RU2203332C2

RU2203332C2 - Method of making isotropic electrical steel

Info

Publication number: RU2203332C2
Application number: RU2001104459A
Authority: RU
Inventors: В.П. Настич; А.А. Заверюха; Б.И. Миндлин; А.Е. Чеглов; А.Д. Тищенко; А.Г. Гвоздев; В.В. Логунов; В.А. Рындин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2003-04-27

Abstract

FIELD: metallurgy; making isotropic electrical steels for manufacture of magnetic circuits of electric motors. SUBSTANCE: isotropic steel contains 0.7-3.3% of silicon; proposed method includes hot rolling with cogging in last pass at 13-% temperature of end of rolling not below 820 C; hot-rolled strips are cooled in the course of their motion over run-out table in air before forming rolls, thus excluding normalizing treatment with no change in level of magnetic properties of finished steel. EFFECT: low cost of steel due to reduced power requirements. 1 tbl

Description

Предполагаемое изобретение относится к металлургии, конкретно к производству изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов электродвигателей. The alleged invention relates to metallurgy, specifically to the production of isotropic electrical steel used for the manufacture of magnetic circuits of electric motors.

Основной характеристикой качества этой стали являются магнитные свойства. Удельные потери энергии на перемагничивание, магнитная индукция и анизотропия свойств вдоль и поперек направления прокатки. Значения магнитной индукции должны быть максимальны, а удельных потерь и анизотропии минимальны. Высокий уровень магнитных свойств обеспечивается получением оптимальной текстуры и структуры первичной рекристаллизации в готовой стали. Сталь должна иметь размер зерна в пределах 100-200 мкм и максимальное количество зерен с ориентировками {100}<UVW> и {110}<UVW>. The main quality characteristic of this steel is magnetic properties. Specific energy losses due to magnetization reversal, magnetic induction and anisotropy of properties along and across the rolling direction. Magnetic induction values should be maximum, and specific losses and anisotropy should be minimal. A high level of magnetic properties is ensured by obtaining the optimal texture and structure of the primary recrystallization in the finished steel. Steel should have a grain size in the range of 100-200 microns and a maximum number of grains with orientations {100} <UVW> and {110} <UVW>.

Используемая в настоящее время технология производства изотропной электротехнической стали включает последовательно выплавку, горячую прокатку, нормализацию, холодную прокатку, обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. За счет соответствующих режимов горячей прокатки из технологии можно исключить операцию нормализации горячекатаных полос без ухудшения свойств готовой стали. Это позволяет снизить себестоимость стали. The currently used technology for the production of isotropic electrical steel includes sequentially smelting, hot rolling, normalization, cold rolling, decarburization-recrystallization annealing. Due to the corresponding modes of hot rolling from the technology, it is possible to exclude the operation of normalizing hot rolled strips without compromising the properties of the finished steel. This allows you to reduce the cost of steel.

Текстура и структура готовой стали в основном определяются текстурой и структурой стали перед холодной прокаткой. Последние формируются при горячей прокатке и нормализации. Однако функции нормализации можно перенести на горячую прокатку. The texture and structure of the finished steel is mainly determined by the texture and structure of the steel before cold rolling. The latter are formed during hot rolling and normalization. However, normalization functions can be transferred to hot rolling.

В патенте (1 - способ производства изотропной электротехнической стали. Патент Российской Федерации 2133285 С 21 8/12, 1999 г.) представлен способ производства изотропной электротехнической стали. Он включает выплавку, горячую прокатку, охлаждение, травление горячекатаных полос, холодную прокатку, обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. В этом способе для того чтобы исключить из технологии операцию нормализации горячекатаных полос, после горячей прокатки с обжатиями в последнем проходе не менее 13% охлаждение горячекатаных полос в течение 6-20 с ведут на воздухе, а затем путем душирования водой. The patent (1 - a method for the production of isotropic electrical steel. Patent of the Russian Federation 2133285 C 21 8/12, 1999) presents a method for the production of isotropic electrical steel. It includes smelting, hot rolling, cooling, etching of hot-rolled strips, cold rolling, decarburization-recrystallization annealing. In this method, in order to exclude from the technology the operation of normalizing hot-rolled strips, after hot rolling with reductions in the last pass of at least 13%, the cooling of hot-rolled strips for 6-20 s is carried out in air, and then by showering with water.

Способ 1, как наиболее близкий по технической сущности, выбран в качестве прототипа. Недостатком данного способа является то, что охлаждение горячекатаного металла в течение 20 с недостаточно для протекания процесса рекристаллизации, наблюдаемой в поверхностном слое полосы, что не способствует существенному повышению уровня магнитных свойств. Method 1, as the closest in technical essence, is selected as a prototype. The disadvantage of this method is that the cooling of the hot-rolled metal for 20 s is not enough for the recrystallization process to be observed in the surface layer of the strip, which does not significantly increase the level of magnetic properties.

Задачей предполагаемого изобретения является улучшение свойств изотропной электротехнической стали, содержащей 0,7-3,3% кремния, при ее производстве по упрощенной технологии без нормализации горячекатаной полосы. The objective of the proposed invention is to improve the properties of isotropic electrical steel containing 0.7-3.3% silicon, in its production according to simplified technology without normalizing the hot rolled strip.

Технический результат достигается тем, что изотропную электротехническую сталь производят по технологии, включающей выплавку, горячую прокатку с обжатиями в последнем проходе не менее 13%, охлаждение, травление горячекатаных полос, холодную прокатку и обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. Температуру конца прокатки стали, содержащей 0,7-3,3% кремния, поддерживают не ниже 820^oС, а охлаждение горячекатаных полос в процессе их движения по отводящему рольгангу на воздухе до смотки в рулоны.The technical result is achieved by the fact that isotropic electrical steel is produced according to a technology including smelting, hot rolling with compressions in the last pass of at least 13%, cooling, pickling of hot rolled strips, cold rolling and decarburization-recrystallization annealing. The temperature of the end of rolling of steel containing 0.7-3.3% silicon is maintained not lower than 820 ^o C, and the cooling of the hot-rolled strips during their movement along the discharge roller table in air before winding into rolls.

Процессе текстуро- и структурообразования, которые необходимо осуществить в горячекатаных полосах при охлаждении после горячей прокатки, описаны в способе 1. Скорость этих процессов определяется диффузионной подвижностью атомов стали. Кремний является химическим элементом, который существенно снижает диффузионную подвижность атомов стали. The process of texturization and structure formation, which must be carried out in hot rolled strips during cooling after hot rolling, are described in method 1. The speed of these processes is determined by the diffusion mobility of steel atoms. Silicon is a chemical element that significantly reduces the diffusion mobility of steel atoms.

Для увеличения диффузионной подвижности атомов стали, содержащей кремний, предлагается поддерживать температуру конца прокатки не ниже 820^oС, а охлаждение горячекатаных полос в процессе их движения по отводящему рольгангу проводить на воздухе до смотки в рулоны. Душирование полос водой исключается.To increase the diffusion mobility of the atoms of the steel containing silicon, it is proposed to maintain the temperature of the end of rolling not lower than 820 ^o C, and the cooling of hot rolled strips in the process of their movement along the discharge roller table in air before winding into coils. Drowning of strips with water is excluded.

Примеры осуществления предполагаемого изобретения
Проводилась выплавка стали с различным содержанием кремния. Затем следовали горячая прокатка с различными обжатиями в последнем проходе до толщины 2,0-2,2 мм и различной температурой конца прокатки, охлаждение полос на отводящем рольганге на воздухе с последующей смоткой в рулон (температура смотки составляла 640-680^oС), травление, холодная прокатка до 0,50 мм и обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. Обезуглероживание проводилось во влажной азотно-водородной среде при температуре 830^oС, а температура рекристаллизации изменялась в зависимости от содержания кремния в пределах 900-1050^oС. Результаты приведены в таблице.Examples of the invention
Steel with a different silicon content was smelted. This was followed by hot rolling with various reductions in the last pass to a thickness of 2.0-2.2 mm and various temperatures of the end of rolling, cooling of the strips on the discharge roller table in air, followed by winding into a roll (winding temperature was 640-680 ^o C), etching , cold rolling up to 0.50 mm and decarburization-recrystallization annealing. Decarburization was carried out in a humid nitrogen-hydrogen medium at a temperature of 830 ^o C, and the recrystallization temperature varied depending on the silicon content in the range of 900-1050 ^o C. The results are shown in the table.

Результаты опробования свидетельствуют, что предлагаемый способ по сравнению с известным 1 позволяет понизить Р_1,5/50 на 0,06 Вт/кг и повысить В₂₅₀₀ на 0,01 Тл. В предлагаемой таблице звездочками отмечены режимы, выходящие за заявляемые пределы. При использовании душирования ( примера 2, 7, 12, 15) отмечается повышение удельных потерь. Снижение магнитных свойств наблюдается, если температура конца горячей прокатки ниже 820^oС (примеры 8, 16) и степень обжатия ниже 13% (пример 19).Testing results indicate that the proposed method in comparison with the known 1 allows you to lower P _{1,5 / 50} by 0.06 W / kg and increase In ₂₅₀₀ by 0.01 T. In the proposed table, asterisks indicate modes that go beyond the declared limits. When using choking (examples 2, 7, 12, 15), an increase in specific losses is noted. A decrease in magnetic properties is observed if the temperature of the end of hot rolling is lower than 820 ^{° C.} (examples 8, 16) and the reduction ratio is lower than 13% (example 19).

Исследование патентной и научно-технической литературы показало, что технических решений с совокупностью существенных признаков предлагаемого способа отсутствует. Предлагаемый способ отвечает критерию изобретения "новизна". Только совокупность существенных признаков предлагаемого способа позволяет решить поставленную задачу, поэтому признаки следует рассматривать в совокупности. A study of patent and scientific and technical literature showed that there are no technical solutions with a combination of essential features of the proposed method. The proposed method meets the criteria of the invention of "novelty." Only the totality of the essential features of the proposed method allows us to solve the problem, so the signs should be considered in conjunction.

Claims

A method for the production of isotropic electrical steel, including steel smelting, hot rolling with compression in the last pass of at least 13%, cooling hot rolled strips in the process of their movement along the discharge roller table, winding into a roll, etching hot rolled strips, cold rolling, decarburization-recrystallization annealing, characterized the fact that the smelting of steel is carried out with a content of 0.7 ÷ 3.3% silicon, the temperature of the end of the rolling support is not lower than 820 ^o C, and the cooling of the hot-rolled strips is carried out in air before winding into rolls.