CN202111328785.1高牌号无取向硅钢及其生产方法

权利要求

1.一种高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下工序，

冶炼：依次采用铁水脱硫、转炉冶炼、RH精炼进行冶钢，最终所得钢水化学成分以质量百分比计为：C≤0.005％、Si≥2.8％、Als 0.5～1.2％、Mn 0.25～0.8％、P≤0.02％、S≤0.0040％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质；

连铸：将冶炼所得钢水连铸成厚度为180～230mm的连铸坯；

热轧：对连铸坯加热后经过多道次轧制得到厚度为2～2.3mm的热轧卷板；

酸洗：对热轧卷板酸洗以去除其表面的氧化皮；

切边：对热轧卷板的两侧进行切边，单侧的剪切宽度为10～20mm；

常化：将切边后的钢卷在罩式退火炉中进行常化处理，常化的均热温度为T＝{(990～1010)-100×[30×(Si)+20×(Al)]}℃，其中，(Si)为Si的质量百分比，(Al)为Al的质量百分比，均热时间为6h，之后冷却；

冷轧：钢卷在罩式退火炉中冷却至预设温度T0时取出送至冷轧线，经多道次轧制成无取向硅钢，其中，T0为120～180℃，第一道次轧制时的轧制力恒定且轧制力为11000～12000kN。

2.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，还包括，

成品退火：对冷轧后的钢带进行连续式退火处理，退火温度为960～1000℃，退火时间为60s。

3.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述热轧工序中，加热温度为1080～1150℃，加热时间为150～200min。

4.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述热轧工序中，热轧的终轧温度为800～840℃，卷取温度为550～650℃。

5.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述常化工序中，常化升温速率为2.5℃/min。

6.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述常化工序中，罩式退火炉采用辐射管加热，且罩式退火炉中填充100％的氢气进行保护。

7.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述常化工序中，钢卷在罩式退火炉中冷却的冷却速率为1℃/min。

8.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序中，钢带的开轧温度为80～120℃。

9.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序中，第一道次轧制中，入口端的单位张力为25～35N/mm ²，出口端的单位张力为85～95N/mm ²，轧制速度为150～250m/min。

10.根据权利要求1所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序中共采用5个道次轧制；其中，第二道次至第五道次均采用双边浪轧制，均采用弯辊压下，且弯辊力为50～70kN。

11.根据权利要求10所述的高牌号无取向硅钢的生产方法，其特征在于，第二道次轧制中，入口端的单位张力为45～55N/mm ²，出口端的单位张力为95～105N/mm ²，轧制速度为350～450m/min；第三道次轧制中，入口端的单位张力为85～95N/mm ²，出口端的单位张力为145～155N/mm ²，轧制速度为450～550m/min；第四道次轧制中，入口端的单位张力为95～105N/mm ²，出口端的单位张力为115～125N/mm ²，轧制速度为650～750m/min；第五道次轧制中，入口端的单位张力为95～105N/mm ²，出口端的单位张力为115～125N/mm ²，轧制速度为750～850m/min。

12.一种高牌号无取向硅钢，其特征在于，采用如权利要求1～11任一项所述的生产方法制备而成，所述高牌号无取向硅钢的化学成分以质量百分比计为：C≤0.005％、Si≥2.8％、Als 0.5～1.2％、Mn 0.25～0.8％、P≤0.02％、S≤0.0040％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质，所述高牌号无取向硅钢采用如上所述的生产方法制备而成。

13.根据权利要求12所述的高牌号无取向硅钢，其特征在于，所得高牌号无取向硅钢成品的厚度为0.5±0.005mm，其铁损P _1.5/50为2.4～2.7W/kg，磁感应强度B ₅₀₀₀为1.66～1.70T。

说明书

高牌号无取向硅钢及其生产方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种高牌号无取向硅钢的生产方法，还涉及一种采用所述生产方法制备得到的高牌号无取向硅钢。

背景技术

无取向硅钢是在旋转磁场中工作的电动机和发电机转子的铁芯材料，要求良好的磁性能，包括更低的铁损和更高的磁感应强度。高牌号无取向硅钢是制造各类大型发电机的重要材料之一。近年来，随着电机能耗不断升级，对高牌号无取向硅钢的磁性能要求越来越高。

依据各国的技术标准及技术协议，通常将铁损P _1.5/50≤4.00W/kg的无取向硅钢称为高牌号无取向硅钢，高牌号无取向硅钢按照厚度规格主要分为4大类：0.35mm厚度系列、0.50mm厚度系列、特殊厚规格系列和特殊薄规格系列。

为得到更低铁损的无取向硅钢，高牌号无取向硅钢中的硅、铝合金元素含量不断提高。然而，随着硅、铝合金元素含量的提高，硅钢的再结晶温度提高，带钢在热轧过程中，难以发生完全再结晶，保留了大量的热轧变形组织。为改善热轧钢板的组织和织构，提高冷轧成品磁性能，热轧钢带需进行常化处理。带钢经常化处理后，原有的热轧变形组织发生再结晶，晶粒变得粗大，钢带的韧性急剧下降而脆性增加，在冷轧过程中极易断带，影响冷轧的轧制效率和成材率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高牌号无取向硅钢的生产方法，以解决现有技术中高牌号无取向硅钢在冷轧过程中容易出现断带事故而影响冷轧的轧制效率和成材率的技术问题；并且本发明的目的还在于提供一种采用所述生产方法制备得到的高牌号无取向硅钢。

为实现上述目的之一，本发明一实施方式提供了一种高牌号无取向硅钢的生产方法，所述生产方法包括以下工序，

冶炼：依次采用铁水脱硫、转炉冶炼、RH精炼进行冶钢，最终所得钢水化学成分以质量百分比计为：C≤0.005％、Si≥2.8％、Als 0.5～1.2％、Mn 0.25～0.8％、P≤0.02％、S≤0.0040％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质；

连铸：将冶炼所得钢水连铸成厚度为180～230mm的连铸坯；

热轧：对连铸坯加热后经过多道次轧制得到厚度为2～2.3mm的热轧卷板；

酸洗：对热轧卷板酸洗以去除其表面的氧化皮；

常化：将切边后的钢卷在罩式退火炉中进行常化处理，常化的均热温度为T＝{(990～1010)-100×[30×(Si)+20×(Al)]}℃，其中，(Si)为Si的质量百分比，(Al)为Al的质量百分比，均热时间为6h，之后冷却；

冷轧：钢卷在罩式退火炉中冷却至预设温度T0时取出送至冷轧线，经多道次轧制成无取向硅钢，其中，T0为120～180℃，第一道次轧制时的轧制力恒定且轧制力为11000～12000kN。

优选地，所述生产方法还包括成品退火：对冷轧后的钢带进行连续式退火处理，退火温度为960～1000℃，退火时间为60s。

优选地，所述热轧工序中，加热温度为1080～1150℃，加热时间为150～200min。

优选地，所述热轧工序中，热轧的终轧温度为800～840℃，卷取温度为550～650℃。

优选地，所述常化工序中，常化升温速率为2.5℃/min。

优选地，所述常化工序中，罩式退火炉采用辐射管加热，且罩式退火炉中填充100％的氢气进行保护。

优选地，所述常化工序中，钢卷在罩式退火炉中冷却的冷却速率为1℃/min。

优选地，所述冷轧工序中，钢带的开轧温度为80～120℃。

优选地，所述冷轧工序中，第一道次轧制中，入口端的单位张力为25～35N/mm ²，出口端的单位张力为85～95N/mm ²，轧制速度为150～250m/min。

优选地，所述冷轧工序中共采用5个道次轧制；其中，第二道次至第五道次均采用双边浪轧制，均采用弯辊压下，且弯辊力为50～70kN。

优选地，第二道次轧制中，入口端的单位张力为45～55N/mm ²，出口端的单位张力为95～105N/mm ²，轧制速度为350～450m/min；第三道次轧制中，入口端的单位张力为85～95N/mm ²，出口端的单位张力为145～155N/mm ²，轧制速度为450～550m/min；第四道次轧制中，入口端的单位张力为95～105N/mm ²，出口端的单位张力为115～125N/mm ²，轧制速度为650～750m/min；第五道次轧制中，入口端的单位张力为95～105N/mm ²，出口端的单位张力为115～125N/mm ²，轧制速度为750～850m/min。

为实现上述发明目的，本发明一实施方式还提供了一种高牌号无取向硅钢，其化学成分以质量百分比计为：C≤0.005％、Si≥2.8％、Als 0.5～1.2％、Mn 0.25～0.8％、P≤0.02％、S≤0.0040％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质，所述高牌号无取向硅钢采用如上所述的生产方法制备而成。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所得高牌号无取向硅钢成品的厚度为0.5±0.005mm，其铁损P1 _.5/50为2.4～2.7W/kg，磁感应强度B ₅₀₀₀为1.66～1.70T。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)通过组分配比，结合工艺设计，不仅可以使制备得到的硅钢具有较低的铁损和优异的磁感应性能，满足其在各类大型发电机等产品中的应用能效，而且通过优化热轧、酸洗、切边、常化以及冷轧等生产工艺，提高钢带在冷轧前的温度，避免硅钢在冷轧过程中的频繁断带，大大提高了高牌号无取向硅钢的轧制效率和生产成材率，降低生产成本。

(2)在前述化学成分设计的基础上，通过在常化前对热轧卷板进行酸洗、切边处理，可以去除热轧卷板的边部缺陷，将边部的边降区切掉，不仅可避免热轧卷板的边部在常化后由韧性变成脆性，而且可将切边产生的剪切应力经常化后释放，降低冷轧过程中钢带的边部应力集中，使引起冷轧边裂的内在原因得到根除，将冷轧边部裂口和锯齿边等缺陷完全消除，从而保证切边后热轧卷板的边部质量，减少冷轧过程中的边损边裂；进一步通过设计常化工序中采用罩式退火炉，结合硅钢的化学组分及含量控制常化温度和常化时间，以控制常化后的晶粒大小，在保证完全再结晶的前提下，尽可能地细化铁素体晶粒组织，降低铁素体晶粒尺寸，从而提高钢带韧性，降低冷轧时的断带风险；更进一步地，通过在常化后于罩式退火炉中冷却以控制钢卷的温度，可以确保钢卷送至冷轧线时仍然具有一定的温度，可以防止钢带在冷轧前温度低而导致冷轧时钢带变成脆性，进而引起的容易断带的情况发生，而且简化了设备和工序；进一步通过在冷轧阶段的第一道次采用恒定的轧制力，避免了钢带在轧制时随厚度变化而引起的轧制力波动，降低由于轧制时钢带的厚度波动而引起的延伸率不均匀，降低了轧制时的断带风险。

(3)通过控制热轧终轧温度和卷取温度，以得到尽可能多的细长晶粒；通过设计罩式退火炉的加热方式、升温速率、冷却速率，并在其中填充氢气，不仅可以控制常化工序时间，使钢带自罩式退火炉中送至冷轧线时开轧温度达到预设温度，控制钢带在冷轧前的微观组织，得到细化的铁素体晶粒组织，从而提高钢带韧性，降低冷轧时的断带率，提高冷轧的轧制效率和成材率，还可以避免常化时钢带表面发生氧化。

(4)通过对冷轧工艺的控制，包括轧制方式、弯辊力、每个道次的轧制力、入口端与出口端分别对钢带施加的拉伸张力、轧制速度等，尤其是通过第二道次至第五道次对压下量的控制，从而实现对最终成品厚度的精确控制，进一步降低钢带在冷轧时的断带率，提高高牌号无取向硅钢的生产成材率，降低生产成本，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的高牌号无取向硅钢的生产方法的工艺流程图。

具体实施方式

本发明一实施方式提供了一种高牌号无取向硅钢的生产方法，以及一种采用所述生产方法制得的高牌号无取向硅钢。下面对所述高牌号无取向硅钢的生产方法进行具体介绍，包括依序进行的冶炼、连铸、热轧、酸洗、切边、常化、冷轧、成品退火、涂层等工序。

通过在常化前对热轧卷板进行酸洗、切边处理，可以将边部的边降区切掉，避免热轧卷板的边部在常化后由韧性变成脆性，还可将切边产生的剪切应力经常化后释放，降低冷轧过程中钢带的边部应力集中，减少冷轧过程中的边损边裂，降低冷轧时的断带率。

在本实施方式中，所述高牌号无取向硅钢的化学成分设计方案如下，其化学成分以质量百分比计为：C≤0.005％、Si≥2.8％、Als 0.5～1.2％、Mn 0.25～0.8％、P≤0.02％、S≤0.0040％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

对化学成分设计方案中各个元素在无取向硅钢中的作用说明如下。

C：在无取向硅钢中，通常认为C为有害元素，C含量增加，会导致成品晶粒细小、铁损高、磁特性差、以及引起磁时效问题，故通常控制C含量越低越好；本实施方式中，控制C含量(以质量百分比计)≤0.005％，可以扩大奥氏体区。

Si：是提高电磁钢板电阻率、降低铁损的有效添加元素，还能有效提高钢带的强度，在本实施方式中，控制Si含量(以质量百分比计)≥2.8％，以有效降低铁损，满足高牌号无取向硅钢的要求。

Al：也是提高电磁钢板电阻率、降低铁损的有效添加元素，其含量过高会降低磁感应强度，并大幅增加钢板的脆性，增大冷轧等加工难度；其含量低时会导致电阻率过低，以及AlN等氮化物微细地析出，使晶粒生长变差，无法满足低铁损的要求，因此本发明中控制Als(也即酸溶铝)的含量为0.5～1.2％。

Mn：Mn易与S发生反应生成MnS，适量添加Mn，可以抑制S引起的热脆性，MnS在奥氏体中的固溶度比在铁素体相中低，可促进MnS粗化，有利于促进晶粒生长；在本实施方式中，添加Mn并控制Mn含量(以质量百分比计)为0.25～0.8％，有利于扩大奥氏体区，降低奥氏体-铁素体转变温度，增加电阻，降低铁损。

P：可有效改善铁损，其含量增加可有效提高钢带强度、提升冲片性，但对高牌号无取向硅来说，超过0.05％会显著恶化钢的冷延性；在本实施方式中，由于Si、Mn的含量较高，可使制得的钢带强度足够高，同时为避免影响RH冶炼工序中深脱S的实现，因此控制P含量≤0.02％。

S：为有害元素，是钢中夹杂物成分的重要组成元素，特别是在钢坯进行热轧前加热时钢中析出物MnS会大量固溶，随后在热加工过程弥散析出，会阻碍成品退火过程中晶粒的长大，降低成品磁性，因此其含量增加会导致磁感应强度降低且铁损升高，在本实施方式中，为避免热轧过程中析出细小的MnS，控制S的含量(以质量百分比计)≤0.0040％。

N：也是钢中夹杂物成分的重要组成元素，钢坯中形成的AlN在热轧加热过程中会大量固溶，随后在热加工过程弥散析出，会阻碍成品退火过程中晶粒的长大，降低成品磁性，因此将其含量控制为N≤0.0020％。

Nb、V：Nb、V作为碳化物、氮化物的形成元素，也是主要的杂质元素，将二者的含量均控制为不超过0.0020％。

Ti：由于高牌号无取向硅钢中的Al含量较高，其精炼过程中添加合金时渣中的TiO会被Al还原，Ti又进入钢水中，导致钢中Ti含量增加，但Ti作为钢中的碳化物、氮化物的形成元素，其细小的析出物会阻碍退火过程中成品晶粒的长大，恶化无取向硅钢的磁性能，导致铁损增大和磁感应强度降低，因此控制Ti≤0.0020％。

总体来讲，本发明在化学成分设计方面，通过设计C、Si、Als、Mn的含量，在Si、Als含量增加降低铁损的基础上，添加C和Mn，扩大奥氏体区，避免由于Si含量增大而导致奥氏体-铁素体转变温度升高；并且，在设计C、Si、Als、Mn含量的同时，配合S和P等元素的控制，降低热轧工序中析出细小的MnS的几率，以及管控N、Nb、V、Ti元素的含量，保证磁性能，实现低铁损、高磁感应强度。

参看图1，本实施方式的所述高牌号无取向硅钢的生产方法，包括如下步骤。

(1)冶炼

依次采用铁水脱硫、转炉冶炼、RH精炼按照前述的化学成分进行冶钢，也即，最终所得钢水的化学成分以质量百分比计为：C≤0.005％、Si≥2.8％、Als0.5～1.2％、Mn 0.25～0.8％、P≤0.02％、S≤0.0040％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

(2)连铸

具体地，将冶炼所得钢水采用连铸设备制备成厚度为180～230mm的连铸坯，该连铸工序的具体操作采用现有的可行连铸技术均可以实现，不再多加赘述。

(3)热轧

将连铸工序所得连铸坯依次经过加热、多道次粗轧、多道次精轧、冷却和卷取，制备得到厚度为2～2.3mm的热轧卷板。

其中，加热温度为1080～1150℃，加热时间为150～200min，加热后经过多道次粗轧得到厚度为40～45mm的中间坯，再经过多道次精轧、冷却和卷取，制备得到厚度为2～2.3mm的热轧卷板。

其中，精轧的终轧温度为800～840℃，卷取温度为550～650℃。

这样，在前述化学成分的设计基础上，热轧工序采用低温轧制和低温卷取，结合对连铸坯加热时长的控制，在保证生产效率、利于后续精轧的高温终轧的同时，降低析出细小的MnS的几率，防止钢中MnS等析出物在加热过程的固溶，有利于组织晶粒的长大，进而保证后续所得无取向硅钢成品的磁性能优异；结合控制粗轧后中间坯厚度大，精轧的终轧温度控制在两相区或高温铁素体区，以便于形成高温铁素体、避免形成变形纤维组织。

(4)酸洗

对热轧卷板进行连续式酸洗以去除其表面的氧化皮。

(5)切边

采用圆盘剪对热轧卷板的两侧进行切边，单侧的剪切宽度为10～20mm。

这样，在前述化学成分设计的基础上，通过在常化前对热轧卷板进行切边处理，可以去除热轧卷板的边部缺陷，将边部的边降区切掉，不仅可避免热轧卷板的边部在常化后由韧性变成脆性，而且可将切边产生的剪切应力经常化后释放，降低冷轧过程中钢带的边部应力集中，使引起冷轧边裂的内在原因得到根除，将冷轧边部裂口完和锯齿边等缺陷全消除，从而保证切边后热轧卷板的边部质量，减少冷轧过程中的边损边裂。

(6)常化

将切边后的钢卷在罩式退火炉中进行常化处理，常化的均热温度为T＝{(990～1010)-100×[30×(Si)+20×(Al)]}℃，其中，(Si)为Si的质量百分比，(Al)为Al的质量百分比，均热时间为6h，之后冷却。

其中，控制常化升温速率为2.5℃/min。

具体地，罩式退火炉采用辐射管加热，且罩式退火炉中填充100％的氢气进行保护。

优选地，钢卷在罩式退火炉中冷却的冷却速率为1℃/min。

首先，常化工序可以改善无取向硅钢热轧钢板的组织和产品磁性，改善头中尾磁性能不一致的情况，尤其是通过采用罩式退火炉进行常化，结合硅钢的化学组分及含量控制常化温度和常化时间，以控制常化后的晶粒大小，不仅可保证完全再结晶，而且细化了铁素体晶粒组织，将经过上述常化后的钢带的平均晶粒尺寸控制在不超过90μm，从而提高钢带的韧性，降低冷轧时的断带风险。其次，通过设计罩式退火炉的加热方式、升温速率、冷却速率，并在其中填充氢气，不仅可以控制常化工序时间，控制钢卷温度，使钢带自罩式退火炉中送至冷轧线时仍然具有一定的温度，从而控制开轧温度，控制钢带在冷轧前的微观组织，得到细化的铁素体晶粒组织，从而提高钢带韧性，降低冷轧时的断带率，提高冷轧的轧制效率和成材率，还可以避免常化时钢带表面发生氧化。再者，还简化了设备和工序，节约了时间和成本，提高了效率。

(7)冷轧

钢卷在罩式退火炉中冷却至预设温度T0时取出送至冷轧线，经多道次轧制成高牌号无取向硅钢，其中，T0为120～180℃，第一道次轧制时的轧制力恒定且轧制力为11000～12000kN。

在本实施方式中，所述冷轧工序中共采用5个道次轧制，将钢带自2.2～2.5mm的厚度轧制成厚度为0.5mm规格的高牌号无取向硅钢，以满足高牌号无取向硅钢的尺寸要求。

其中，第一道次轧制时，对厚度为2.2～2.5mm的钢带进行轧制，开轧温度为80～120℃，轧制力恒定且轧制力为11000～12000kN，入口端的单位张力为25～35N/mm ²，出口端的单位张力为85～95N/mm ²，轧制速度为150～250m/min。其中，入口端为开卷一侧，而出口端为卷取一侧。通过在第一道次采用恒定的轧制力，保持在第一道次轧制的过程中轧制力不变，而不考虑第一道次轧制后钢带的厚度，进一步结合将入口端和出口端的拉伸张力控制在较小的范围内，并将轧制速度控制在一个较低的范围内，避免了钢带在轧制时随厚度变化而引起的轧制力波动，降低由于轧制时钢带的厚度波动而引起的延伸率不均匀，降低了轧制时的断带风险。

第二道次轧制至第五道次采用双边浪轧制，采用弯辊压下，弯辊力为50～70kN，弯辊的两端相对弯辊的中部向远离钢带的方向逐渐弯折，从而使钢带两侧边部受到的轧制力小于钢带中部受到的轧制力，钢带两侧边部受到的轧制力与钢带中部受到的轧制力之差即为弯辊力。这样，可使应力更加集中于钢带的中部，而使钢带的两侧边部应力松弛，从而减少冷轧过程中的边损边裂，保证钢带的边部质量。

第二道次轧制中，入口端的单位张力为45～55N/mm ²，出口端的单位张力为95～105N/mm ²，轧制速度为350～450m/min，出口处钢带厚度为1.1mm，也即通过第二道次轧制将钢带的厚度轧制为1.1mm。

第三道次轧制中，入口端的单位张力为85～95N/mm ²，出口端的单位张力为145～155N/mm ²，轧制速度为450～550m/min，道次压下量为27.3％，出口处钢带厚度为0.8mm，也即通过第三道次轧制将钢带的厚度轧制为0.8mm。

第四道次轧制中，入口端的单位张力为95～105N/mm ²，出口端的单位张力为115～125N/mm ²，轧制速度为650～750m/min，道次压下量为25％，出口处钢带厚度为0.6mm，也即通过第四道次轧制将钢带的厚度轧制为0.6mm。

第五道次轧制中，入口端的单位张力为95～105N/mm ²，出口端的单位张力为115～125N/mm ²，轧制速度为750～850m/min，道次压下量为16.7％，出口处钢带厚度为0.5mm，也即通过第五道次轧制将钢带的厚度轧制为0.5mm。

进一步通过第二道次至第五道次的工艺参数控制，包括每个道次的轧制力、入口端与出口端分别对钢带施加的拉伸张力、轧制速度等，将入口端和出口端的拉伸张力和轧制速度均控制在一个较低的范围内，降低由于轧制时钢带的厚度波动而引起的延伸率不均匀，降低了轧制时的断带风险；此外，通过第二道次至第五道次对压下量的控制，从而实现对最终成品厚度的精确控制，进一步降低钢带在冷轧时的断带率，提高高牌号无取向硅钢的生产成材率，减低生产成本，提高生产效率。

(8)成品退火

对冷轧后的钢带进行连续式退火处理，退火温度为960～1000℃，退火时间为60s。

(9)涂层

在钢带上下表面均匀涂覆绝缘层，以提高其绝缘性能。

本发明一实施方式的高牌号无取向硅钢，采用上述生产方法制备而成，该高牌号无取向硅钢的厚度为0.50±0.005mm，并且，如前所述，其化学成分以质量百分比计包括：C≤0.005％、Si≥2.8％、Als 0.5～1.2％、Mn 0.25～0.8％、P≤0.02％、S≤0.0040％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

采用上述生产方法制备该高牌号无取向硅钢时，轧制断带率≤1％，并且，经检测，该高牌号无取向硅钢的铁损P _1.5/50为2.4～2.7W/kg，磁感应强度B ₅₀₀₀为1.66～1.70T，磁感应性能优异，能够满足其在电机等产品中的应用能效的需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)通过组分配比，结合工艺设计，不仅可以使制备得到的硅钢具有较低的铁损和优异的磁感应性能，满足其在各类大型发电机等产品中的应用能效，而且通过优化热轧、酸洗、切边、常化以及冷轧等生产工艺，提高钢带在冷轧前的温度，避免硅钢在冷轧过程中的频繁断带，大大提高了高牌号无取向硅钢的轧制效率和生产成材率，降低生产成本。

(2)在前述化学成分设计的基础上，通过在常化前对热轧卷板进行酸洗、切边处理，可以去除热轧卷板的边部缺陷，将边部的边降区切掉，不仅可避免热轧卷板的边部在常化后由韧性变成脆性，而且可将切边产生的剪切应力经常化后释放，降低冷轧过程中钢带的边部应力集中，使引起冷轧边裂的内在原因得到根除，将冷轧边部裂口和锯齿边等缺陷完全消除，从而保证切边后热轧卷板的边部质量，减少冷轧过程中的边损边裂；进一步通过设计常化工序中采用罩式退火炉，结合硅钢的化学组分及含量控制常化温度和常化时间，以控制常化后的晶粒大小，在保证完全再结晶的前提下，尽可能地细化铁素体晶粒组织，降低铁素体晶粒尺寸，从而提高钢带韧性，降低冷轧时的断带风险；更进一步地，通过在常化后于罩式退火炉中冷却以控制钢卷的温度，可以确保钢卷送至冷轧线时仍然具有一定的温度，可以防止钢带在冷轧前温度低而导致冷轧时钢带变成脆性，进而引起的容易断带的情况发生，而且简化了设备和工序；进一步通过在冷轧阶段的第一道次采用恒定的轧制力，避免了钢带在轧制时随厚度变化而引起的轧制力波动，降低由于轧制时钢带的厚度波动而引起的延伸率不均匀，降低了轧制时的断带风险。

(3)通过控制热轧终轧温度和卷取温度，以得到尽可能多的细长晶粒；通过设计罩式退火炉的加热方式、升温速率、冷却速率，并在其中填充氢气，不仅可以控制常化工序时间，使钢带自罩式退火炉中送至冷轧线时开轧温度达到预设温度，控制钢带在冷轧前的微观组织，得到细化的铁素体晶粒组织，从而提高钢带韧性，降低冷轧时的断带率，提高冷轧的轧制效率和成材率，还可以避免常化时钢带表面发生氧化。

(4)通过对冷轧工艺的控制，包括轧制方式、弯辊力、每个道次的轧制力、入口端与出口端分别对钢带施加的拉伸张力、轧制速度等，尤其是通过第二道次至第五道次对压下量的控制，从而实现对最终成品厚度的精确控制，进一步降低钢带在冷轧时的断带率，提高高牌号无取向硅钢的生产成材率，降低生产成本，提高生产效率。

上文所列出的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

下面通过3个实施例和2个对比例来进一步说明本发明的有益效果，当然，这3个实施例仅为本发明所含众多变化实施例中的一部分，而非全部。3个实施例和2个对比例分别提供了一种高牌号无取向硅钢，其生产方法具体如下。

(1)冶炼

依次采用铁水脱硫、转炉冶炼、RH精炼按照如表1所述的化学成分进行冶钢。

(2)连铸

将冶炼所得钢水采用连铸设备制备成连铸坯，连铸坯的厚度均为220mm。

[表1]

化学成分，wt％ 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 Si 2.83 2.93 3.15 3.0 3.0 Als 0.6 0.95 1.15 0.8 0.5 Mn 0.75 0.45 0.3 0.25 0.45 P 0.018 0.015 0.013 0.015 0.015 S 0.0015 0.0018 0.0008 0.0020 0.0020 N 0.0012 0.0018 0.0013 0.0014 0.0014 Nb 0.0018 0.0010 0.0008 0.0013 0.0013 V 0.0010 0.0009 0.0012 0.0010 0.0010 Ti 0.0008 0.0009 0.0017 0.0009 0.0009 Fe和不可避免的杂质元素 Bal Bal Bal Bal Bal

(3)热轧

将连铸工序所得连铸坯依次经过加热、多道次粗轧、多道次精轧、冷却和卷取，制备得到热轧卷板。实施例1～3和对比例1～2的加热温度、加热时间、中间坯厚度、终轧温度、卷取温度如表2所示。

[表2]

加热温度/℃ 加热时间/min 中间坯厚度/mm 终轧温度/℃ 卷取温度/℃ 实施例1 1138 150 45 840 650 实施例2 1123 180 43 820 600 实施例3 1090 200 40 800 550 对比例1 1080 200 42 800 550 对比例2 1150 150 45 840 650

(4)酸洗

实施例1～3：对热轧卷板进行连续式酸洗以去除其表面的氧化皮。

对比例1～2：酸洗工序置于常化工序后完成，详见步骤6。

(5)切边

实施例1～3：采用圆盘剪对热轧卷板的两侧进行切边，单侧的剪切宽度为10～20mm。

对比例1～2：切边工序置于常化工序后完成，详见步骤6，单侧的剪切宽度为10～20mm。

(6)常化

实施例1～3：将切边后的钢卷在罩式退火炉中进行常化处理，罩式退火炉采用辐射管加热，且罩式退火炉中填充100％的氢气进行保护，其中，常化升温速率为2.5℃/min，常化的均热温度为T＝{(990～1010)-100×[30×(Si)+20×(Al)]}℃，其中，(Si)为Si的质量百分比，(Al)为Al的质量百分比，均热时间为6h，之后冷却，冷却速率为1℃/min。

对比例1～2：将切边后的钢卷在常化退火炉中先经明火加热升温，升温速率为10℃/min，均热段采用电加热保温；对比例1的均热温度为880℃、均热时间为80s；对比例2的均热温度为870℃、均热时间为80s；之后先缓冷后快冷至室温，缓冷段冷却速度为5℃/s，缓冷段冷却至750℃，快冷段冷却速度为20℃/s，带钢经快冷段出炉后，温度为50℃以下。出炉后经抛丸酸洗、采用圆盘剪进行切边处理。

(7)冷轧

实施例1～3：钢卷在罩式退火炉中冷却至预设温度T0时送至六辊单机架组冷轧，其中，冷轧入口处钢带的厚度为2.3mm；

对比例1～2：常化后的钢卷经抛丸酸洗、切边后送至六辊单机架组冷轧，其中，冷轧入口处钢带的厚度为2.3mm。

经5个道次冷轧，其中，第二道次轧制至第五道次采用双边浪轧制，采用弯辊压下，弯辊力为50～70kN。5个道次的轧制力、入口端的单位张力、出口端的单位张力、轧制速度、压下量、出口处钢带厚度如表3所示。

[表3]

采用上述方法分别连续生产700卷，实施例1～3的断带率均不超过1％，而对比例1～2的断带率高达40％。

(8)成品退火

对冷轧后的钢带进行连续式退火处理，退火温度为960～1000℃，退火时间为60s。

(9)涂层

在钢带上下表面均匀涂覆绝缘层，以提高其绝缘性能。

对退火后实施例1～3和对比例1～2所得的高牌号无取向硅钢成品进行检测，得到其铁损P _1.5/50和磁感应强度B ₅₀₀₀的数据如表4所示。

[表4]

P _1.5/50(W/kg) B ₅₀₀₀(T) 实施例1 2.67 1.692 实施例2 2.51 1.681 实施例3 2.43 1.677 对比例1 2.78 1.661 对比例2 2.83 1.65

结合整个生产过程来看，实施例1～3与对比例1～2相比，大大降低了冷轧时的断带率，提高了轧制成材率。

总的来讲，从上述实施例1～3可以看出，采用本发明一实施方式生产高牌号无取向硅钢，不仅大幅降低了轧制断带率，节约了成本，而且磁性能优良，减低了铁损。