Desenvolupament de Tecnologia de Calefacció per a Billets d'Acer al Silici Orientat a Baixa Temperatura

Acer GNEE Acer orientat a gra laminat en fred

En els últims anys, les principals plantes de producció d'acer al silici orientat al món han donat una gran importància a la millora del procés d'escalfament de billets de fosa. El mètode tradicional d'escalfament del forn d'alta temperatura s'ha substituït per l'escalfament del forn de caminar normal + calefacció del forn d'inducció d'alta freqüència d'alta temperatura a curt termini. L'any 1996, la planta de Bapan de Nippon Steel ha utilitzat un procés de calefacció de billets de fosa a baixa temperatura de 1150 ~ 1250 graus per produir acer Hi-B; Rússia ha estat utilitzant un procés de calefacció de lloses de 1250 ~ 1280 graus per produir acer CGO. A la moderna indústria siderúrgica, que persegueix cada cop més l'estalvi d'energia, la protecció del medi ambient i la reducció de costos, el procés d'escalfament de billets de fosa a baixa temperatura segurament s'utilitzarà àmpliament en la producció deacer al silici orientat.

Orientatacer al siliciTecnologia de calefacció de billets de fosa a alta temperatura

En el procés de producció d'acer de silici orientat, per obtenir una textura Goss única mitjançant la recristal·lització secundària, les partícules de fase precipitada fines i disperses o els elements de segregació del límit del gra que poden inhibir eficaçment el creixement normal dels grans primaris s'anomenen inhibidors. Efecte sexual. Per tal d'assegurar propietats magnètiques estables, les partícules gruixudes de MnS precipitades durant el procés de fosa i condensació s'han de dissoldre completament. Per tant, la temperatura d'escalfament de la palangana de fosa d'acer CGO amb MnS com a inhibidor s'especifica com a 1350-1370 grau, i la temperatura d'escalfament de l'acer Hi-B amb MnS + AlN com a inhibidor és més alta que l'acer CGO a causa d'un major manganès i carboni. contingut que l'acer CGO. La temperatura de calefacció s'especifica com a 1380-1400 graus . Quan la llosa fosa s'escalfa a una temperatura elevada superior a 1350 graus, les partícules gruixudes de MnS es dissolen completament i després es precipiten en un estat finament dispers durant el procés de laminació en calent. Les partícules d'AlN finament disperses es precipiten principalment durant el procés de normalització de la làmina laminat en calent. La mida inicial adequada del gra després del recuit de descarburació per a l'acer CGO és de 15-25 μm, i la de l'acer Hi-B és de 10-15 μm. Això pot garantir que la recristal·lització secundària estigui completa i es puguin obtenir propietats magnètiques elevades. Tanmateix, l'escalfament de la llosa fosa a alta temperatura té els següents desavantatges:

La taxa de rendiment es redueix: la pèrdua de combustió augmenta (3,5%-6%) a causa de la sobreoxidació de la llosa fosa, que és aproximadament 4 vegades més gran que la pèrdua de combustió per escalfament de l'acer al carboni normal;

(1) Acumulació d'escòries a la part inferior del forn i baixa producció: el punt de fusió de la capa d'òxid de SiO2 formada és només de 1205 graus, de manera que la capa d'òxid es fon al forn de calefacció a alta temperatura i flueix a la part inferior del forn. L'escalfament mitjà de palanxes 4 000 requereix neteja de l'escòria i calefacció. Uns 8,000 seran revisats, i les condicions de treball per a la reparació del forn són extremadament pobres;

(2) Malbaratament d'energia: principalment a causa de la temperatura excessiva, augmenta el consum de combustible;

(3) Vida del forn escurçada: el revestiment refractari a la zona d'alta temperatura del forn de calefacció que ha estat sotmès a alta temperatura i càrrega tèrmica durant molt de temps s'escurçarà severament i la vida s'escurçarà, cosa que no només augmenta el manteniment. costos, però també redueix la taxa de funcionament del forn;

(4) Alt cost de fabricació: a causa de l'engruiximent del gra de la llosa i l'oxidació del límit del gra de la vora, la cinta laminat en calent és propensa a esquerdes de vora, la taxa de rendiment es redueix i el cost de fabricació és igual de fort;

(5) Molts defectes de la superfície del producte: escates d'òxids mal eliminades a la superfície de la cinta d'acer laminat en calent, que afecta la qualitat física del producte;

(6) Les propietats magnètiques són inestables: l'alumini, el silici i el carboni a la superfície de la llosa fosa es combinen amb l'oxidació, reduint el contingut, donant lloc a propietats magnètiques desiguals del producte i al deteriorament de les característiques de la pel·lícula aïllant;

(7) A més, a causa de l'engruiximent dels grans de la llosa, el producte és propens a defectes lineals de cristall fi, cosa que afecta l'estabilitat magnètica.

En l'actualitat, el procés general per escalfar lloses de fosa d'alta temperatura és el següent: les lloses de fosa s'escalfen primer en un forn de calefacció normal a 1200 graus, i després s'introdueixen en un forn d'inducció d'alta freqüència per a altes temperatures i curt termini. calefacció. Aquest procés consumeix menys energia que els mètodes tradicionals d'escalfament del forn de calefacció a alta temperatura, el cos del forn té una vida útil més llarga, redueix l'acumulació d'escòries inferiors i les esquerdes de la vora de laminació en calent i redueix els costos de fabricació.

Tecnologia d'escalfament de billets de fosa a baixa temperatura d'acer de silici orientat

A causa de les deficiències esmentades anteriorment de la tecnologia d'escalfament de billets de fosa a alta temperatura, i no és propici per a l'ús d'acer de silici orientat i altres graus d'acer per compartir la línia de producció de laminació en calent, és imprescindible reduir la temperatura de calefacció de billets. . Per tal d'aconseguir l'escalfament de billets de fosa a baixa temperatura, s'ha d'eliminar el MnS o s'ha d'eliminar l'efecte de debilitament del MnS de l'inhibidor i s'ha d'utilitzar AlN, Cu2S, etc. Això es deu principalment a que la temperatura de la solució sòlida d'AlN i Cu2S és inferior a la de MnS, que és més adequada per a l'escalfament a baixa temperatura. En l'actualitat, hi ha principalment dos tipus de processos d'escalfament de billets de fosa a baixa temperatura utilitzats a la indústria: un és l'inhibidor (anomenat inhibidor innat) necessari per a la formació de recristal·lització secundària abans del laminatge en fred, i l'altre és el recuit de descarburació després de la nitruració. , el nitrogen es combina amb l'alumini original de l'acer per formar partícules fines i disperses (Al, Si) N, i s'obté l'inhibidor necessari per a la recristal·lització secundària (anomenat inhibidor adquirit). Durant el tractament de nitruració, la quantitat de nitruració es controla a (150-300) X10-6, i la mida mitjana del gra dels grans primaris després del recuit de descarburació es controla a 18 ~ 30μm, per tal d'obtenir una estructura secundària perfecta recristal·litzada i obtenir un alt valor B800. El tractament de nitruració i el recuit de descarburació es duen a terme al mateix forn de recuit continu, és a dir, després del recuit de descarburació, la cinta d'acer passa per H2+N{2+NH (gas mescla, controlant la velocitat d'oxidació PH2O/ PH2 Menor o igual a 0,04. A més, també es pot utilitzar en el mètode d'afegir nitrur quan es recobreix l'agent d'alliberament de MgO a la superfície de la placa d'acer per aconseguir el propòsit de nitruració. El procés de nitruració pot reduir la temperatura d'escalfament. de la llosa fosa a 1150-1200 grau .

L'ús d'inhibidors innats per produir acer CGO i l'ús d'inhibidors innats i inhibidors adquirits per produir acer Hi-B és una altra manera eficaç de reduir la temperatura d'escalfament de la llosa fosa. La temperatura d'escalfament de la llosa fosa es pot controlar entre 1250 i 1300 graus.

En resum, l'acer de silici orientat té actualment principalment els dos processos de producció de calefacció de billets de fosa a baixa temperatura següents:

(1) Procés de nitruració tardà: només s'afegeix una petita quantitat d'alumini durant la fabricació d'acer, que s'utilitza principalment per produir acer de silici orientat Hi-B. La seva composició requereix fracció de massa S<0.007%, and nitriding treatment is carried out after decarburization annealing. The main feature of this process is that the steel strip needs to be nitrided at 750 ℃ ​​X 30s after decarburization annealing. (Al, Si) N particles are formed during the high temperature annealing and heating process, which hinders the growth of the primary grains before the secondary recrystallization occurs. The proper size of the primary grains after decarburization annealing is 18-30 μm (larger than the primary grain size of the high-temperature casting billet heating process). This process can reduce the slab heating temperature to 1150-1200℃, which is the lowest temperature used for slab heating in the current industrial production of oriented silicon steel;

(2) Procés d'inhibidor innat de Cu2S: Cu2S és el principal inhibidor en la producció d'acer CGO, i Cu2S s'escalfa a 1250 a 1300 graus per aconseguir una solució sòlida completa. Les partícules de Cu2S fines i disperses precipitades durant el laminat en calent actuen com a inhibidors, mentre que les partícules gruixudes restants de MnS a la làmina laminada en calent no ho fan. La mida inicial del gra es troba entre el procés d'escalfament de la llosa a alta temperatura i el procés d'escalfament de la llosa a baixa temperatura (15-25μm). En la producció d'acer Hi-B, MnS + AlN s'utilitza com a inhibidor. La làmina laminada en calent sovint es tracta per precipitar partícules fines d'AIN. Després de la descarburació i el recuit, la nitruració s'utilitza sovint per reforçar encara més la capacitat de supressió. Aquesta tecnologia pot reduir la temperatura d'escalfament de la palangana de fosa de 1250 a 1300 graus.

Conclusió

És innegable que la tecnologia de calefacció de billets d'alta temperatura és una fita important en la història del desenvolupament de l'acer de silici orientat. És un procés madur que pot obtenir de manera estable propietats magnètiques elevades després que la gent s'hagi adonat completament del paper dels inhibidors. Tanmateix, en els darrers anys, amb l'escassetat creixent de subministrament d'energia i els creixents requisits de protecció del medi ambient i reducció de costos, les deficiències de la calefacció a alta temperatura s'han tornat cada cop més destacades. La reducció de la temperatura de calefacció de les lloses s'ha convertit en la preocupació dels principals fabricants d'acer al silici orientat del món. Punts de desenvolupament tecnològic. Amb l'aprofundiment continu de la investigació, la tecnologia d'escalfament de billets de fosa a baixa temperatura es promocionarà i s'aplicarà més àmpliament, cosa que tindrà un paper positiu en la promoció de la producció i desenvolupament d'acer de silici orientat.