無取向電工鋼橫向同板差產生的原因及控制方法

王 華,胥建平

(新余鋼鐵股份有限公司,江西新余 338001)

無取向電工鋼橫向同板差產生的原因及控制方法

王 華,胥建平

(新余鋼鐵股份有限公司,江西新余 338001)

新鋼冷軋無取向電工鋼存在橫向同板差偏大的問題,經過試驗和分析,采取了以下措施:首先是適當降低無取向電工鋼的熱軋凸度,將凸度設定為30～40μm;二是降低熱軋原料的楔形,將楔形控制在25μm以內;三是冷軋S1和S2機架采用倒角高度0.3～0.5 mm的工作輥。通過上述措施,各牌號無取向電工鋼的橫向同板差不大于10μm的合格率提高到94%以上,取得了較好的效果。

無取向電工鋼;同板差;厚度;凸度;楔形

1 引言

電工鋼是電力、電子和軍事工業重要的軟磁金屬功能材料,也是目前鋼鐵企業競相生產的高附加值產品。無取向電工鋼,廣泛用于旋轉電機如電動機和發電機等制造領域[1]。無取向電工鋼的板形是一項重要的質量指標,其中橫向同板差是板形指標的一項內容,其好壞直接影響疊片后鐵心的性能乃至整個產品發熱及效率,對電機的性能提升有重要影響。尤其是節能降耗、電機產品的高效化和小型化的需要,對電工鋼橫向同板差提出了更高的要求[2]。

對無取向電工鋼的橫向同板差(C15以內最大值與最小值的差值)一般要求在10μm以內。國際上的先進水平可將電工鋼的橫向同板差控制在5～ 6μm內。對于國內的電工鋼生產企業來講,先進水平橫向同板差小于或等于7μm的合格率能達到80%以上,新鋼目前的平均控制水平為15μm左右,小于或等于10μm的合格率只有60%,具有很大的提升空間。

2 橫向同板差產生的原因

造成成品橫向同板差的原因有熱軋原料斷面形狀和冷軋產生的邊緣降。一般的熱軋帶鋼橫向厚度按其斷面形狀有以下兩種情況:其一帶鋼沿橫斷面中間厚度大于兩邊厚度,即有一定的凸度;其二帶鋼沿橫斷面兩邊厚度不均,出現楔形。

2.1 熱軋目標凸度的影響

由于冷軋階段金屬橫向流動特性較弱,為了不導致浪形、起筋等缺陷,除帶鋼邊部區域外,在此工序不能大幅度改變帶鋼的截面形狀,即冷軋后的帶鋼截面形狀多由熱軋來料的截面形狀決定。由于冷軋厚度是等比例壓縮,如果熱軋帶鋼凸度太大,經冷軋軋制后,橫向同板差就會較高。為了減小最終成品的橫向同板差,在電工鋼生產熱軋階段,需要盡量設置一個較小的凸度控制目標,使其既能兼顧下游冷軋工序的橫向同板差控制,又能使得熱軋過程經濟、穩定地進行。

2.2 熱軋來料楔形的影響

帶鋼橫向同板差與來料楔形有著密切聯系,帶鋼在軋制時,為保證板形平直,必須保持帶鋼橫向各處延伸率相等。所以如果來料存在較大的楔形,則會遺傳到冷軋,冷軋軋制后同樣存在楔形,導致成品的橫向同板差超標。

2.3 冷軋邊緣降的影響

帶鋼在軋制過程中,受到較大的軋制力,帶鋼邊部金屬處于自由流動的狀態,故軋后的帶鋼存在邊緣降,即邊部100 mm處的厚度明顯減薄。電工鋼對橫向厚度的均勻性有著很高的要求,所以要提高橫向同板差的均勻性,必須控制帶鋼的邊緣降。

3 橫向同板差的控制方法

3.1 熱軋凸度試驗

為了降低冷軋電工鋼的同板差,在熱連軋進行了50W800凸度試驗,改變試驗卷在精軋出口的凸度設定值,楔形按25μm設定,其他工藝參數不變,冷軋機采用平輥軋制,經過退火后,取樣測量同板差,試驗結果見表1所示。

表1 不同原料凸度對50W800同板差的影響

從表1可以看出,熱軋凸度由60μm以上降低到30～40μm時,小于或等于10μm同板差的合格率逐漸提高,說明通過降低50W800在熱軋的凸度值,可以在一定程度上降低同板差。

適當降低熱軋目標凸度對控制硅鋼成品的橫向同板差有好處。但由此也會帶來一些不利的因素。首先,熱軋凸度偏小,對于帶鋼在精軋機組內運行的穩定性不利,帶鋼易跑偏,給浪形控制帶來困難;其次,增加CVC輥形的調節能力會導致輥徑差的增加,而較大的輥徑差會增加輥徑接觸壓力的不均勻性和軸向力,對穩定軋制不利。

因此,電工鋼的熱軋凸度設定為30～40μm,對于50W800以上牌號,設定為30～35μm,50W800以下牌號,設定為35～40μm。

3.2 熱軋來料楔形試驗

為了降低冷軋電工鋼的同板差,在熱連軋進行了50W800楔形試驗,改變試驗卷在精軋出口的楔形設定值,凸度按40μm設定,其他工藝參數不變,冷軋機采用平輥軋制,經過退火后,取樣測量同板差,試驗結果見表2所示。

表2 不同原料楔形對50W800同板差的影響

從表2可以看出,在凸度一定的情況下,原料楔形在20～25μm范圍內時,比楔形更大的原料同板差明顯更好,因此將熱軋楔形設定為20μm。

3.3 冷軋輥型試驗

為了減小冷軋時的帶鋼邊緣降,將冷軋S1和S2的工作輥由平輥改為倒角輥,倒角高度0.3～0.5 mm,見圖1。原料凸度30～40μm,楔形20～25μm,試驗軋制30卷,與平輥軋制后的同板差做對比,對比情況見表3。

從表3可以看出,S1和S2采用帶倒角的工作輥,橫向同板差明顯優于采用平輥軋制。

圖1 帶倒角的工作輥

表3 S1和S2倒角輥與平輥軋制同板差對比

4 橫向同板差的控制效果

在50W800取得較好的控制效果后,將上述控制手段推廣至其他無取向電工鋼品種。表4為采用不同的無取向電工鋼三個月的統計情況?？梢钥闯?橫向同板差C15≤10μm的合格率等于或大于94%,達到了較好的水平。

表4 不同的無取向電工鋼同板差情況

5 結論

(1)在熱軋工序,需將送給冷軋的電工鋼凸度穩定地控制在30～40μm內,楔形控制在25μm以內,為冷軋工序電工鋼的橫向同板差控制創造條件。

(2)冷軋S1和S2機架采用帶倒角的工作輥,倒角高度0.3～0.5 mm,橫向同板差優于采用平輥軋制。

(3)通過原料凸度和楔形控制,冷軋S1和S2機架采用帶倒角的工作輥,成品電工鋼的橫向同板差小于10μm的合格率達到94%以上,取得很好的效果。

[1] 陳 軍.硅鋼生產技術及其發展[J].鞍鋼技術,2001 (2):28-30.

[2] 張鳳泉,王寬盛.無取向低牌號硅鋼片橫向厚差的研究[J].軋鋼,2001,18(6):18-20.

Causes and Control Methods of Transverse Thickness Deviation Within One Plate of Non-oriented Electrical Steel

WANG Hua,XU Jianping
(Xinyu Iron&Steel Co.,Ltd.,Xinyu 338001,Jiangxi,China)

The transverse thickness deviation within one plate of cold-rolled non-oriented electrical steel of Xinsteel was large,after testing and analysis,the following measures was taken:First,the appropriate reduction of non-oriented electrical steel hot rolling crown,the crown was set to 30～40μm;the second is to reduce the wedge of hot rolled materials,the wedge was controlled within 25μm;third,S1 and S2 of cold rolling with chamfer height 0.3～ 0.5 mm work rolls.Through the above measures,the qualified rate not less than 10μm of transverse thickness deviation within one plate of non-oriented electrical steel increased to 94%or more,achieved good results.

non-oriented electrical steel,transverse thickness deviation within one plate,thickness,crown,wedge

TG801

A

1001-5108(2017)03-0034-03

王華,碩士研究生,工程師,從事軋鋼生產工藝研究。