CN202011535787.3一种无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺

权利要求

1.一种无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺，其特征在于，该工艺是在立式镀锌机组完成，冷轧无取向硅钢钢卷先经过立式退火炉完成再结晶退火，再依次经过涂层机涂覆低温无铬环保绝缘涂层，再经过立式干燥炉加热一段、立式干燥炉加热二段、立式干燥炉加热三段、冷却段干燥固化；

所述低温无铬环保绝缘涂层采用低温无铬环保绝缘涂液，固体含量为20%，无机物含量为40%，密度为1.2g/cm ³，粘度为10s，pH值为3；具体包括以下质量百分比的组分：30%~80%的水溶性磷酸盐、5%~45%的水溶性多元醇改性环氧树脂、3%~6%的酸性硅溶胶、1.2%~2%的缓蚀剂、2.4%~4%的催化剂、0.4%~0.6%的润湿剂、0.8%~1.2%的消泡剂，余量为去离子水；

所述干燥固化工艺具体为：

（1）带钢厚度0.5mm；

（2）带钢运行速度控制为62~65mpm；

（3）低温无铬环保绝缘涂层厚度0.9~1.0μm；

（4）立式干燥炉各段炉温：立式干燥炉加热一段炉温425~435℃，立式干燥炉加热二段炉温465~475℃，立式干燥炉加热三段炉温505~515℃；

（5）立式干燥炉加热三段出口板温215~220℃；

（6）冷却段出口板温60~63℃；

所述加热一段、加热二段、加热三段加热时间均为3.7~4s。

说明书

一种无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺

技术领域

本发明属于无取向硅钢绝缘涂层干燥固化技术，尤其涉及一种无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺。

背景技术

冷轧无取向硅钢是我国家用电器、各种类型电机、电子产品等行业的重要原材料，其表面涂层质量好坏直接影响电机或马达铁芯的冲片、叠装和绝缘电阻等性能。要求硅钢涂层具有优异的绝缘性、耐蚀性、附着性、冲片性、焊接性和耐热性等。

目前国内应用最多的无取向硅钢涂层是半有机含铬涂层，这类含铬涂层虽然满足了无取向硅钢涂层的各种性能要求，但六价铬含有毒性，会污染水源，造成危害。随着环保观念日益深入人心，无铬环保绝缘涂层成为无取向硅钢绝缘涂层研究的热点。

目前国内无取向硅钢通常在卧式机组上生产，并配有专门绝缘涂层机及卧式干燥炉。无论是采用常规含铬的绝缘涂层还是采用无铬环保绝缘涂层，基本都在卧式干燥炉上完成干燥固化工艺，要求板温基本在320℃～360℃。

随着冶金技术的发展，能够满足更低固化温度的无铬环保绝缘涂层正在开发研制中，相应的低温干燥固化工艺也在研发中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺，无取向硅钢在立式镀锌机组生产时，先经过立式退火炉完成再结晶退火，再通过涂层机涂低温无铬环保绝缘涂层之后，进入立式干燥炉完成干燥固化，实现在立式镀锌机组生产冷轧无取向硅钢产品的目的。本发明生产无取向硅钢产品时，充分发挥立式镀锌机组的兼容功能，节省投资，降低风险，满足研发生产冷轧无取向硅钢需要，开创国内行业成功先例。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺，该工艺是在立式镀锌机组完成，冷轧无取向硅钢钢卷先经过立式退火炉完成再结晶退火，再依次经过涂层机涂覆低温无铬环保绝缘涂层，再经过立式干燥炉加热一段、立式干燥炉加热二段、立式干燥炉加热三段、冷却段干燥固化。

进一步，所述低温无铬环保绝缘涂层采用低温无铬环保绝缘涂液，固体含量为20％，无机物含量为40％，密度为1.2g/cm ³，粘度为10s，pH值为3。

进一步，所述干燥固化工艺具体为：

(1)带钢厚度0.5mm；

(2)带钢运行速度控制为60～65mpm；

(3)低温无铬环保绝缘涂层厚度0.8～1.0μm；

(4)立式干燥炉各段炉温：立式干燥炉加热一段炉温420～450℃，立式干燥炉加热二段炉温460～490℃，立式干燥炉加热三段炉温500～530℃；

(5)立式干燥炉加热三段出口板温200～240℃；

(6)冷却段出口板温60～65℃。

进一步，所述加热一段、加热二段、加热三段加热时间均为3.5～4s。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

目前国内主要采用“无机盐+有机盐”的半有机绝缘涂层，半有机绝缘涂层烧结时，在加热到130℃前，以小于15～20℃/s速度加热，然后再以25～30℃/s加热速度升高到250～450℃，使绝缘膜硬化前将涂液中的水充分蒸发，防止绝缘膜表层龟裂和出现孔洞，附着性和绝缘性提高。加入还原剂的含铬涂料在260～320℃温度区间，六价铬开始还原转化成三价铬，为保证六价铬充分还原，固化温度要在320℃以上，因360℃以上涂料中树脂会发生分解，所以固化温度实际控制在320～360℃。

采用低温无铬环保绝缘涂层，不存在六价铬还原转化成三价铬问题，固化温度可适当降低，另外由于干燥炉为立式远红外电加热炉，带钢正反面涂层厚度及温度均匀性都得到了保障。经过多次试验及摸索，最终确定了最佳的低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺。

本发明立式干燥固化工艺简单、合理，操作方便，采用立式镀锌机组生产无取向硅钢时，先经过立式退火炉完成再结晶退火，再通过涂层机涂低温无铬环保绝缘涂层之后，进入立式干燥炉完成干燥固化。最终产品的涂层具有优异的绝缘性、耐蚀性、附着性、冲片性、焊接性和耐热性，完全满足下游工序要求。

附图说明

图1为本发明所述无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺示意图；

图中，1、涂层机，2、立式干燥炉加热一段，3、立式干燥炉加热二段，4、立式干燥炉加热三段，5、冷却段。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案及效果做进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明实施例无取向硅钢低温无铬环保绝缘涂层立式干燥固化工艺在立式镀锌机组完成。厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢钢卷，先经过立式退火炉完成再结晶退火，再依次经过涂层机1涂覆低温无铬环保绝缘涂层，再经过立式干燥炉加热一段2、立式干燥炉加热二段3、立式干燥炉加热三段4、冷却段5干燥固化，所得涂层性能满足下游用户需求。表1为本发明实施例1和2的立式干燥固化工艺和成品涂层性能。

表1本发明实施例立式干燥固化工艺和成品涂层性能

实施例 1 2 钢种牌号 50W800 50W470 带钢规格 0.5×1200mm 0.5×1200mm 机组速度 62mpm 65mpm 低温无铬环保绝缘涂层厚度 0.9μm 1.0μm 加热一段炉温 425℃ 435℃ 加热二段炉温 465℃ 475℃ 加热三段炉温 505℃ 515℃ 加热三段出口板温 215℃ 220℃ 冷却段出口板温 60℃ 63℃ 加热一段加热时间 4s 3.7s 加热二段加热时间 4s 3.7s 加热三段加热时间 4s 3.7s 成品表面电阻(正面) 2.6～2.8Ω/cm ² 2.7～2.9Ω/cm ² 成品表面电阻(反面) 2.6～2.8Ω/cm ² 2.7～2.9Ω/cm ² 成品涂层附着力 A级 A级 成品退火后表面电阻(正面) 1.8～1.9Ω/cm ² 1.9～2.0Ω/cm ² 成品退火后表面电阻(反面) 1.8～1.9Ω/cm ² 1.9～2.0Ω/cm ² 成品退后后涂层附着力 B级 B级

本发明所述低温无铬环保绝缘涂层可以采用CN112011250A的低温无铬环保绝缘涂液，原料各组分质量百分比为：30％～80％的水溶性磷酸盐、5％～45％的水溶性多元醇改性环氧树脂、3％～6％的酸性硅溶胶、1.2％～2％的缓蚀剂、2.4％～4％的催化剂、0.4％～0.6％的润湿剂、0.8％～1.2％的消泡剂，余量为去离子水。固体含量为20％，无机物含量为40％，密度为1.2g/cm ³，粘度为10s，pH值为3。

本发明立式干燥固化工艺简单、合理，操作方便，采用立式镀锌机组生产无取向硅钢时，先经过立式退火炉完成再结晶退火，再通过涂层机涂低温无铬环保绝缘涂层之后，进入立式干燥炉完成干燥固化。最终产品的涂层具有优异的绝缘性、耐蚀性、附着性、冲片性、焊接性和耐热性，完全满足下游工序要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。