一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110160021.6

申请日:

2011.06.14

公开号:

CN102828006A

公开日:

2012.12.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C21D 1/26申请日:20110614|||公开

IPC分类号:

C21D1/26; C21D1/76; C21D3/04; C21D9/52; C21D11/00

主分类号:

C21D1/26

申请人:

鞍钢股份有限公司

发明人:

叶铁; 白日

地址:

114021 辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法,采用含碳量控制在在万分之0.3(30ppm)以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料,经过一次冷轧,然后进行再结晶退火。其特点是在退火过程中,在保证通气总量保持不变条件下,采用间歇通入氢气用量的方式,按照比例减少氢气用量,本发明的优点及效果在于,节约了脱碳需要的氢气用量,同时也减少了正常工艺氢气用量,同时使得炉内始终为氧化气氛,并处于强、弱、强的变化之中,一旦发生氧化能力不足产生的结瘤就会在氧化性变强的过程中消失,从而减少碳套辊结瘤,延长了碳套的使用时间和更换周期,即保证加湿条件,使得炉内露点恒定,保证了连续退火光亮退火,是一举多得的降成本方案。

权利要求书

1.一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法,采用含碳
量控制在30ppm以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料,经过冷轧后,进行
再结晶退火,其特征在于,退火过程中,在保证通气总量保持不变条
件下,采用间歇通入氢气用量的方式,具工艺如下:
1)加湿器增湿温度:45±3℃;
2)均热炉段DP:10~30℃;
3)保护气H2+N2分配
a)干混合气:H2+N2其比例按H2∶N2<1
b)湿混合气具体的通气方案按下列公式进行:
氢气使用其曲线为:
f ( t ) H 2 = Q H 2 max - αt ( 0 t T 2 ) αt - Q H 2 min ( T 2 t T ) m 3 / h ]]>
氮气使用其曲线为:
f ( t ) N 2 = αt + Q N 2 min ( 0 t T 2 ) Q N 2 max - αt ( T 2 t T ) m 3 / h ]]>
f(t)为周期函数:f(t)=f(t+T),周期为T小时;
t为通入气体时间,单位小时,周期为T小时;
α为气体小时通入量,m3/h;
为均热段设定的最高供气量,m3/h;
为均热段设定的最低供气量,m3/h;
为均热段设定的最高供气量,m3/h;
为均热段设定的最低供气量,m3/h。

说明书

一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法

技术领域

本发明涉及了一种生产中低牌号冷轧无取向硅钢的生产方法,具
体是一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法。

背景技术

冷轧无取向硅钢采用连续脱碳退火方式进行生产,其核心要求成
品的碳含量在万分之0.3(30ppm)以下,且需要保证碳套辊不结瘤,
而碳套辊不结瘤的主要因素是要求均热炉内保持弱氧化气氛,目前均
热炉段保护气体的使用一般采用如下工艺:

1.均热炉测量段,H2%:20±2%(体积百分数)

2.加湿器,增湿温度:45±3℃;

3.均热炉段,露点(DP):18±3℃;

4.保护气H2+N2分配

干混合气:H2:90m3/h+N2:110m3/h

湿混合气:H2:90m3/h+N2:110m3/h

上述工艺生产过程中存在以下问题:

1,由于氢气的还原性,当炉内的通气吹入的氢气过多使炉内无法
保持弱氧化气氛,上述采用的是全程连续通气方式,通入的氢气无法
调节均热炉内变化的氧化气氛,至使碳套辊结瘤;

2,从成本上来讲这种吹气方式造成能源的浪费,其生产成本增加。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足,在保证生产无取向硅钢产品符
合国家标准基础上,在退火过程中采用间歇式减量通入氢气的退火方
法,减少氢气用量、减少碳套辊结瘤,实现低成本生产无取向硅钢。

本发明的技术方案为:采用含碳量控制在在万分之0.3(30ppm)以
下热轧带钢作为冷轧硅钢原料,经过一次冷轧,然后进行再结晶退
火。其特点是在退火过程中,在保证通气总量保持不变条件下,采
用间歇通入氢气用量的方式,按照比例减少氢气用量,其具体保护
气体的使用采用如下工艺:

1)加湿器增湿温度:45±3℃;

2)均热炉段DP:10~30℃;(露点范围增加体现氧化性的变化)

3)保护气H2+N2分配

a)干混合气:H2+N2其比例按H2∶N2<1

b)湿混合气具体的通气方案按下列公式进行,通用的气体通入方
式:

氢气使用其曲线为:

f ( t ) H 2 = Q H 2 max - αt ( 0 t T 2 ) αt - Q H 2 min ( T 2 t T ) m 3 / h ]]>

氮气使用其曲线为:

f ( t ) N 2 = αt + Q N 2 min ( 0 t T 2 ) Q N 2 max - αt ( T 2 t T ) m 3 / h ]]>

f(t)为周期函数:f(t)=f(t+T),周期为T小时;

t为通入气体时间,单位小时,周期为T小时;

α为气体小时通入量(m3/h)(视具体炉况及使用量而定);

为均热段设定的最高供气量(m3/h);

为均热段设定的最低供气量(m3/h);

为均热段设定的最高供气量(m3/h),

为均热段设定的最低供气量(m3/h)。

本发明的优点及效果在于,在保证通气总量保持不变情况下,保
证了炉内压力的稳定,采用间歇通入氢气用量的方式,按照比例减少
氢气用量,节约了因脱碳需要的氢气用量,同时也减少了正常工艺氢
气用量,同时使得炉内始终为氧化气氛,并处于强、弱、强的变化之
中,一旦发生氧化能力不足产生的结瘤就会在氧化性变强的过程中消
失,从而减少碳套辊结瘤,延长了碳套的使用时间和更换周期,即保
证加湿条件,使得炉内露点恒定,保证了连续退火光亮退火,是一举
多得的降成本方案。

附图说明

附图为本发明湿混合气氢气和氮气使用其曲线。

具体实施方式

下面结合本发明的具体实施例对本发明做详细说明;

对于低、中牌号冷轧无取向硅钢来讲,由于现阶段的炼钢生产工
艺改进和提高,在LF炉或RH炉炉外精炼阶段碳含量已经控制在万分
之0.3(质量百分数)以下,因此,对于低、中牌号冷轧无取向硅钢在
退火过程中不用脱碳;因此在保证生产无取向硅钢产品符合国家标准
基础上,在退火过程中采用间歇式减量通入氢气的退火方法,减少氢
气用量、减少碳套辊结瘤,实现低成本生产无取向硅钢是完全可行的。

均热炉一般采用13-15段,测量段和通入氢气、氮气段一般在中间
段,即7或8段。本发明实施例采用卧式连续退火炉中均热炉采用14
段式退火,测量段和通入氢气、氮气段采用第7段。

采用表1所示成分的钢种(w1000牌号),在保证通气总量保持不变
条件下,采用间歇通入氢气用量的方式,其具体保护气体的使用采
用如下工艺:

1)加湿器增湿温度:45±3℃;

2)均热炉段DP:10~30℃;(最高值取30℃可保证炉内较强的氧
化气氛)

3)保护气H2+N2分配

a)干混合气:H2+N2其比例按H2∶N2<1,对于1.5米宽、14段
的均热炉,干混合气:H240m3/h,视均热炉段H2含量调整,最低保证值
+N2160m3/h

b)湿混合气具体的通气方案按下列公式进行:

湿混合气:总量200m3/h,总量保持不变即保证了炉内压力的稳定。

湿混合气采用两小时为周期的间歇式使用。

1)氢气使用其曲线为:

f ( t ) H 2 = 80 - 60 t ( 0 t 1 ) 60 t - 40 ( 1 t 2 ) m 3 / h ]]>

2)氮气使用其曲线为:

f ( t ) N 2 = 60 t + 120 ( 0 t 1 ) 240 - 60 t ( 1 t 2 ) m 3 / h ]]>

f(t)为周期函数:f(t)=f(t+2),周期为2小时。

干混合气:H240m3/h(视均热炉段H2含量调整)+N2160m3/h

湿混合气:如图所示,在本实施例中氢气最高通气量选80m3/h,
氢气最低通气量选40m3/h,氮气最高通气量选240m3/h,氮气最低通气
量选120m3/h;周期为2小时,按H2用量为50m3/h,N2用量150m3/h,
相当于减少100m3/h的氢气用量,而增加氮气量为100m3/h。

表1w1000成分范围(质量百分比)


表2两卷w1000的性能



表3没采用间歇式通氢的原方法与采用间歇减量通氢的性能对比


由表1的成分及实验后的产品性(表2,表3)能比对指标可以看
出,本发明

1.产品性能符合国家标准;

2.氢气使用量减少,成本明显降低。

满足炉内脱氧化气氛,减少了碳套辊结瘤,减少磨辊次数,延长
了碳套辊的使用寿命。

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1、(10)申请公布号 CN 102828006 A(43)申请公布日 2012.12.19CN102828006A*CN102828006A*(21)申请号 201110160021.6(22)申请日 2011.06.14C21D 1/26(2006.01)C21D 1/76(2006.01)C21D 3/04(2006.01)C21D 9/52(2006.01)C21D 11/00(2006.01)(71)申请人鞍钢股份有限公司地址 114021 辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内(72)发明人叶铁 白日(54) 发明名称一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法(57) 摘要本发明公开一种冷轧硅。

2、钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法,采用含碳量控制在在万分之0.3(30ppm)以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料,经过一次冷轧,然后进行再结晶退火。其特点是在退火过程中,在保证通气总量保持不变条件下,采用间歇通入氢气用量的方式,按照比例减少氢气用量,本发明的优点及效果在于,节约了脱碳需要的氢气用量,同时也减少了正常工艺氢气用量,同时使得炉内始终为氧化气氛,并处于强、弱、强的变化之中,一旦发生氧化能力不足产生的结瘤就会在氧化性变强的过程中消失,从而减少碳套辊结瘤,延长了碳套的使用时间和更换周期,即保证加湿条件,使得炉内露点恒定,保证了连续退火光亮退火,是一举多得的降成本方案。(51)Int.Cl.权。

3、利要求书1页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页1/1页21.一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法,采用含碳量控制在30ppm以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料,经过冷轧后,进行再结晶退火,其特征在于,退火过程中,在保证通气总量保持不变条件下,采用间歇通入氢气用量的方式,具工艺如下:1)加湿器增湿温度:453;2)均热炉段DP:1030;3)保护气H2+N2分配a)干混合气:H2+N2其比例按H2N21b)湿混合气具体的通气方案按下列公式进行:氢气使用其曲线为:氮气使用其曲线为:f(t)为周期函数:f(。

4、t)f(t+T),周期为T小时;t为通入气体时间,单位小时,周期为T小时;为气体小时通入量,m3/h;为均热段设定的最高供气量,m3/h;为均热段设定的最低供气量,m3/h;为均热段设定的最高供气量,m3/h;为均热段设定的最低供气量,m3/h。权 利 要 求 书CN 102828006 A1/4页3一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法技术领域0001 本发明涉及了一种生产中低牌号冷轧无取向硅钢的生产方法,具体是一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法。背景技术0002 冷轧无取向硅钢采用连续脱碳退火方式进行生产,其核心要求成品的碳含量在万分之0.3(30ppm)以下,且需要保证碳。

5、套辊不结瘤,而碳套辊不结瘤的主要因素是要求均热炉内保持弱氧化气氛,目前均热炉段保护气体的使用一般采用如下工艺:0003 1.均热炉测量段,H2:202(体积百分数)0004 2.加湿器,增湿温度:453;0005 3.均热炉段,露点(DP):183;0006 4.保护气H2+N2分配0007 干混合气:H2:90m3/h+N2:110m3/h0008 湿混合气:H2:90m3/h+N2:110m3/h0009 上述工艺生产过程中存在以下问题:0010 1,由于氢气的还原性,当炉内的通气吹入的氢气过多使炉内无法保持弱氧化气氛,上述采用的是全程连续通气方式,通入的氢气无法调节均热炉内变化的氧化气氛。

6、,至使碳套辊结瘤;0011 2,从成本上来讲这种吹气方式造成能源的浪费,其生产成本增加。发明内容0012 本发明的目的在于克服以上不足,在保证生产无取向硅钢产品符合国家标准基础上,在退火过程中采用间歇式减量通入氢气的退火方法,减少氢气用量、减少碳套辊结瘤,实现低成本生产无取向硅钢。0013 本发明的技术方案为:采用含碳量控制在在万分之0.3(30ppm)以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料,经过一次冷轧,然后进行再结晶退火。其特点是在退火过程中,在保证通气总量保持不变条件下,采用间歇通入氢气用量的方式,按照比例减少氢气用量,其具体保护气体的使用采用如下工艺:0014 1)加湿器增湿温度:453;001。

7、5 2)均热炉段DP:1030;(露点范围增加体现氧化性的变化)0016 3)保护气H2+N2分配0017 a)干混合气:H2+N2其比例按H2N210018 b)湿混合气具体的通气方案按下列公式进行,通用的气体通入方式:0019 氢气使用其曲线为:说 明 书CN 102828006 A2/4页40020 0021 氮气使用其曲线为:0022 0023 f(t)为周期函数:f(t)f(t+T),周期为T小时;0024 t为通入气体时间,单位小时,周期为T小时;0025 为气体小时通入量(m3/h)(视具体炉况及使用量而定);0026 为均热段设定的最高供气量(m3/h);0027 为均热段设定。

8、的最低供气量(m3/h);0028 为均热段设定的最高供气量(m3/h),0029 为均热段设定的最低供气量(m3/h)。0030 本发明的优点及效果在于,在保证通气总量保持不变情况下,保证了炉内压力的稳定,采用间歇通入氢气用量的方式,按照比例减少氢气用量,节约了因脱碳需要的氢气用量,同时也减少了正常工艺氢气用量,同时使得炉内始终为氧化气氛,并处于强、弱、强的变化之中,一旦发生氧化能力不足产生的结瘤就会在氧化性变强的过程中消失,从而减少碳套辊结瘤,延长了碳套的使用时间和更换周期,即保证加湿条件,使得炉内露点恒定,保证了连续退火光亮退火,是一举多得的降成本方案。附图说明0031 附图为本发明湿混。

9、合气氢气和氮气使用其曲线。具体实施方式0032 下面结合本发明的具体实施例对本发明做详细说明;0033 对于低、中牌号冷轧无取向硅钢来讲,由于现阶段的炼钢生产工艺改进和提高,在LF炉或RH炉炉外精炼阶段碳含量已经控制在万分之0.3(质量百分数)以下,因此,对于低、中牌号冷轧无取向硅钢在退火过程中不用脱碳;因此在保证生产无取向硅钢产品符合国家标准基础上,在退火过程中采用间歇式减量通入氢气的退火方法,减少氢气用量、减少碳套辊结瘤,实现低成本生产无取向硅钢是完全可行的。0034 均热炉一般采用13-15段,测量段和通入氢气、氮气段一般在中间段,即7或8段。本发明实施例采用卧式连续退火炉中均热炉采用1。

10、4段式退火,测量段和通入氢气、氮气段采用第7段。0035 采用表1所示成分的钢种(w1000牌号),在保证通气总量保持不变条件下,采用间歇通入氢气用量的方式,其具体保护气体的使用采用如下工艺:说 明 书CN 102828006 A3/4页50036 1)加湿器增湿温度:453;0037 2)均热炉段DP:1030;(最高值取30可保证炉内较强的氧化气氛)0038 3)保护气H2+N2分配0039 a)干混合气:H2+N2其比例按H2N21,对于1.5米宽、14段的均热炉,干混合气:H240m3/h,视均热炉段H2含量调整,最低保证值+N2160m3/h0040 b)湿混合气具体的通气方案按下列。

11、公式进行:0041 湿混合气:总量200m3/h,总量保持不变即保证了炉内压力的稳定。0042 湿混合气采用两小时为周期的间歇式使用。0043 1)氢气使用其曲线为:0044 0045 2)氮气使用其曲线为:0046 0047 f(t)为周期函数:f(t)f(t+2),周期为2小时。0048 干混合气:H240m3/h(视均热炉段H2含量调整)+N2160m3/h0049 湿混合气:如图所示,在本实施例中氢气最高通气量选80m3/h,氢气最低通气量选40m3/h,氮气最高通气量选240m3/h,氮气最低通气量选120m3/h;周期为2小时,按H2用量为50m3/h,N2用量150m3/h,相当。

12、于减少100m3/h的氢气用量,而增加氮气量为100m3/h。0050 表1w1000成分范围(质量百分比)0051 0052 表2两卷w1000的性能0053 0054 0055 表3没采用间歇式通氢的原方法与采用间歇减量通氢的性能对比0056 0057 由表1的成分及实验后的产品性(表2,表3)能比对指标可以看出,本发明0058 1.产品性能符合国家标准;0059 2.氢气使用量减少,成本明显降低。说 明 书CN 102828006 A4/4页60060 满足炉内脱氧化气氛,减少了碳套辊结瘤,减少磨辊次数,延长了碳套辊的使用寿命。说 明 书CN 102828006 A1/1页7说 明 书 附 图CN 102828006 A。

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