本发明公开了一种普通级稀土取向硅钢制备方法，通过添加稀土元素，利用第二相作用，对铸坯组织、热轧组织、初次再结晶晶粒和二次再结晶晶粒的影响，改善成品磁性能，即降低铁损，提高磁感。
基本信息
申请号：CN202111412556.8
申请日期：20211125
公开号：CN202111412556.8
公开日期：20220301
申请人：包头钢铁（集团）有限责任公司
申请人地址：014010 内蒙古自治区包头市昆区河西工业区
发明人：卢晓禹;刘朋成;董丽丽;王少炳;杨雄
当前权利人：包头钢铁（集团）有限责任公司
代理机构：北京律远专利代理事务所(普通合伙) 11574
代理人：穆云
主权利要求
1.一种普通级稀土取向硅钢制备方法，其特征在于，包括：(1)铁水预处理：铁水脱硫预处理后，S含量≤0.003％；(2)转炉炼钢：转炉采用全程底吹氮气，低硫废钢，加入铜板等合金，出钢温度≥1620℃；(3)RH精炼：全程环流氮气，同时根据就位氮样配加氮化硅锰合金；真空处理时间≥25min，纯脱气时间≥5min；(4)连铸：采用电磁搅拌和轻压下，拉速控制在0.85m/min，保证铸坯等轴晶比例；(5)加热工艺：加热阶段二加时间40min，二加温度1290±5℃，均热时间50min，均热温度1300±5℃，在炉时间240min～320min，出炉温度1300±10℃；(6)热轧工艺：热轧中间坯厚度40mm，粗轧第一道次压下量＞50mm，F1压下率≥50％，粗轧R2出口温度≥1100℃，精轧终轧温度950±15℃，卷取温度550±15℃；(7)酸洗：酸液温度控制在80～85℃，工艺段速度50～70m/min；(8)一次冷轧：在二十辊轧机上进行一次冷轧，轧制到0.63mm，压下率为72.6％，共轧制4道次；(9)脱碳退火：将钢中的C元素含量脱到30ppm以下；(10)二次冷轧：在二十辊轧机上进行二次冷轧，轧制到成品厚度0.27mm，压下率约为57％，共轧制2道次；(11)涂层：在钢带表面涂MgO隔离剂；(12)高温退火：在1200℃温度下保温进行净化退火；(13)平整拉伸退火：加适当张力经800℃平整拉伸退火。
权利要求
1.一种普通级稀土取向硅钢制备方法，其特征在于，包括：
(1)铁水预处理：铁水脱硫预处理后，S含量≤0.003％；
(2)转炉炼钢：转炉采用全程底吹氮气，低硫废钢，加入铜板等合金，出钢温度≥1620℃；
(3)RH精炼：全程环流氮气，同时根据就位氮样配加氮化硅锰合金；真空处理时间≥25min，纯脱气时间≥5min；
(4)连铸：采用电磁搅拌和轻压下，拉速控制在0.85m/min，保证铸坯等轴晶比例；
(5)加热工艺：加热阶段二加时间40min，二加温度1290±5℃，均热时间50min，均热温度1300±5℃，在炉时间240min～320min，出炉温度1300±10℃；
(6)热轧工艺：热轧中间坯厚度40mm，粗轧第一道次压下量＞50mm，F1压下率≥50％，粗轧R2出口温度≥1100℃，精轧终轧温度950±15℃，卷取温度550±15℃；
(7)酸洗：酸液温度控制在80～85℃，工艺段速度50～70m/min；
(8)一次冷轧：在二十辊轧机上进行一次冷轧，轧制到0.63mm，压下率为72.6％，共轧制4道次；
(9)脱碳退火：将钢中的C元素含量脱到30ppm以下；
(10)二次冷轧：在二十辊轧机上进行二次冷轧，轧制到成品厚度0.27mm，压下率约为57％，共轧制2道次；
(11)涂层：在钢带表面涂MgO隔离剂；
(12)高温退火：在1200℃温度下保温进行净化退火；
(13)平整拉伸退火：加适当张力经800℃平整拉伸退火。
2.根据权利要求1所述的普通级稀土取向硅钢制备方法，其特征在于，其质量百分比的化学成分包括：C：0.025％～0.040％，Si：3.00％～3.25％，Mn：0.15％～0.25％，P：≤0.015％，S：0.006％～0.011％，Als：0.010％～0.020％，Cu：0.45％～0.55％，N：0.0080％～0.0110％，余量为Fe及不可避免杂质。
3.根据权利要求2所述的普通级稀土取向硅钢制备方法，其特征在于，其质量百分比的化学成分包括：C：0.032％，Si：3.12％，Mn：0.195％，P：0.012％，S：0.0073％，Als：0.0194％，Cu：0.52％，N：0.0085％，余量为Fe及不可避免杂质。
4.根据权利要求2所述的普通级稀土取向硅钢制备方法，其特征在于，其质量百分比的化学成分包括：C：0.035％，Si：3.22％，Mn：0.20％，P：0.013％，S：0.0068％，Als：0.0201％，Cu：0.48％，N：0.0082％，余量为Fe及不可避免杂质。
5.根据权利要求2所述的普通级稀土取向硅钢制备方法，其特征在于，其质量百分比的化学成分包括：C：0.029％，Si：3.25％，Mn：0.22％，P：0.011％，S：0.0078％，Als：0.0203％，Cu：0.50％，N：0.0089％，余量为Fe及不可避免杂质。
说明书
一种普通级稀土取向硅钢制备方法
技术领域
本发明涉及一种普通级稀土取向硅钢制备方法。
背景技术
目前，申请号2011110273632.1的文献公布了低温取向硅钢生产全工艺，旨在解决传统冷轧取向硅钢的板坯加热温度高、加热炉寿命短、能源浪费等技术问题，但对具体工艺介绍较少。本专利的优势是详细介绍了取向硅钢生产工艺，以及加入稀土后铸坯组织、夹杂物和磁性能的改善。
申请号201010597255.2的文献公布了一种普通取向硅钢的制备方法，采用冷连扎方式对热轧板进行预处理，改善热轧板组织，热轧板预处理与常化工艺配合，提高产品磁性能。本专利在介绍工艺的同时，分析了稀土对铸坯等轴晶比例提高、夹杂物细化和变性、热轧组织和成品磁性能的影响。
申请号201510845174.2的专利公布了一种含铜低温高磁感取向硅钢的生产方法，通过控制原料成分中的Als和N、Sn元素的含量，得到较多的抑制剂，实现改善二次再结晶的作用，从而提高磁性能，但对热轧工艺介绍较少。本专利的优势是通过稀土的第二相作用，细化了铸坯组织、增加了热轧再结晶组织、细化了初次再结晶晶粒、促进高斯织构二次再结晶晶粒长大。
发明内容
本发明的目的是提供一种普通级稀土取向硅钢制备方法，通过添加稀土元素，利用第二相作用，对铸坯组织、热轧组织、初次再结晶晶粒和二次再结晶晶粒的影响，改善成品磁性能，即降低铁损，提高磁感。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种普通级稀土取向硅钢制备方法，包括：
(1)铁水预处理：铁水脱硫预处理后，S含量≤0.003％；
(2)转炉炼钢：转炉采用全程底吹氮气，低硫废钢，加入铜板等合金，出钢温度≥1620℃；
(3)RH精炼：全程环流氮气，同时根据就位氮样配加氮化硅锰合金；真空处理时间≥25min，纯脱气时间≥5min；
(4)连铸：采用电磁搅拌和轻压下，拉速控制在0.85m/min，保证铸坯等轴晶比例；
(5)加热工艺：加热阶段二加时间40min，二加温度1290±5℃，均热时间50min，均热温度1300±5℃，在炉时间240min～320min，出炉温度1300±10℃；
(6)热轧工艺：热轧中间坯厚度40mm，粗轧第一道次压下量＞50mm，F1压下率≥50％，粗轧R2出口温度≥1100℃，精轧终轧温度950±15℃，卷取温度550±15℃；
(7)酸洗：酸液温度控制在80～85℃，工艺段速度50～70m/min；
(8)一次冷轧：在二十辊轧机上进行一次冷轧，轧制到0.63mm，压下率为72.6％，共轧制4道次；
(9)脱碳退火：将钢中的C元素含量脱到30ppm以下；
(10)二次冷轧：在二十辊轧机上进行二次冷轧，轧制到成品厚度0.27mm，压下率约为57％，共轧制2道次；
(11)涂层：在钢带表面涂MgO隔离剂；
(12)高温退火：在1200℃温度下保温进行净化退火；
(13)平整拉伸退火：加适当张力经800℃平整拉伸退火。
进一步的，其质量百分比的化学成分包括：C：0.025％～0.040％，Si：3.00％～3.25％，Mn：0.15％～0.25％，P：≤0.015％，S：0.006％～0.011％，Als：0.010％～0.020％，Cu：0.45％～0.55％，N：0.0080％～0.0110％，余量为Fe及不可避免杂质。
进一步的，其质量百分比的化学成分包括：C：0.032％，Si：3.12％，Mn：0.195％，P：0.012％，S：0.0073％，Als：0.0194％，Cu：0.52％，N：0.0085％，余量为Fe及不可避免杂质。
进一步的，其质量百分比的化学成分包括：C：0.035％，Si：3.22％，Mn：0.20％，P：0.013％，S：0.0068％，Als：0.0201％，Cu：0.48％，N：0.0082％，余量为Fe及不可避免杂质。
进一步的，其质量百分比的化学成分包括：C：0.029％，Si：3.25％，Mn：0.22％，P：0.011％，S：0.0078％，Als：0.0203％，Cu：0.50％，N：0.0089％，余量为Fe及不可避免杂质。
脱碳原理为H
2O+C＝H
2+CO，脱碳气氛为湿的氨分解气，脱碳是为了保证以后高温退火时处于单一的α相。稀土的加入使硅钢在初次退火后，纤维状组织消失程度加大，细小晶粒所占比例随之增加，组织呈细小均匀化状态，为高温退火过程中高斯织构的长大提供便利条件，有利于提高磁特性，降低铁损。涂层是在钢带表面涂MgO隔离剂，防止钢带成卷高温退火时粘接；高温退火时MgO和钢带表面的SiO2氧化膜反应形成硅酸镁底层，高温净化退火时促进脱硫和脱氧反应。高温退火在1200℃温度下保温进行净化退火，去除钢中硫和氮，同时使二次晶粒吞并分散的残余初次晶粒，二次晶粒组织更完整，晶界更平直。加入稀土后高温退火后小晶粒逐渐减少，晶粒尺寸逐步增大，有利于提高磁特性，降低铁损。成卷高温退火后热应力作用使钢带变形，宽度方向隆起，因此需要进行平整拉伸退火，加适当张力经800℃平整拉伸退火并将绝缘涂层烧结好。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明采用合理的成分和工艺设计，加之稀土元素的作用，提升了硅钢磁性能。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为加稀土铸坯组织；
图2为加稀土热轧组织；
图3为加稀土析出物形貌及元素组成；
图4为加稀土织构。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例包括如下的重量百分比的化学成分：C：0.025％～0.040％，Si：3.00％～3.25％，Mn：0.15％～0.25％，P：≤0.015％，S：0.006％～0.011％，Als：0.010％～0.020％，Cu：0.45％～0.55％，N：0.0080％～0.0110％，余量为Fe及不可避免杂质，质量分数共计为100％。其具体工艺如下：
铁水预处理：铁水脱硫预处理后，S含量≤0.003％。
转炉炼钢：转炉采用全程底吹氮气，低硫废钢，加入铜板等合金，出钢温度≥1620℃。
RH精炼：全程环流氮气，同时根据就位氮样配加氮化硅锰合金。真空处理时间≥25min，纯脱气时间≥5min。
连铸：采用电磁搅拌和轻压下，拉速控制在0.85m/min，保证铸坯等轴晶比例。
加热工艺：加热阶段二加时间40min，二加温度1290±5℃，均热时间50min，均热温度1300±5℃，在炉时间240min～320min，出炉温度1300±10℃。
热轧工艺：热轧中间坯厚度40mm，粗轧第一道次压下量＞50mm，F1压下率≥50％，粗轧R2出口温度≥1100℃，精轧终轧温度950±15℃，卷取温度550±15℃。
酸洗：酸液温度控制在80～85℃，工艺段速度50～70m/min。
一次冷轧：在二十辊轧机上进行一次冷轧，轧制到0.63mm，压下率约为72.6％，共轧制4道次。
脱碳退火：将钢中的C元素含量脱到30ppm以下。
二次冷轧：在二十辊轧机上进行二次冷轧，轧制到成品厚度0.27mm，压下率约为57％，共轧制2道次。
涂层：在钢带表面涂MgO隔离剂
高温退火：在1200℃温度下保温进行净化退火。
平整拉伸退火：加适当张力经800℃平整拉伸退火。
各实施例的化学成分含量见表1；加热工艺参数见表2；热轧工艺参数见表3；酸洗参数及脱碳后剩碳含量见表4；成品磁性能见表5。
表1冶炼的化学成分(wt％)
表2加热工艺参数
表3热轧工艺参数
表4酸洗工艺参数及脱碳剩碳量
表5成品磁性能
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
