Tutkimuksen jatkuvan syventymisen myötä matalalämpöistä valuaihion lämmitystekniikkaa edistetään ja sovelletaan entistä laajemmin, millä on myönteinen rooli aihion tuotannon ja kehittämisen edistämisessä.orientoitua piiterästä.
Viime vuosina suuret orientoituneet piiteräksen tuotantolaitokset maailmassa ovat pitäneet erittäin tärkeänä valuaihion lämmitysprosessin parantamista. Perinteinen korkean lämpötilan uunilämmitystapa on korvattu tavallisella kävelyuunilämmityksellä + korkeataajuisella induktiouunin korkealla lyhytaikaisella lämmityksellä. Vuonna 1996 Nippon Steelin Bapan Plant on käyttänyt 1150–1250 astetta matalan lämpötilan valuaihion lämmitysprosessia Hi-B-teräksen valmistukseen; Venäjä on käyttänyt 1250–1280 asteen laattalämmitysprosessia CGO-teräksen valmistukseen. Nykyaikaisessa rauta- ja terästeollisuudessa, joka tavoittelee yhä enemmän energiansäästöä, ympäristönsuojelua ja kustannusten alentamista, matalan lämpötilan valua aihion lämmitysprosessia tullaan varmasti käyttämään laajasti orientoidun piiteräksen tuotannossa.
Orientoitu piiteräksinen korkean lämpötilan valu aihion lämmitystekniikka
Orientoidun piiteräksen tuotantoprosessissa yksittäisen Goss-tekstuurin saamiseksi sekundaarisen uudelleenkiteyttämisen avulla hienoja ja dispergoituneita saostettuja faasihiukkasia tai raerajojen erotteluelementtejä, jotka voivat tehokkaasti estää primääristen rakeiden normaalia kasvua, kutsutaan inhibiittoreiksi. Seksuaalinen vaikutus. Vakaiden magneettisten ominaisuuksien varmistamiseksi valu- ja kondensaatioprosessin aikana saostuneet karkeat MnS-hiukkaset on liuotettava täysin. Siksi CGO-teräsvaluaihion, jossa on MnS-inhibiittori, kuumennuslämpötilaksi on määritetty 1350-1370 astetta, ja Hi-B-teräksen, jossa on MnS+AlN-inhibiittori, kuumennuslämpötila on korkeampi kuin CGO-teräksen korkeamman mangaanin ja hiilen vuoksi. kuin CGO-teräs. Lämmityslämpötilaksi on määritetty 1380-1400 astetta. Kun valulaatta kuumennetaan korkeaan lämpötilaan, joka on yli 1350 astetta, karkeat MnS-hiukkaset liukenevat täysin ja saostuvat sitten hienojakoisessa tilassa kuumavalssausprosessin aikana. Hienojakoiset AlN-hiukkaset saostuvat pääasiassa kuumavalssatun levyn normalisointiprosessin aikana. Sopiva alkuraekoko hiilenpoistohehkutuksen jälkeen CGO-teräkselle on 15-25 μm ja Hi-B-teräkselle 10-15 μm. Tämä voi varmistaa, että toissijainen uudelleenkiteytyminen on täydellinen ja että voidaan saavuttaa korkeat magneettiset ominaisuudet. Korkean lämpötilan valulaatan lämmityksellä on kuitenkin seuraavat haitat:
Hyötysuhde pienenee: palamishäviö kasvoi (3,5 %-6 %) valulaatan ylihapettumisesta johtuen, mikä on noin 4 kertaa suurempi kuin tavallisen hiiliteräksen lämmityksen palamishäviö;
(1) Kuonan kerääntyminen uunin pohjalle ja pieni teho: muodostuneen SiO2-oksidikerroksen sulamispiste on vain 1205 astetta, joten oksidikerros sulaa korkean lämpötilan lämmitysuunissa ja virtaa uunin pohjalle. Keskimääräinen 4 000 aihioiden lämmitys vaatii kuonan puhdistamista ja lämmittämistä. Noin 8,000 kunnostetaan, ja työolosuhteet uunin korjaamiseksi ovat erittäin huonot;
(2) Energiahävikki: Pääasiassa liiallisesta lämpötilasta johtuen polttoaineen kulutus kasvaa;
(3) Lyhentynyt uunin käyttöikä: Lämmitysuunin korkean lämpötilan vyöhykkeen tulenkestävä vuoraus, joka on ollut pitkään korkeassa lämpötilassa ja lämpökuormituksessa, kuoriutuu voimakkaasti pois ja käyttöikä lyhenee, mikä ei vain lisää huoltoa. kustannuksia, mutta myös vähentää uunin toimintanopeutta;
(4) Korkeat valmistuskustannukset: laatan rakeiden karkenemisen ja reunarajarajan hapettumisen vuoksi kuumavalssattu nauha on altis reunahalkeamille, tuottoaste pienenee ja valmistuskustannukset ovat yhtä vahvat;
(5) Monet tuotteen pintavirheet: kuumavalssatun nauhateräksen pinnalla on huonosti poistunut oksidihilse, joka vaikuttaa tuotteen fyysiseen laatuun;
(6) Magneettiset ominaisuudet ovat epävakaita: valetun laatan pinnassa oleva alumiini, pii ja hiili yhdistyvät hapettumiseen, mikä vähentää pitoisuutta, mikä johtaa tuotteen epätasaisiin magneettisiin ominaisuuksiin ja eristävän kalvon ominaisuuksien heikkenemiseen;
(7) Lisäksi laatan rakeiden karkeutumisen vuoksi tuote on altis lineaarisille hienokidevirheille, mikä vaikuttaa magneettiseen stabiilisuuteen.
Tällä hetkellä yleinen prosessi korkean lämpötilan valulaattojen lämmittämiseen on seuraava: Valetut laatat esilämmitetään ensin tavallisessa lämmitysuunissa 1200 asteeseen ja viedään sitten korkeataajuiseen induktiouuniin korkean lämpötilan ja lyhytaikaista aikaa varten. lämmitys. Tämä prosessi kuluttaa vähemmän energiaa kuin perinteiset korkean lämpötilan uunilämmitysmenetelmät, uunin rungon käyttöikä on pidempi, se vähentää kuonan kertymistä pohjaan ja kuumavalssausreunan halkeamia sekä alentaa valmistuskustannuksia.
suuntautunut piiteräs matalan lämpötilan valuaihion lämmitystekniikka
Edellä mainittujen korkean lämpötilan valuaihion lämmitystekniikan puutteiden vuoksi ja koska se ei edistä orientoidun piiteräksen ja muiden teräslaatujen käyttöä kuumavalssatun tuotantolinjan jakamiseen, on välttämätöntä alentaa aihion lämmityslämpötilaa . Matalalämpötilaisen valuaihion lämmittämiseksi on eliminoitava MnS tai eliminoitava inhibiittorista heikentävän MnS:n vaikutus, ja sen sijaan tulee käyttää AlN:a, Cu2S:ää jne. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että AlN:n ja Cu2S:n kiinteän liuoksen lämpötila on alhaisempi kuin MnS:n, joka sopii paremmin matalan lämpötilan lämmitykseen. Tällä hetkellä teollisuudessa käytetään pääasiassa kahdenlaisia matalan lämpötilan valuaihion lämmitysprosesseja: toinen on inhibiittori (kutsutaan synnynnäiseksi estäjäksi), joka tarvitaan sekundaarisen uudelleenkiteytymisen muodostumiseen ennen kylmävalssausta, ja toinen on hiilenpoistohehkutus nitridoinnin jälkeen. , typpi yhdistetään teräksessä olevan alkuperäisen alumiinin kanssa hienoja ja dispergoituneita (Al, Si) N-hiukkasia muodostaen ja saadaan sekundaarista uudelleenkiteytymistä varten tarvittava inhibiittori (kutsutaan hankituksi inhibiittoriksi). Typpikäsittelyn aikana typpimäärää säädetään arvoon (150-300) X10-6, ja primäärirakeiden keskimääräinen raekoko hiilenpoistohehkutuksen jälkeen on 18 ~ 30 μm, täydellisen toissijaisen uudelleenkiteytyneen rakenteen ja korkean B800-arvon saavuttamiseksi. Typpikäsittely ja hiilenpoistohehkutus suoritetaan samassa jatkuvassa hehkutusuunissa, eli hiilenpoistohehkutuksen jälkeen teräsnauha kulkee H2+N2+NH:n (sekoitettu kaasu, säätelee hapetusnopeutta PH2O/) läpi. PH2 Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,04. Lisäksi sitä voidaan käyttää myös menetelmässä nitridin lisääminen pinnoitettaessa MgO-irrotusainetta teräslevyn pinnalle nitridoinnin tarkoituksen saavuttamiseksi. Nitrausprosessi voi alentaa kuumennuslämpötilaa valetusta laatasta 1150-1200 asteeseen.
Luontaisten inhibiittorien käyttö CGO-teräksen valmistuksessa ja sekä luontaisten että hankittujen estäjien käyttö Hi-B-teräksen valmistuksessa on toinen tehokas tapa alentaa valulaatan kuumennuslämpötilaa. Valulaatan lämmityslämpötilaa voidaan säätää välillä 1250-1300 astetta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että orientoidulla piiteräksellä on tällä hetkellä pääasiassa seuraavat kaksi matalan lämpötilan valua aihion lämmitysprosessia:
(1) Myöhäinen nitrausprosessi: teräksen valmistuksen aikana lisätään vain pieni määrä alumiinia, jota käytetään pääasiassa Hi-B-suuntautuneen piiteräksen valmistukseen. Sen koostumus vaatii S-massaosuuden<0.007%, and nitriding treatment is carried out after decarburization annealing. The main feature of this process is that the steel strip needs to be nitrided at 750 ℃ X 30s after decarburization annealing. (Al, Si) N particles are formed during the high temperature annealing and heating process, which hinders the growth of the primary grains before the secondary recrystallization occurs. The proper size of the primary grains after decarburization annealing is 18-30 μm (larger than the primary grain size of the high-temperature casting billet heating process). This process can reduce the slab heating temperature to 1150-1200℃, which is the lowest temperature used for slab heating in the current industrial production of oriented silicon steel;
(2) Cu2S:n luontainen estäjäprosessi: Cu2S on tärkein estäjä CGO-teräksen tuotannossa, ja Cu2S kuumennetaan 1250-1300 asteeseen täydellisen kiinteän liuoksen saavuttamiseksi. Kuumavalssauksen aikana saostuneet hienot ja dispergoidut Cu2S-hiukkaset toimivat inhibiittoreina, kun taas kuumavalssatussa levyssä olevat karkeat MnS-hiukkaset eivät. Alkuperäinen raekoko on korkean lämpötilan laatan kuumennusprosessin ja matalan lämpötilan laattalämmitysprosessin välissä (15-25μm). Hi-B-teräksen valmistuksessa käytetään MnS+AlN:ää inhibiittorina. Kuumavalssattua levyä käsitellään usein hienojen AIN-hiukkasten saostamiseksi. Hiilenpoiston ja hehkutuksen jälkeen nitridointia käytetään usein vahvistamaan edelleen vaimennuskykyä. Tämä tekniikka voi laskea valetun aihion lämmityslämpötilan 1250-1300 asteeseen.
Johtopäätös
On kiistatonta, että korkean lämpötilan aihion lämmitystekniikka on tärkeä virstanpylväs orientoidun piiteräksen kehityksen historiassa. Se on kypsä prosessi, joka voi saada vakaasti korkeat magneettiset ominaisuudet sen jälkeen, kun ihmiset ovat täysin ymmärtäneet inhibiittoreiden roolin. Viime vuosina korkean lämpötilan lämmityksen puutteet ovat kuitenkin nousseet entistä näkyvämmiksi, kun energiahuollon pula on kasvanut ja vaatimukset ympäristönsuojelulle ja kustannusleikkauksille ovat kasvaneet. Laattojen lämmityslämpötilan alentamisesta on tullut maailman suurimpien suuntautuneiden piiteräsvalmistajien huolenaihe. Teknologian kehittämisen hotspotit. Tutkimuksen jatkuvan syventymisen myötä matalan lämpötilan valuaihion lämmitystekniikkaa edistetään ja sovelletaan entistä laajemmin, millä on myönteinen rooli orientoidun piiteräksen tuotannon ja kehityksen edistämisessä.
Kylmävalssattu Grain Suuntautumaton piiteräs
