Apkures tehnoloģijas izstrāde zemas temperatūras liešanai no orientēta silīcija tērauda

GNEE tērauds auksti velmēts graudu orientēts tērauds

Pēdējos gados lielākās orientētās silīcija tērauda ražotnes pasaulē ir piešķīrušas lielu nozīmi liešanas sagatavju sildīšanas procesa uzlabošanai. Tradicionālā augstas temperatūras krāsns apkures metode ir aizstāta ar parasto staigāšanas krāsns apkuri + augstfrekvences indukcijas krāsns augstas temperatūras īslaicīgu apkuri. 1996. gadā Nippon Steel's Bapan Plant ir izmantojis 1150 ~ 1250 grādu zemas temperatūras liešanas sagatavju sildīšanas procesu, lai ražotu Hi-B tēraudu; Krievija ir izmantojusi 1250–1280 grādu plātņu sildīšanas procesu, lai ražotu CGO tēraudu. Mūsdienīgajā dzelzs un tērauda rūpniecībā, kas arvien vairāk tiecas uz enerģijas taupīšanu, vides aizsardzību un izmaksu samazināšanu, zemas temperatūras liešanas sagatavju sildīšanas process noteikti tiks plaši izmantots sagatavju ražošanā.orientēts silīcija tērauds.

Orientētssilīcija tēraudsaugstas temperatūras liešanas sagatavju sildīšanas tehnoloģija

Orientētā silīcija tērauda ražošanas procesā, lai sekundārās pārkristalizācijas rezultātā iegūtu vienotu Goss tekstūru, smalkās un izkliedētās izgulsnētās fāzes daļiņas vai graudu robežas segregācijas elementus, kas var efektīvi kavēt primāro graudu normālu augšanu, sauc par inhibitoriem. Seksuālais efekts. Lai nodrošinātu stabilas magnētiskās īpašības, liešanas un kondensācijas procesā izgulsnētās rupjās MnS daļiņas pilnībā jāizšķīdina. Tāpēc CGO tērauda liešanas sagataves ar MnS kā inhibitoru sildīšanas temperatūra ir norādīta kā 1350-1370 grāds, un Hi-B tērauda sildīšanas temperatūra ar MnS+AlN kā inhibitoru ir augstāka nekā CGO tērauda sildīšanas temperatūra augstāka mangāna un oglekļa satura dēļ. saturs nekā CGO tērauds. Apkures temperatūra ir norādīta kā 1380-1400 grādi. Kad plāksne tiek uzkarsēta augstā temperatūrā, kas ir augstāka par 1350 grādiem, rupjās MnS daļiņas tiek pilnībā izšķīdinātas un pēc tam karstās velmēšanas procesā tiek nogulsnētas smalki izkliedētā stāvoklī. Smalki izkliedētās AlN daļiņas galvenokārt tiek nogulsnētas karsti velmētas loksnes normalizācijas procesā. Piemērots sākotnējais graudu izmērs pēc atkausēšanas CGO tēraudam ir 15-25 μm, bet Hi-B tēraudam ir 10-15 μm. Tas var nodrošināt, ka sekundārā pārkristalizācija ir pilnīga un var iegūt augstas magnētiskās īpašības. Tomēr augstas temperatūras plātņu apkurei ir šādi trūkumi:

Tiek samazināts ražības koeficients: degšanas zudumi palielinājās (3,5%-6%), pateicoties lietās plātnes pārmērīgai oksidēšanai, kas ir aptuveni 4 reizes lielāka nekā parastā oglekļa tērauda karsēšanas degšanas zudumi;

(1) Izdedžu uzkrāšanās krāsns apakšā un zema jauda: izveidotā SiO2 oksīda slāņa kušanas temperatūra ir tikai 1205 grādi, tāpēc oksīda slānis izkūst augstas temperatūras sildīšanas krāsnī un plūst uz krāsns apakšu. Vidēji apsildot 4 000 sagataves, ir nepieciešama izdedžu tīrīšana un apkure. Aptuveni 8,000 tiks veikts kapitālais remonts, un darba apstākļi krāsns remontam ir ārkārtīgi slikti;

(2) Enerģijas atkritumi: galvenokārt pārmērīgas temperatūras dēļ palielinās degvielas patēriņš;

(3) Saīsināts krāsns kalpošanas laiks: ugunsizturīgais oderējums sildīšanas krāsns augstas temperatūras zonā, kas ilgstoši ir bijis pakļauts augstai temperatūrai un siltuma slodzei, tiks stipri nolobīts un saīsināts kalpošanas laiks, kas ne tikai palielina apkopi. izmaksas, bet arī samazina krāsns darbības ātrumu;

(4) Augstas ražošanas izmaksas: plātnes graudu rupjības un malas graudu robežas oksidēšanās dēļ karsti velmētā sloksne ir pakļauta malu plaisām, samazinās ražas līmenis, un ražošanas izmaksas ir tikpat spēcīgas;

(5) Daudzi izstrādājuma virsmas defekti: slikti noņemta oksīda skala uz karsti velmēta sloksnes tērauda virsmas, kas ietekmē izstrādājuma fizisko kvalitāti;

(6) Magnētiskās īpašības ir nestabilas: alumīnijs, silīcijs un ogleklis lietās plātnes virsmā tiek kombinēti ar oksidēšanos, samazinot saturu, kā rezultātā izstrādājuma magnētiskās īpašības ir nevienmērīgas un izolācijas plēves īpašības pasliktinās;

(7) Turklāt plātņu graudu rupjības dēļ produkts ir pakļauts lineāriem smalku kristālu defektiem, kas ietekmē magnētisko stabilitāti.

Pašlaik vispārējais augstas temperatūras lējumu sildīšanas process ir šāds: lietās plātnes vispirms uzkarsē parastā sildīšanas krāsnī līdz 1200 grādiem un pēc tam ievieto augstfrekvences indukcijas krāsnī augstas temperatūras un īslaicīgai darbībai. apkure. Šis process patērē mazāk enerģijas nekā tradicionālās augstas temperatūras apkures krāsns apkures metodes, krāsns korpusam ir ilgāks kalpošanas laiks, tiek samazināta izdedžu uzkrāšanās apakšā un karstās velmēšanas malu plaisas, kā arī ražošanas izmaksas.

orientēta silīcija tērauda zemas temperatūras liešanas sagatavju sildīšanas tehnoloģija

Sakarā ar iepriekšminētajiem augstas temperatūras liešanas sagatavju sildīšanas tehnoloģijas trūkumiem un tas neveicina orientēta silīcija tērauda un citu tērauda šķiru izmantošanu, lai kopīgi izmantotu karstās velmēšanas ražošanas līniju, ir obligāti jāsamazina sagatavju sildīšanas temperatūra. . Lai panāktu zemas temperatūras liešanas sagatavju sildīšanu, ir jānovērš MnS vai jānoņem no inhibitora vājinošā MnS efekts, un tā vietā jāizmanto AlN, Cu2S u.c. Tas ir galvenokārt tāpēc, ka AlN un Cu2S cietā šķīduma temperatūra ir zemāka nekā MnS, kas ir vairāk piemērota zemas temperatūras sildīšanai. Pašlaik rūpniecībā galvenokārt tiek izmantoti divu veidu liešanas sagatavju karsēšanas procesi zemā temperatūrā: viens ir inhibitors (saukts par iedzimto inhibitoru), kas nepieciešams sekundāras pārkristalizācijas veidošanai pirms aukstās velmēšanas, un otrs ir atkarsēšana pēc nitrēšanas. , slāpeklis tiek apvienots ar sākotnējo alumīniju tēraudā, veidojot smalkas un izkliedētas (Al, Si) N daļiņas, un tiek iegūts sekundārajai pārkristalizācijai nepieciešamais inhibitors (saukts par iegūto inhibitoru). Nitrēšanas apstrādes laikā nitrīdēšanas daudzums tiek kontrolēts pie (150-300) X10-6, un primāro graudu vidējais graudu izmērs pēc atkaļķošanas tiek kontrolēts pie 18 ~ 30μm, lai iegūtu perfektu sekundāro rekristalizēto struktūru un iegūtu augstu B800 vērtību. Nitrēšanas apstrādi un atkarsēšanu veic tajā pašā nepārtrauktās atlaidināšanas krāsnī, tas ir, pēc dekarburizācijas atlaidināšanas tērauda sloksne iet cauri H2+N2+NH (jaukta gāze, kontrolējot oksidācijas ātrumu PH2O/ PH2 mazāks vai vienāds ar 0,04. Turklāt to var izmantot arī nitrīda pievienošanas metodē, pārklājot MgO atbrīvošanas līdzekli uz tērauda plāksnes virsmas, lai sasniegtu nitrēšanas mērķi. Nitrēšanas process var samazināt sildīšanas temperatūru no lietās plātnes līdz 1150-1200 grādiem.

Iedzimtu inhibitoru izmantošana CGO tērauda ražošanā un gan iedzimto inhibitoru, gan iegūto inhibitoru izmantošana Hi-B tērauda ražošanā ir vēl viens efektīvs veids, kā samazināt lietās plātnes sildīšanas temperatūru. Lietās plātnes sildīšanas temperatūru var kontrolēt no 1250 līdz 1300 grādiem.

Rezumējot, orientētam silīcija tēraudam pašlaik galvenokārt ir šādi divi zemas temperatūras liešanas sagatavju apkures ražošanas procesi:

(1) Vēlīnā nitrēšanas process: tērauda ražošanā tiek pievienots tikai neliels daudzums alumīnija, ko galvenokārt izmanto Hi-B orientēta silīcija tērauda ražošanai. Tā sastāvam nepieciešama S masas daļa<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 iedzimta inhibitora process: Cu2S ir galvenais inhibitors CGO tērauda ražošanā, un Cu2S tiek karsēts 1250 līdz 1300 grādu temperatūrā, lai iegūtu pilnīgu cietu šķīdumu. Karstās velmēšanas laikā izgulsnētās smalkās un izkliedētās Cu2S daļiņas darbojas kā inhibitori, savukārt atlikušās rupjās MnS daļiņas karstās velmēšanas loksnē nedarbojas. Sākotnējais graudu izmērs ir starp augstas temperatūras plātņu sildīšanas procesu un zemas temperatūras plātņu sildīšanas procesu (15-25 μm). Hi-B tērauda ražošanā kā inhibitoru izmanto MnS+AlN. Karsti velmētā loksne bieži tiek apstrādāta, lai izgulsnētu smalkas AIN daļiņas. Pēc dekarburizācijas un atkausēšanas bieži izmanto nitrīdēšanu, lai vēl vairāk stiprinātu slāpēšanas spēju. Šī tehnoloģija var samazināt lietā sagataves sildīšanas temperatūru līdz 1250 līdz 1300 grādiem.

Secinājums

Nav noliedzams, ka augstas temperatūras sagatavju sildīšanas tehnoloģija ir nozīmīgs pavērsiens orientēta silīcija tērauda attīstības vēsturē. Tas ir nobriedis process, kas var stabili iegūt augstas magnētiskās īpašības pēc tam, kad cilvēki ir pilnībā sapratuši inhibitoru lomu. Tomēr pēdējos gados, pieaugot energoapgādes deficītam un pieaugot prasībām vides aizsardzībai un izmaksu samazināšanai, augstas temperatūras apkures trūkumi kļūst arvien izteiktāki. Plākšņu sildīšanas temperatūras pazemināšana ir kļuvusi par lielāko orientēto silīcija tērauda ražotāju problēmu pasaulē. Tehnoloģiju attīstības karstie punkti. Nepārtraukti padziļinot pētījumus, plašāk tiks popularizēta un pielietota zemas temperatūras liešanas sagatavju sildīšanas tehnoloģija, kam būs pozitīva loma orientēta silīcija tērauda ražošanas un attīstības veicināšanā.