CN202011472336.X一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺

权利要求

1.一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将铸坯装炉

装炉前先对炉台利用高压空气进行清扫，将通气管内的粉尘或其它杂质吹扫干净，然后根据钢卷的卷径大小选用与之匹配的料盘和料筐，将铸坯放入炉内；

S2、炉台密封

将装有铸坯的炉台完全密封，利用天然气加热或电加热的方式对炉台的内部进行加热，炉台使用电加热；

S3、加热升温

在加热之前往炉内通入氮气，将炉内的空气排空然后利用天然气进行加热；

S4、低保温阶段

在氮气保护气氛下将炉体升温到550±20℃，当升温到到550±20℃后改用氨分解气进行保护，然后在同样的气氛下升温到600℃并保温；

S5、高保温阶段

低保温结束后将温度升到1150℃后用氨分解气进行保护，在此过程中发生二次再结晶，并对炉内的硅钢进行净化处理，即去除硅钢中的氮和硫；

S6、降温阶段

高保温结束后，使用氨分解气保护进行冷却，温度降到1000℃以下再换为氮气冷却到500℃出炉。

2.根据权利要求1所述的一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，其特征在于：所述步骤S4中氮气与氨分解气的比例为1:1。

3.根据权利要求1所述的一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，其特征在于：所述S4步骤中应去除氧化镁中的化合水，控制气氛露点在0℃以下。

4.根据权利要求1所述的一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，其特征在于：所述S5步骤中氨分解气与氮气的比例为3:2。

5.根据权利要求1所述的一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，其特征在于：所述S5中温度在达到1000℃时均使用小于-15℃氨分解气，形成底层，温度升至1200℃时换低于-60℃的氨分解气。

6.根据权利要求1所述的一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，其特征在于：所述进行高温退火后进行平整拉伸退火和涂绝缘膜。

说明书

一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺

技术领域

本发明涉及取向硅钢技术领域，具体为一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺。

背景技术

取向硅钢主要用于制作变压器铁芯和大发电机的定子铁芯，是电力、军事工业中不可缺少的重要软磁合金，在制作取向硅钢时，需要对其进行高温退火，使之进行二次再结晶，在高温退火时，钢片加热到950℃左右即开始再结晶，从而可使钢片获得合适的晶粒度，提高取向度，达到改善磁性的目的，使硅钢形成硅酸镁底层，经最终脱碳退火，钢片表面形成二氧化硅的富硅薄膜，加热到1050℃左右它与氧化镁发生反应，在带钢表面形成一层玻璃状硅酸镁底层，以提高取向硅钢的绝缘性能和绝缘涂层附着力，能够排除夹杂，净化钢质核心、晶粒长大、提高取向度后进行分解，随着温度的进一步升高，在高温均热过程中有利夹杂将被去除，使钢质净化，以提高磁性。。取向硅钢中硫化锰(MnS)和氮化铝(AIN)等有利夹杂，在促进二次再结晶形成结晶。

由于碳在硅钢中以间隙原子或碳化物存在，在加过取向硅钢中时需要进行脱碳，在现有的取向硅钢高温退火工艺中，热轧板组织细化会形成小的再结晶晶粒，但是在高温退火工序前，若钢中残余碳含量过高，会使钢板在高温退火时形成的奥氏体阻碍二次再结晶时铁素体晶粒的长大，造成二次晶粒尺寸减小，从而影响成品的磁性能，且现有的取向硅钢高温退火工艺无法有效地缩短制备时间，制备成本依然高昂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，具备增强了成品的磁性能节约能耗降低了成本的优点，解决了背景技术中提出问题。

本发明提供如下技术方案：一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，包括如下步骤：

S1、将铸坯装炉

装炉前先对炉台利用高压空气进行清扫，将通气管内的粉尘或其它杂质吹扫干净，然后根据钢卷的卷径大小选用与之匹配的料盘和料筐，将铸坯放入炉内；

S2、炉台密封

将装有铸坯的炉台完全密封，利用天然气加热或电加热的方式对炉台的内部进行加热，炉台使用电加热；

S3、加热升温

在加热之前往炉内通入氮气，将炉内的空气排空然后利用天然气进行加热；

S4、低保温阶段

在氮气保护气氛下将炉体升温到550±20℃，当升温到到550±20℃后改用氨分解气进行保护，然后在同样的气氛下升温到600℃并保温；

S5、高保温阶段

低保温结束后将温度升到1150℃后用氨分解气进行保护，在此过程中发生二次再结晶，并对炉内的硅钢进行净化处理，即去除硅钢中的氮和硫。

S6、降温阶段

高保温结束后，使用氨分解气保护进行冷却，温度降到1000℃以下再换为氮气冷却到500℃出炉。

优选的，所述步骤S4中氮气与氨分解气的比例为1:1。

优选的，所述S4步骤中应去除氧化镁中的化合水，控制气氛露点在0℃以下。

优选的，所述S5步骤中氨分解气与氮气的比例为3:2。

优选的，所述S5中温度在达到1000℃时均使用小于-15℃氨分解气，形成底层，温度升至1200℃时换低于-60℃的氨分解气。

优选的，所述进行高温退火后进行平整拉伸退火和涂绝缘膜。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

该种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，在高保温阶段使用氨分解气，而氨分解气相对氢气而言比较稳定，在生产成本上也较氢气低，大大的降低了成本节约了能耗，在低保温阶段是为了消除应力，形成一次再结晶晶粒，进行脱碳，高保温阶段二次再结晶，净化钢质和形成烧结硅酸镁底层，最后退火完成后，完成烧结绝缘涂层、热拉伸平整，使之具备一定的消除应力、降低铁损的功能，在低保温阶段到高保温阶段的快速加热的主要目的是为了得到更好的晶相组织，也就是为了充分利用高斯取向晶粒能择优长大而快速形成更多的粗大高斯晶核，或者说尽量减少由于抑制剂分布的缺陷等原因而造成初次晶粒的长大，该种工艺有效的增强了成品的磁性能节约能耗降低了成本。

附图说明

图1为取向硅钢高温退火工艺步骤图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺，包括如下步骤：

S1、将铸坯装炉

装炉前先对炉台利用高压空气进行清扫，将通气管内的粉尘或其它杂质吹扫干净，然后根据钢卷的卷径大小选用与之匹配的料盘和料筐，将铸坯放入炉内；

S2、炉台密封

将装有铸坯的炉台完全密封，利用天然气加热或电加热的方式对炉台的内部进行加热，炉台使用电加热，为使用炉内形成稳态的炉气流动，在保护气(包括紧急气源)供给点位置(高压区)合理，炉膛结构能分区“憋压\"，将保护气排放口大小能灵活调节，使保护气供入点应分布均匀，能够保证保护气分呈带钢上下炉膛两侧流入，在炉内应干区、湿区隔离彻底，通过调整隔离装置及其两侧的炉压来实现，形成隔离装置成为相对负压区，确保干湿两区气氛互不干涉；

S3、加热升温

在加热之前往炉内通入氮气，将炉内的空气排空然后利用天然气进行加热，通过氮气通入量进行压力控制，确保低温区保护气向高温区方向流动，杜绝氢气安全隐患；

S4、低保温阶段

在氮气保护气氛下将炉体升温到550±20℃，当升温到到550±20℃后改用氨分解气进行保护，然后在同样的气氛下升温到600℃并保温，步骤S4中氮气与氨分解气的比例为1:1，去除氧化镁中的化合水，控制气氛露点在0℃以下，可以有效的避免了表面氧化膜中氧化亚铁和硅酸亚铁的含量增多，对以后形成的底层质量不好；

S5、高保温阶段

低保温结束后将温度升到1150℃后用氨分解气进行保护，在此过程中发生二次再结晶，并对炉内的硅钢进行净化处理，即去除硅钢中的氮和硫，氨分解气与氮气的比例为3:2，温度在达到1000℃时均使用小于-15℃氨分解气，形成底层，温度升至1200℃时换低于-60℃的氨分解气；

S6、降温阶段

高保温结束后，使用氨分解气保护进行冷却，温度降到1000℃以下再换为氮气冷却到500℃出炉，高温退火后进行平整拉伸退火和涂绝缘膜。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。