CN202111176370.7高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法

权利要求

1.一种高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，其特征在于，包括：

对硅钢极薄带进行清洗，并对清洗后的所述硅钢极薄带进行烘干；

对烘干后的硅钢极薄带进行涂覆隔离层；

将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理，其中，高温退火过程包括：快速升温至300～600℃，慢速升温至800～1300℃，并在预设温度时进行保温，保温至预设时间后进行冷却，冷却至50～300℃；

对退火处理后的硅钢极薄带进行表面清洗、干燥以及涂覆绝缘层；

将涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干烧结处理，并卷取成品。

2.如权利要求1所述的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，其特征在于，在对硅钢极薄带进行清洗的过程中，

通过去离子水或者酸碱液对所述对硅钢极薄带进行清洗，直至所述硅钢极薄带的表面露出金属合金原色。

3.如权利要求1所述的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，其特征在于，在对清洗后的所述硅钢极薄带进行烘干的过程中，

对清洗后的硅钢极薄带进行烘干，烘干温度为80～350℃，烘干时间为10～300S。

4.如权利要求1所述的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，其特征在于，所述对烘干后的硅钢极薄带进行涂覆隔离层，包括：

对烘干后的硅钢极薄带的表面涂覆氧化镁隔离剂或者氧化铝隔离剂；

对涂覆有氧化镁隔离剂或者氧化铝隔离剂的硅钢极薄带进行烘干处理，其中，烘干温度为80～380℃，烘干时间为10～300S。

5.如权利要求1所述的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，其特征在于，所述将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理之前，包括：

将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带放入退火炉内；

向所述退火炉内通入氮气，当所述退火炉内的氧含量小于10ppm时，向所述退火炉内通入氢气；

当所述退火炉内的氮气和氢气比例为0～90％时，对所述退火炉内的硅钢极薄带进行高温退火处理。

6.如权利要求5所述的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，其特征在于，所述将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理，包括：

当所述退火炉内的氮气和氢气比例为0～90％时，将所述退火炉的炉内温度快速升温至300～600℃，升温速度为50～600℃/小时；

慢速升温至800～1300℃，升温速度20～200℃/小时；

并在温度达到800～1300℃时，进行保温；

当保温时间达到0.5～72h时，对所述退火炉的炉内进行冷却处理，其中，冷却温度为50～300℃，冷却速度20～800℃/小时。

7.如权利要求1所述的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，其特征在于，所述将涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干烧结处理，包括，

对涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干，其中，烘干温度为180～800℃，烘干时间为10～90S；

对烘干后的硅钢极薄带进行烧结，其中，烧结温度为200～850℃，烧结时间为10～120S。

说明书

高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法

技术领域

本发明涉及金属材料加工与制造技术领域，更为具体地，涉及一种高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法。

背景技术

硅钢极薄带通常指成品厚度≤0.15mm的硅钢带材，包括无取向硅钢极薄带、取向硅钢极薄带和6.5％Si钢极薄带。

其中，普通无取向硅钢极薄带的厚度规格为：0.15、0.12、0.10、0.05mm等；取向硅钢极薄带的产品厚度规格为：0.04、0.05、0.08、0.10mm等；6.5％Si钢极薄带一般采用渗硅法进行制备，其产品厚度规格为：0.04、0.05、0.08、0.10mm等；生产上述无取向硅钢极薄带、取向硅钢极薄带和6.5％Si钢极薄带不同厚度规格的产品，均采用气体保护下的连续退火涂层工艺。

目前采用连续退火涂层工艺存在的问题为：对轧制厚度≤0.10mm的硅钢带材进行连续退火涂层时，由于带钢厚度薄，在800～1000℃退火温度下，带钢明显软化，致使夹送辊和张力辊不能有效地控制带钢的张力，造成硅钢带材的板形变差且极易发生断带，尤其是生产宽度≥400mm硅钢极薄带，张力更不稳定，从而影响产品成材率低且性能不稳。

为解决上述问题，本发明提供一种高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，以解目前硅钢极薄带在连续退火涂层工艺存中存在张力不易控制，而导致硅钢带材的板形变差且极易发生断带等问题。

本发明提供一种高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，包括：

对硅钢极薄带进行清洗，并对清洗后的所述硅钢极薄带进行烘干；

对烘干后的硅钢极薄带进行涂覆隔离层；

将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理，其中，高温退火过程包括：快速升温至300～600℃，慢速升温至800～1300℃，并在预设温度时进行保温，保温至预设时间后进行冷却，冷却至50～300℃；

对退火处理后的硅钢极薄带进行表面清洗、干燥以及涂覆绝缘层；

将涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干烧结处理，并卷取成品。

此外，优选的方案是，在对硅钢极薄带进行清洗的过程中，

通过去离子水或者酸碱液对所述对硅钢极薄带进行清洗，直至所述硅钢极薄带的表面露出金属合金原色。

此外，优选的方案是，在对清洗后的所述硅钢极薄带进行烘干的过程中，

对清洗后的硅钢极薄带进行烘干，烘干温度为80～350℃，烘干时间为10～300S。

此外，优选的方案是，所述对烘干后的硅钢极薄带进行涂覆隔离层，包括：

对烘干后的硅钢极薄带的表面涂覆氧化镁隔离剂或者氧化铝隔离剂；

对涂覆有氧化镁隔离剂或者氧化铝隔离剂的硅钢极薄带进行烘干处理，其中，烘干温度为80～380℃，烘干时间为10～300S。

此外，优选的方案是，所述将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理之前，包括：

将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带放入退火炉内；

向所述退火炉内通入氮气，当所述退火炉内的氧含量小于10ppm时，向所述退火炉内通入氢气；

当所述退火炉内的氮气和氢气比例为0～90％时，对所述退火炉内的硅钢极薄带进行高温退火处理。

此外，优选的方案是，所述将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理，包括：

当所述退火炉内的氮气和氢气比例为0～90％时，将所述退火炉的炉内温度快速升温至300～600℃，升温速度为50～600℃/小时；

慢速升温至800～1300℃，升温速度20～200℃/小时；

并在温度达到800～1300℃时，进行保温；

当保温时间达到0.5～72h时，对所述退火炉的炉内进行冷却处理，其中，冷却温度为50～300℃，冷却速度20～800℃/小时。

此外，优选的方案是，所述将涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干烧结处理，包括，

对涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干，其中，烘干温度为180～800℃，烘干时间为10～90S；

对烘干后的硅钢极薄带进行烧结，其中，烧结温度为200～850℃，烧结时间为10～120S。

从上面的技术方案可知，本发明提供的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，能获取以下有益效果：

1)本发明的生产方法适用产品范围广泛，可适用于宽度为：50～1500mm、0.02～0.15mm的硅钢，其中，硅钢包括0.3～6.7wt％Si的取向硅钢、无取向硅钢以及6.5％硅钢极薄带。

2)采用本发明的生产方法，能够避免硅钢极薄带钢连续退火时的断带，罩式退火的粘接等问题；

3)采用本发明的生产方法能够得到磁性能优异且稳定的硅钢极薄带产品。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为本发明实施例的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法流程示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

针对前述提出的目前硅钢极薄带在连续退火涂层工艺存中存在张力不易控制，而导致硅钢带材的板形变差且极易发生断带等问题，本发明提出了一种高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，图1示出了根据本发明实施例的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法流程。

如图1所示，本发明提供的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，包括：

S110：对硅钢极薄带进行清洗，并对清洗后的所述硅钢极薄带进行烘干；

S120：对烘干后的硅钢极薄带进行涂覆隔离层；

S130：将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理，其中，高温退火过程包括：快速升温至300～600℃，慢速升温至800～1300℃，并在预设温度时进行保温，保温至预设时间后进行冷却，冷却至50～300℃；

S140：对退火处理后的硅钢极薄带进行表面清洗、干燥以及涂覆绝缘层；

S150：将涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干烧结处理，并卷取成品。

在本发明的实施例中，通过对硅钢极薄带材进行连续表面清洗，使带材露出金属合金原色，再进行连续涂敷隔离涂层以及进行高温退火处理，最后进行连续涂敷绝缘涂层，从而解决前硅钢极薄带在连续退火涂层工艺存中存在张力不易控制，而导致硅钢带材的板形变差且极易发生断带等问题；即：以克服厚度≤0.15mm硅钢极薄带连续退火涂层存在的技术瓶颈，得到磁性能好、成材率高的硅钢极薄带产品。

在步骤S110中，在对硅钢极薄带进行清洗的过程中，通过去离子水或者酸碱液对所述对硅钢极薄带进行清洗，直至所述硅钢极薄带的表面露出金属合金原色。

其中，在对清洗后的所述硅钢极薄带进行烘干的过程中，对清洗后的硅钢极薄带进行烘干，烘干温度为80～350℃，烘干时间为10～300S。

在步骤S120中，所述对烘干后的硅钢极薄带进行涂覆隔离层，包括：

S121：对烘干后的硅钢极薄带的表面涂覆氧化镁隔离剂或者氧化铝隔离剂；

S122：对涂覆有氧化镁隔离剂或者氧化铝隔离剂的硅钢极薄带进行烘干处理，其中，烘干温度为80～380℃，烘干时间为10～300S。

在步骤S130中，所述将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理之前，包括：

将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带放入退火炉内；

向所述退火炉内通入氮气，当所述退火炉内的氧含量小于10ppm时，向所述退火炉内通入氢气；

当所述退火炉内的氮气和氢气比例为0～90％时，对所述退火炉内的硅钢极薄带进行高温退火处理。

也就是说，首先向退火炉内通入氮气，以赶走炉内的空气，并测试炉内氧含量，当氧含量小于10ppm后，通入氢气，当在氮气和氢气比例达到0～90％的某个点上，开始进行退火处理。

所述将涂覆有所述隔离层的硅钢极薄带进行高温退火处理，包括：

S131：当所述退火炉内的氮气和氢气比例为0～90％时，将所述退火炉的炉内温度快速升温至300～600℃，升温速度为50～600℃/小时；

S132：慢速升温至800～1300℃，升温速度20～200℃/小时；

S133：并在温度达到800～1300℃时，进行保温；

S134：当保温时间达到0.5～72h时，对所述退火炉的炉内进行冷却处理，其中，冷却温度为50～300℃，冷却速度20～800℃/小时。

在本发明的实施例中，对硅钢极薄带进行高温退火处理，可以将将涂隔离剂的硅钢极薄带卷放入罩式炉或展开送入连续退火机组，在具有应用中，可以根据实际需求选择罩式炉，还是选择连续退火机组进行退火。其中，如果选择罩式炉进行退火处理中，在进行冷却时，将加热罩更换成冷却罩，带卷在炉内冷却，冷却速度20～800℃/小时，冷却到50～300℃开内罩，带卷出炉。

在步骤S150中，所述将涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干烧结处理，包括：S151：对涂敷绝缘涂层的硅钢极薄带进行烘干，其中，烘干温度为180～800℃，烘干时间为10～90S；

S152：对烘干后的硅钢极薄带进行烧结，其中，烧结温度为200～850℃，烧结时间为10～120S。

采用上述生产方法，能够避免硅钢极薄带钢连续退火时的断带，罩式退火的粘接等问题，并且能够得到磁性能优异且稳定的硅钢极薄带产品。采用此生产方法广泛应用各种规格的薄硅钢。

根据上述生产方法，本发明根据如下的实施例作进一步的说明。

实施例1

0.10mm无取向硅钢极薄带

1)表面清洗：在对硅钢极薄带的表面进行清洗，使带材露出金属合金原色，并烘干，烘干温度240℃，时间30S。

2)涂隔离层：在清洗、烘干后的硅钢极薄带的表面涂以Al
₂O
₃为主的隔离剂，然后烘干，烘干温度300℃；时间30S。

3)罩式炉高温退火：将涂有隔离层的硅钢极薄带卷放入罩式炉，进行高温罩式退火，退火工艺为：首先向炉内通入氮气赶走炉内的空气，测试炉内氧含量，在氧含量小于10ppm后，通入氢气，在氮气和氢气比例达到30％时，①快速升温至300℃，升温速度200℃/小时；②慢速升温至900℃，升温速度50℃/小时；③保温，在900℃的温度点上，保温6小时；④冷却，将加热罩更换成冷却罩，带卷在炉内冷却，冷却速度300℃/小时，冷却到150℃开内罩，带卷出炉；

4)涂绝缘涂层：将退火处理后带材进行连续表面清洗、干燥后，涂敷绝缘涂层。

5)烘干烧结：将涂敷绝缘涂层后的带材进行连续烘干、烧结，烘干温度200℃，时间30S,烧结温度450℃，时间35S，卷取后即为成品。

按以上退火工艺，得到成品是厚度为0.1mm、含3.1wt％Si无取向硅钢极薄带，其磁感应强度B
₈₀₀＝1.76T，铁损P
_1.0/400＝8.9W/kg。

实施例2

0.08mm取向硅钢极薄带

1)表面清洗：在对硅钢极薄带的表面进行清洗，使带材露出金属合金原色，并烘干，烘干温度260℃，时间30S；

2)涂隔离层：在清洗、烘干后的带钢表面涂以MgO为主的隔离剂，然后烘干，烘干温度375℃，时间23S。

3)罩式炉高温退火：将涂隔离剂的硅钢极薄带卷放入罩式炉，进行高温罩式退火,退火工艺为：首先向炉内通入氮气赶走炉内的空气，测试炉内氧含量，在氧含量小于10ppm后，通入氢气，在氮气和氢气比例达到55％，①快速升温至600℃，升温速度200℃/小时；②慢速升温至1100℃，升温速度50℃小时；③保温，在1100℃的温度点上，保温9小时；④冷却，将加热罩更换成冷却罩，带卷在炉内冷却，冷却速度475℃/小时，冷却到180℃开内罩，带卷出炉；

4)涂绝缘涂层：将退火处理后带材进行连续表面清洗、干燥后，涂敷绝缘涂层。

5)烘干烧结：将涂敷绝缘涂层后的带材进行连续烘干、烧结，烘干温度320℃，时间36S,烧结温度750℃，时间29S，卷取后即为成品。

按以上退火工艺，得到成品是厚度为0.08mm、3.2wt％Si取向硅钢极薄带，其磁感应强度B
₈₀₀＝1.85T，铁损P
_1.0/400＝6.0W/kg。

实施例3

0.05mm的6.5％硅钢极薄带

1)表面清洗：在对硅钢极薄带的表面进行清洗，使带材露出金属合金原色，并烘干，烘干温度230℃，时间45S；

2)涂隔离层：烘干后的硅钢极薄带的表面涂以Al
₂O
₃为主的隔离剂，然后烘干，烘干温度320℃，时间19S。

3)罩式炉高温退火：将涂隔离剂的硅钢极薄带卷放入罩式炉，进行高温罩式退火,退火工艺为：首先向炉内通入氮气赶走炉内的空气，测试炉内氧含量，在氧含量小于10ppm后，通入氢气，在氮气和氢气比例达到10％，①快速升温至600℃，升温速度240℃/小时；②慢速升温至1180℃，升温速度30℃小时；③保温，在1180℃的温度点上，保温12小时；④冷却，将加热罩更换成冷却罩，带卷在炉内冷却，冷却速度273℃/小时，冷却到150℃开内罩，带卷出炉；

4)涂绝缘涂层：将退火处理后带材进行连续表面清洗、干燥后，涂敷绝缘涂层。

5)烘干烧结：将涂敷绝缘涂层后的带材进行连续烘干、烧结，烘干温度280℃，时间29S，烧结温度450℃，时间32S，卷取后即为成品。

按以上退火工艺，得到成品是厚度为0.05mm、含6.55wt％Si硅钢极薄带，其磁感应强度B
₈₀₀＝1.35T，铁损P
_1.0/400＝5.85W/kg。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，通过对硅钢极薄带材进行连续表面清洗，使带材露出金属合金原色，再进行连续涂敷隔离涂层以及进行高温退火处理，最后进行连续涂敷绝缘涂层，从而解决前硅钢极薄带在连续退火涂层工艺存中存在张力不易控制，而导致硅钢带材的板形变差且极易发生断带等问题。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的高磁感低铁损硅钢极薄带的生产方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。