電工鋼板

電工鋼板（又稱矽鋼片、矽鋼片）是指一種含碳量極低（經退火後，含碳量在0.005%以下）的矽鐵軟磁合金，一般矽含量為0.5%～4.5%，鐵中加入矽可以提高其電阻率和最大導磁率。主要用來製造各種變壓器、電動機和發電機的鐵芯。電工鋼板分為兩大類，即取向電工鋼板和無取向電工鋼板。

基本介紹

• 中文名：電工鋼板
• 外文名：Electrical sheet
• 又稱：矽鋼片
• 含碳：在0.005%以下
• 類型：矽鐵軟磁合金
• 學科：冶金工程

簡介

電工鋼板（又稱矽鋼片、矽鋼片）是指一種含碳量極低（經退火後，含碳量在0.005%以下）的矽鐵軟磁合金，一般矽含量為0.5%～4.5%，鐵中加入矽可以提高其電阻率和最大導磁率。主要用來製造各種變壓器、電動機和發電機的鐵芯。電工鋼板分為兩大類，即取向電工鋼板和無取向電工鋼板。

冷軋無取向矽鋼片主要用作電機和小型變壓器鐵芯，是電力、電子和軍事工業中不可缺少的重要軟磁合金。它在磁性材料中用量最大，是一種節能的重要金屬功能材料。市場上對冷軋無取向矽鋼的需求量呈穩步上升趨勢。

電工鋼板冷軋線設備簡介

1.酸洗。連續酸洗機組，採用鹽酸淺槽紊流酸洗，三段酸洗，五級清洗。

2.軋機。六輥單機架可逆軋機，採用全液壓壓上系統，最大軋制力22000 kN，配備有工作輥正負彎輥、中間輥正彎輥和軸向串動以及軋輥乳化液分段冷卻等多種板形控制手段及先進的板形和平直度控制技術，主傳動採用全數字交流變頻單電機傳動。

3.連續退火爐。設有鹼噴淋裝置、鹼刷洗裝置、高壓水清洗裝置、水刷洗裝置、熱水噴淋裝置，退火爐主要由下列爐段組成：入口密封室、預熱爐、無氧化加熱爐、輻射管加熱爐、均熱爐、循環氣體噴射控冷段、循環氣體噴射快冷段、出口密封室等。

電工鋼板化學成分控制

在電工鋼冶煉生產過程中，通常利用各種手段將化學成分控制在最佳範圍，並儘量淨化鋼質，用脫S方法將脫至0.006%以下，將[C]脫至0.02%以下，進一步利用真空處理方法將鋼中的[C]脫至0.015%，甚至脫到0.003%以下，對其他元素如Si、Mn、P、Al 等的含量要求也十分嚴格。根據電工鋼牌號的基本成分要求，綜合考慮化學成分對微觀組織結構和磁性能的影響。

電工鋼板冶煉和熱軋工藝

該鋼的冶煉和熱軋工藝過程：鐵水脫硫→頂底復吹轉爐→真空精煉→連鑄→7 機架熱連軋。鐵水要進行深脫硫並扒渣處理，出站鐵水S含量控制在30×10^-6以下；轉爐出鋼時加入石灰，進一步深脫硫；RH精煉不僅可完成合金化和將鋼中C降至30×10^-6，還有少量的脫硫能力；連鑄採用大包長水口及氬封、中間包渣覆蓋、浸入式水口進行全程保護澆鑄；欲防止鋼坯過燒及爐內塌腰問題，加熱溫度控制在1200℃以下；根據成分制訂合理的7機架熱連軋制度，卷取溫度控制在650℃以上，以保證熱軋板組織晶粒粗大、均勻。

電工鋼板冷軋坯料厚度及其總壓下率選擇

市場需求的電工鋼寬度以1200 mm 和1000mm 為主，通鋼冷軋板公司冷軋機為1710 mm 軋機，可軋制寬規格板材，故選擇對1200mm 寬規格鋼板進行開發。無取向矽鋼的主要磁性能要求是低鐵損、高磁感。鐵損和磁感屬於組織敏感性磁性，它們除與化學成分有關外，還與內部組織結構、鋼板厚度、表面光潔度、外加應力等有關。採用一次冷軋法軋制，可提高產量、降低成本。採用一次冷軋法要求大壓下率（≥75%）來保證{110}<001>織構組分進一步增高，使磁性能提高。根據電工鋼總體壓下率要求，熱軋原料厚度設計選擇2.3 mm，冷軋總壓下率為78%。這樣既保證了壓下率要求（>75%），又利於熱軋板板型控制。

電工鋼板冷軋道次及其壓下率的選擇

根據電工鋼總壓下率要求，採用一次冷軋法軋制，以獲得良好的組織和性能。考慮設備能力和矽鋼特點，設計選擇5道次，一方面充分發揮設備能力，同時兼顧矽鋼的金屬塑性。

總壓下率和道次確定之後，需要進行每道次壓下率的分配。軋制道次與坯料厚度、設備能力及工作輥輥徑大小、產品質量要求等有關。具體的分配原則是：第1道次的壓下率不要太大，主要考慮熱軋原來的板型。第2、第3道次充分利用軋件的塑性和尺寸條件採用最大的道次壓下率，使軋件儘量減薄，第4道次隨加工硬化程度的增加，減小壓下量。

第5道次壓下量進一步減小，以控制板形和產品尺寸精度為主。儘量使各道次的軋制力分布均衡，有利於穩定軋制工藝，又能充分發揮設備潛力。各道次軋制力、電機負荷不能超過設備允許的額定值，確保設備安全運轉。在軋制中應做到使變形均勻，尺寸、性能、材型、表面等均符合技術標準要求。

電工鋼板張力

實際生產過程中，第1道次由於帶卷較厚，允許採用較大的前張力，而後張力受酸洗張力的制約不能過大，以免造成層間滑傷。後面幾個道次後張力大於前張力，前、後張力差控制在30 kN 以下，比張力<60%σS。軋制過程中儘量採用大張力，保證軋制過程的穩定，以獲得良好的板形、卷形，且降低單位軋制壓力。實際生產中，後張力大於前張力不易拉斷，而對軋制力降低明顯，但後張力過大易出現打滑現象。最後一道次張力設定與連續退火線開卷張力相匹配，保證連退線順利開卷。

電工鋼板輥形與板形的控制

工作輥彎輥是補償工作輥彎曲變形的有效手段。在彎輥力作用下引起的工作輥撓度變化必然會影響到輥系之間以及工作輥和軋件之間的壓力分布，進而影響工作輥的彈性變形和軋件的邊緣降。操作過程中採用正彎輥，第1道次設定為280kN 左右，以後道次遞減，並根據實際板形對彎輥力做適當調整。中間輥彎輥採用正彎輥，與工作輥彎輥相配合控制板形，第1 道次，中間輥彎輥力設定為72 kN，以後道次依次遞減。通過中間輥的橫向串動來調節輥系之間的壓力分布，進而影響工作輥和軋件之間的壓力分布，以改變工作輥的彈性變形和軋件的邊緣降。板形控制上採用緊邊軋制，第1 道次板形輥設定為15I，成品道次控制在3I。

多段冷卻採用來克勒精密噴射梁，對工作輥進行分段冷卻，可有效控制軋輥的熱凸度，對局部的板形缺陷有很好的矯正能力。軋輥輥形設計全部採用平輥，磨削精度高，軋輥的圓度、圓跳及錐度誤差控制在3μm/m以內。

電工鋼板乳化液濃度的選擇

乳化液濃度是冷軋過程中的一個重要工藝參數，軋制時不同的品種規格有不同的適中值。濃度高，離水展著量增加，導入油膜量增加，導致過潤滑，會造成軋件和軋輥之間打滑，容易產生劃傷、軋機振顫、板形不良。濃度低，離水展著量減少，導入油膜量減少，導致潤滑不足，容易產生熱劃傷、軋機振顫，軋制負荷增加，軋制力升高。實際生產中，乳化液濃度控制在3%～3.5%範圍內。

電工鋼板連續退火

採用全氫保護連續退火，輻射管加熱爐溫度控制在800～850℃，電阻帶加熱爐溫度控制在880～900℃，帶鋼退火保溫3～4 min 滿足工藝要求。