1 前言
电工硅钢作为一种软磁材料，用于制造各种电机和变压器的铁芯，在电器生产系统中用量较大。自20世纪70年代开始，武钢、鞍钢、太钢先后引进并建成硅钢薄板、宽板卷生产线，使我国硅钢生产技术与先进国家的差距大为缩小，结束我国硅钢完全依赖进口的局面。
我国电工硅钢片用量主要集中在广东地区，广东一家某电动玩具厂具有较大规模，产品主要销往国外，其玩具电机用硅钢片原主要向武钢购买，由于国内硅钢片的垄断形势，武钢电工硅钢价格一直较高。该厂根据其电动玩具电机用硅钢片的技术要求，与我厂签订了电动玩具电机用硅钢片D2的试制计划。
2 D2钢技术要求
2.1 化学成份：
根据用户产品性能要求及我厂生产工艺特点，制定出内控成份要求：
C:≤0.08％；Mn：0.20～0.35％；Si:2.00～2.20％；P:≤0.020％；S≤0.020％；Als：≥0.020％。
以上元素对电工硅钢性能的影响：
Si:硅是电工硅钢中最主要的合金元素，当纯铁中硅含量较高时，其组织为单相铁素体，从而保留其优良磁性，降低各类铁损；但随着硅含量增加，钢的强度和硬度增加，脆性也显著增加，使硅钢片轧制和加工相当困难。
C:碳使硅钢片的磁感应强度下降，铁损显著增加，故碳应越低越好。
Mn:锰是扩大γ区元素，含量较高时使钢出现双向组织，退火时造成相变应力和奥氏体，对磁性不利；含量在0.25％左右时对磁性影响不显著。
S:硫不但增加了钢的热脆性，而且对电磁性能危害较大，但适量的MnS夹杂对获得单取向冷轧硅钢片是有利的，其影响还应该有一个全面的分析，但一般要求其小于0.020％。
P:磷和硅一样也能使γ区缩小，促使晶粒长大，并使钢的电阻率升高，从而降低铁损，提高硅钢的电磁性能；但磷会提高钢的冷脆性，使冷加工困难，故一般也作为有害元素去除。
Al:铝的作用与硅相似，且不象硅那样使钢明显变脆，故可用铝代替部分硅。
另外，钢中氮及氧化物夹杂对电磁性能的危害较大，氢会提高硅钢片的铁损，并会使硅钢片发生氢脆现象，故硅钢生产中一般都采用真空处理。
2.2 性能
电工硅钢最主要的性能要求为其磁感应强度及铁损，由于我们现阶段无此方面的检测设备，为保证用户使用要求，除保证成品成份符合内控要求外，要求钢带不准有裂纹、折叠、夹杂、撕裂、分层和外来夹杂等，力学性能(σs、δ5、HB)仅作参考。
3 工艺操作要点
1)初炼炉
为保证成品碳、磷低，要求终点C≤0.05％，P≤0.010％，加入中碳锰铁，钢包内不得有残留包底，出钢时严禁下氧化渣。
2)精炼炉
精炼炉做好脱氧工作，保证成品Als≥0.020％，精炼过程中控制好氩气流量，精炼时间不低于60min，软吹氩时间不低于7min，以更有效去除钢中气体和夹杂。控制好吊包温度，保证中包过热度在20～30℃范围。
3)连铸
由于该钢硅含量较高，从而其具有较好的流动性，但导热性能不好，要求连铸控制低拉速，比水量略低于碳素钢。全程采用氩封保护浇注及电磁搅拌。
4 试制生产过程及基本参数控制
1)成份控制
2炉钢终点碳分别为0.04％、0.02％，出钢磷分别为0.007％、0.006％，从而保证了成品成份进入内控成份要求，其成品成份如下：
C：0.05％、0.05％；Mn: 0.28％、0.27％;Si：2.16％、2.13％；P：0.01l％、0.008％；S：0.015％、0.006％；Als：0.054％、0.034％。
2)温度控制
由于在连铸浇注时采用中包对接，过热度控制不太好，两炉钢中包过热度均为37℃，高于工艺要求，从而为浇注带来了一定难度。
3)过程控制
初炼炉在保证低碳、低磷情况下出钢，出钢过程未下氧化渣，保证了精炼炉脱氧条件；精炼炉脱氧较好，成品Als与Alt之比保证在94～96％，每一炉精炼时间为60min，第二炉精炼时间为45min，软吹氩时间均保证在了10min；连铸采用中包对接，吊包温度控制偏高，拉速控制在2.2～2.4m/min，由于过热度较高及二冷配水偏高，连铸坯表面质量较差，存在较严重的鼓肚及缩孔；考虑到此钢轧带钢，压缩比较大，有缺陷坯仍作为合格坯转热轧带钢厂。
5 实物质量
此2炉钢在热轧带钢厂轧为2.5mm×143mm热带，由冷带厂再轧厚度为0.5mm冷带，未出现裂纹、裂边等缺陷。
低倍组织：偏析0级；一般疏松0级；中心疏松0.5级。
用户使用后反映效果较好，但磁感应强度稍偏低，铁损较高。
6 结论及工艺改进
1)鄂钢电炉炼钢厂采用“70t Consteel电炉+LF+CCM”三位一体短流程工艺，能够生产出电动玩具电机用硅钢片，从而为电工硅钢在电炉上生产提供了实际经验，且进一步拓展了我厂电炉钢产品结构，为适应市场需要创造了有利条件。
2)此批钢用户在使用过程中反映磁感应强度稍偏低，铁损较高。分析主要由于采用电炉冶炼碳偏高，在不能降低钢中碳含量的情况下，将硅成份调整为:2.40～2.50％，以提高D2钢的使用性能。
3)为保证硅钢使用性能及加工性能，必须减少其气体及夹杂物含量，在操作中对硅铁进行烘烤，且加强脱氧操作，保证成品Als含量及精炼时间、软吹氩时间。
4)由于此钢含硅量较高，流动性好但导热性能较差，故在操作中注意对过热度控制，采取低过热度及低拉速，采取较小的二冷配水量，以保证铸坯表面质量。
