还配有缓冲装置以防止在焊接时需要停机从而造成成本的浪费；

[0025] 步骤b：用氢氧化钠和碳酸钠或磷酸三钠配置而成的碱液对带钢的表面进行清洗，用以达到更好的清洗效果；

[0026] 步骤c：清洗完成后的带钢放入电解液中进行电解处理，用以达到脱脂的目的；

[0027] 步骤d：完成脱脂后的带钢用水进行喷淋清洗，再对其进行烘干使得带钢干燥；

[0028] 步骤e：干燥后的带钢进入脱碳退火炉区域，首先经过辐射管加热段加热至600℃用于预加热，再经过与辐射管加热段连通的电加热段加热至750℃，并且在电加热段加入氮氢混合气体用于进行脱碳处理，将带钢内的碳含量由500PPM以上降低至20PPM，且辐射管加热段和电加热段的露点温度为60℃；接着进入与辐射管和电加热段隔离的电加热均热段加热至800℃，且也加入氮氢混合气体，用于形成二氧化硅薄膜，并且形成初次结晶；再进入与电加热均热段隔离的冷却段并且也加入氮氢混合气体用于冷却温度至700℃，且电加热均热段和冷却段的露点温度为负10℃，最后进入与冷却段隔离的渗氮段且将温度保持在700℃，并加入氨气和氮氢混合气体用于渗入氮进入带钢，使得氮与铝形成氮化铝，且渗氮段的露点温度为0℃，用于抑制带钢自身的晶粒长大，以利于高斯织构的形成；

[0029] 步骤f：渗氮完成后的带钢进行冷却处理温度降至150℃；

[0030] 步骤g：冷却完成后的带钢两面都涂上氧化镁涂层，带钢经过两个表面具有凹槽的2，
涂辊之间，凹槽内有温度为25℃的氧化镁，氧化镁为12 g/m ；涂上氧化镁涂层后烘干烧结至500℃使带钢表面形成硅酸镁薄膜，保证带钢与带钢的层与层之间的间隔，用于防止粘结；

[0031] 步骤h：涂层后的带钢进行冷却处理后输送至高温退火区域；

[0032] 步骤i：带钢先经过第一加热段加热至550℃，并且其中为氮气；再进入低保温段，保持550℃的温度18小时，并且其中为氮氢混合气体；然后进入第二加热段，以15℃/h加热速度加热至1150℃，并且其中为氮氢混合气体；接着进入高保温段，保持1150℃保温24小时，并且其中为纯氢气体；最后进入冷却段，随着高温罩式炉的炉冷冷却至600℃吊开高温罩式炉的加热罩，炉冷冷却至300℃吊开高温罩式炉的保护罩出炉；

[0033] 步骤j：高温退火后的带钢用水进行刷洗漂洗后挤干烘干再用酸溶液对其进行酸洗，酸洗完成后继续用水进行刷洗烘干后将带钢输送至具有刻槽的两个涂辊之间来涂绝缘层，绝缘层厚度为2微米，用于防止涡流；

[0034] 步骤k：涂完绝缘层后的带钢进入热拉伸炉区，先进行预加热至600℃，然后加热至800℃，再保持均热800℃并进行热拉伸，给予带钢微张力使得版型平整；

[0035] 步骤l：完成热拉伸的带钢进行冷却处理降至150℃输送至检测区域进行测厚及测量铁损；

[0036] 步骤m:检测完成后根据要求进行剪切分卷，张力卷取。

[0037] 实施例2：步骤a:将轧硬卷上卷至输送设备进行开卷成带钢，并且将前一个轧硬卷的尾端和后一个轧硬卷的前端焊接在一起以便于其不间断的输送，而且还配有缓冲装置以防止在焊接时需要停机从而造成成本的浪费；

[0038] 步骤b：用氢氧化钠和碳酸钠或磷酸三钠配置而成的碱液对带钢的表面进行清洗，用以达到更好的清洗效果；

[0039] 步骤c：清洗完成后的带钢放入电解液中进行电解处理，用以达到脱脂的目的；

[0040] 步骤d：完成脱脂后的带钢用水进行喷淋清洗，再进行烘干干燥；

[0041] 步骤e：干燥后的带钢进入脱碳退火炉区域，首先经过辐射管加热段加热至750℃用于预加热，再经过与辐射管加热段连通的电加热段加热至850℃，并且在电加热段加入氮氢混合气体用于进行脱碳处理，将带钢内的碳含量由500PPM以上降低至18PPM，且辐射管加热段和电加热段的露点温度为65℃；接着进入与辐射管和电加热段隔离的电加热均热段加热至900℃，且也加入氮氢混合气体，用于形成二氧化硅薄膜，并且形成初次结晶；再进入与电加热均热段隔离的冷却段并且也加入氮氢混合气体用于冷却温度至800℃，且电加热均热段和冷却段的露点温度为负5℃，最后进入与冷却段隔离的渗氮段且将温度保持在800℃，并加入氨气和氮氢混合气体用于渗入氮进入带钢，渗氮段的露点温度为负1℃，使得氮与铝形成氮化铝，用于抑制带钢自身的晶粒长大，以利于高斯织构的形成；

[0042] 步骤f：渗氮完成后的带钢进行冷却处理温度降至150℃以下；

[0043] 步骤g：冷却完成后的带钢两面都涂上氧化镁涂层，带钢经过两个表面具有凹槽的2，
涂辊之间，凹槽内有温度为25℃的氧化镁，氧化镁为11 g/m ；涂上氧化镁涂层后烘干烧结至700℃使带钢表面形成硅酸镁薄膜，保证带钢与带钢的层与层之间的间隔，用于防止粘结；

[0044] 步骤h：涂层后的带钢进行冷却处理后输送至高温退火区域；

[0045] 步骤i：带钢先经过第一加热段加热至650℃，并且其中为氮气；再进入低保温段，保持650℃的温度22小时，并且其中为氮氢混合气体；然后进入第二加热段，以20℃/h加热速度加热至1150℃，并且其中为氮氢混合气体；接着进入高保温段，保持1150℃保温26小时，并且其中为纯氢气体；最后进入冷却段，随着高温罩式炉的炉冷冷却至600℃吊开高温罩式炉的加热罩，炉冷冷却至300℃吊开高温罩式炉的保护罩出炉；

[0046] 步骤j：高温退火后的带钢用水进行刷洗漂洗后挤干烘干再用酸溶液对其进行酸洗，酸洗完成后继续用水进行刷洗烘干后将带钢输送至具有刻槽的两个涂辊之间来涂绝缘层，绝缘层厚度为6微米，用于防止涡流；

[0047] 步骤k：涂完绝缘层后的带钢进入热拉伸炉区，先进行预加热至800℃，然后加热至900℃，再保持均热900℃并进行热拉伸，给予带钢微张力使得版型平整；

[0048] 步骤l：完成热拉伸的带钢进行冷却处理降至148℃输送至检测区域进行测厚及测量铁损；

[0049] 步骤m:检测完成后根据要求进行剪切分卷，张力卷取。

[0050] 实施例3：步骤a：将轧硬卷上卷至输送设备进行开卷成带钢，并且将前一个轧硬卷的尾端和后一个轧硬卷的前端焊接在一起以便于其不间断的输送，而且还配有缓冲装置以防止在焊接时需要停机从而造成成本的浪费；

[0051] 步骤b：用氢氧化钠和碳酸钠或磷酸三钠配置而成的碱液对带钢的表面进行清洗，用以达到更好的清洗效果；

[0052] 步骤c：清洗完成后的带钢放入电解液中进行电解处理，用以达到脱脂的目的；

[0053] 步骤d：完成脱脂后的带钢用水进行喷淋清洗，再进行烘干干燥；

[0054] 步骤e：干燥后的带钢进入脱碳退火炉区域，首先经过辐射管加热段加热至700℃用于预加热，再经过与辐射管加热段连通的电加热段加热至800℃，且辐射管加热段和电加热段的露点温度为65℃,并且在电加热段加入氮氢混合气体用于进行脱碳处理，且辐射管加热段和电加热段的露点温度为63℃；将带钢内的碳含量由500PPM以上降低至20PPM以下；接着进入与辐射管和电加热段隔离的电加热均热段加热至850℃，且也加入氮氢混合气体，用于形成二氧化硅薄膜，并且形成初次结晶；再进入与电加热均热段隔离的冷却段并且也加入氮氢混合气体用于冷却温度至750℃,且电加热均热段和冷却段的露点温度为负7℃，最后进入与冷却段隔离的渗氮段且将温度保持在750℃，渗氮段的露点温度为0℃，并加入氨气和氮氢混合气体用于渗入氮进入带钢，使得氮与铝形成氮化铝，用于抑制带钢自身的晶粒长大，以利于高斯织构的形成；

[0055] 步骤f：渗氮完成后的带钢进行冷却处理温度降至150℃以下；

[0056] 步骤g：冷却完成后的带钢涂上氧化镁涂层，带钢经过两个表面具有凹槽的涂辊之间，凹槽内有温度为25℃的氧化镁；涂上氧化镁涂层后烘干烧结至600℃使带钢表面形成硅酸镁薄膜，保证带钢与带钢的层与层之间的间隔，用于防止粘结；

[0057] 步骤h：涂层后的带钢进行冷却处理后输送至高温退火区域；

[0058] 步骤i：带钢先经过第一加热段加热至600℃，并且其中为氮气；再进入低保温段，保持600℃的温度20小时，并且其中为氮氢混合气体；然后进入第二加热段，以18℃/h加热速度加热至1150℃，并且其中为氮氢混合气体；接着进入高保温段，保持1150℃保温25小时，并且其中为纯氢气体；最后进入冷却段，随着高温罩式炉的炉冷冷却至600℃吊开高温罩式炉的加热罩，炉冷冷却至300℃吊开高温罩式炉的保护罩出炉；

[0059] 步骤j：高温退火后的带钢用水进行刷洗漂洗后挤干烘干再用酸溶液对其进行酸洗，酸洗完成后继续用水进行刷洗烘干后将带钢输送至具有刻槽的两个涂辊之间来涂绝缘层，绝缘层厚度为4微米,用于防止涡流；

[0060] 步骤k：涂完绝缘层后的带钢进入热拉伸炉区，先进行预加热至700℃，然后加热至850℃，再保持均热850℃并进行热拉伸，给予带钢微张力使得版型平整；

[0061] 步骤l：完成热拉伸的带钢进行冷却处理降至150℃输送至检测区域进行测厚及测量铁损；

[0062] 步骤m:检测完成后根据要求进行剪切分卷，张力卷取。

[0063] 本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。