硅钢培训课件

1、S-CAL基础知识培训（一） 2012.04.23 赵艳涛 目录 一、关于硅钢的类型及性能 二、硅钢板 主要用语说明 三、我国硅钢片牌号表示方法（无取向） 四、我厂的硅钢线的简易的工艺流程及简图和生产 规格 五、退火炉段 六、炉喉 七、炉内保护气体吹扫 八、炉压与脱碳的关系（对炉压差要有整体认识） 九、设备运行的视频 十、硅钢检验 一、关于硅钢的类型及性能 1、电工钢板的类别 （1）、无取向硅钢 结晶不带方向性. 自由排列的产品。对所有的磁性特性一致 所以用在发电机、电动机等旋转机铁芯材 料及电源变压器、稳压器、小型静止电气 上使用。 （2）、取向硅钢 通过特殊制作工艺 结晶用一个方向（轧制方

2、向）排列，大幅 提高特性。 取向性硅钢板的用途 轧制方向的磁性特性 好，但轧制方向以外的磁性特性相对差最 大限度体现轧制方向 特性的各种变压器， 磁放大器等和 静止电气 铁芯材料来使用. 大型旋转机也有使用的时候。 （3）、晶向 取向取向 硅钢板硅钢板 轧制方向 磁性好 无无取向硅钢取向硅钢板板 所有方向 磁性 均匀 2、硅钢的性能要求 A、铁损低。质量的最重要指标，世界各国都以铁 损值划分牌号，铁损越低，牌号越高，质量也高。 B、磁感应强度高。在相同磁场下能获得较高磁感 的硅钢片，用它制造的电机或变压器铁芯的体积和 重量较小，相对而言可节省硅钢片、铜线和绝缘材 料等。 C、叠装系数高。矽钢片

3、表面光滑，平整和厚度均 匀，制造铁芯的叠装系数提高。 D、冲片性好。对制造小型、微型电机铁芯，这点 更重要。 E、表面对绝缘膜的附着性和焊接性良好。 二、硅钢板 主要用语说明 1、铁损 1) 硅钢板 呈现产品特性重要的尺度。在铁芯磁化过 程中发生的能量损失，在规定的磁通密度中出现热损 失，决定硅钢板等级的重要项目。 铁损是电磁铁芯内磁化方向相互交换变化，铁 芯内产生的损失。即变压器由于铁芯而造成的能量损 耗称为铁损，磁滞回线和涡流损失来区分，电压和速 度维持恒定的机械中几乎带有恒定值。 测定装置 : Epstein tester 铁损包括磁滞损耗(Ph)、涡流损耗(Pe)、反常 损耗(Pa)；

4、单位W/kg Pt=Ph + Pe + Pa 2、磁感应强度 铁芯周围缠绕的线圈而收到一定量的磁化力时 产生的磁通，磁通产生程度 呈现强弱。及单 位面积内通过的磁通量。磁感应强度增加时， 空载电流下降，铁损也下降，可节省电能。 3、叠装系数 要求电工钢板表面光滑、平整和厚度均匀，主要 是为了提高铁芯的叠片系数。叠片系数是指一定 量的电工钢板叠片的理论体积（按叠片重量和密 度计算出）与在一定压力下测定的实际体积之比， 以百分数表示，也就是净金属与铁芯体积的百分 数。 电工钢的叠片系数每降低1%相当于铁损增高2%， 磁感应强度降低1%。 4、冲片性 硅钢做成EI片等产品配件时，是由一片一 片的硅钢

5、叠起来变成成品，如果冲片性不 好，那么同一个厚度标准里，能叠的片数 会少，所以会影响成品性能。一台小电机 铁芯需要上千个0.5mm厚冲片叠成。 5 、 磁时效(Magnetic Aging) 根据 时间和温度增加材料的磁性下降的现象, 这是钢 板内跟夹杂物排出有影响。 夹杂物在结晶格子内根据存在形态受的影响不同。 铜、镍、铁（Cu, Ni, Fe）和 置换型 制作固溶体夹杂 物只减少一点饱和磁化外对磁略壁灭有影响。 但是侵入型形成固溶体的夹杂物结晶格子变形的原因 透磁率明显减少。 特别, “C”的情况 磁时效是主要原因实施脱碳退火取向 时30 ppm以下, 无取向时50 ppm 以下 作为目标

6、来脱碳。 三、我国硅钢片牌号表示方法（无 取向） 1、冷轧无取向硅钢带（片） 表示方法： DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的 磁感峰值为1.5T的单位重量铁损值。）的 100倍+厚度值的100倍。 如DW470-50 表示 铁损值为4.7w/kg，厚度为0.5mm的冷轧无 取向硅钢，现新型号表示为50W470。 例如 鞍钢表示为50AW1300，太钢表示为 50TW1300. 铁损值越低，牌号越高。 四、我厂的硅钢线的简易的工艺流 程及简图和生产规格 1、简易的工艺流程(活套工作原理） 2、简图简易工艺流程图.xlsx 3、沙钢硅钢产品大纲 开卷 剪切 脱碳、再结晶退火 焊接脱脂（清

7、洗） 涂层卷曲 干燥 五、退火炉段 1、退火 将金属构件加热到高于或低于临界 点，保持一定时间，随后缓慢冷却，从而获得 接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺。 2 2、再结晶再结晶退火工艺退火工艺 应用于经过冷变形加工的金属及合金的一种退 火方法。目的为使金属内部组织变为细小的等 轴晶粒，消除形变硬化，恢复金属或合金的塑 性和形变能力（回复和再结晶）。若欲保持金 属或合金表面光亮，则可在可控气氛的炉中或 真空炉中进行再结晶退火。 3、退火炉组成 硅钢连续退火涂层机组上配有一座具有连续退火功能 的热处理炉，用于中低牌号无取向硅钢的脱碳退火。设 计产品代表规格定为0.5mm1280mm150m

8、/min。 该机组的退火炉全长约287.4m，炉内充满保护气氛，主 要炉段有预热无氧化加热炉（PH/NOF）、加热炉 （RTF）、均热炉（SF）、循环保护气体喷射冷却段 （RJC）。炉壳为气密性焊接结构，内衬耐火材料，为 了适应热膨胀，整个炉段都置于辊道上。PH/NOF、RTF 使用焦炉煤气加热，其发热值为16.7MJ/m3（标况）； 均热段采用电加热，电源为AC380V、50Hz（三相）； RJC 由17 节组成，前8 节为控冷段，风机采用变频调 速，后9 节为快冷段，风机不采用变频调速。 简易图 SFPHNOFSRJCRTFRRJC 出 口 密 封 室 1#FTH 3#FTH 2#FTH

9、4#FTH 膨胀节膨胀节 六、炉喉 1、4个炉喉 1#炉喉 功能位于NOF 和RTF 之间，既能阻挡NOF 对RTF 的热辐射，又能在必要时，阻止NOF 炉气倒流进入 RTF 和SF，污染炉膛。 结构为碳钢气密焊的箱体结构，内衬耐火材料。 由炉壳、挡板等组成。炉喉内带钢上部设置一档板， 用卷扬升降，穿带时升起，穿完后下降到正常位置。 顶部设有板温计检测孔，监测带钢温度。 技术参数： 长1500mm，炉膛宽1700mm 炉壳：材质为碳钢 2#炉喉 功能用于连接RTF 与SF 并隔断两段炉内 气氛 结构炉体为碳钢气密焊的箱体结构，由 炉壳和耐火材料组成。顶部设有板温计， 监测带钢温度。 技术参数：

10、 该段长约1000mm，炉膛净空尺寸1700mm （宽）。 3#3#炉喉炉喉 功能用于挡住SF 对冷却段的热辐射 结构炉体为碳钢气密焊的箱体结构，由炉壳 和耐火材料组成。炉喉断面狭小，能有效减少 热辐射。有部分炉顶做成活动盖板，当炉内万 一出现爆炸时，可由此处泄压，保证炉设备的 整体安全。 技术参数： 该段长约2200mm，炉膛净空尺寸1700mm （宽）。 4#炉喉 功能用于连接RJC 控制冷却段和快速冷 却段 结构炉体为碳钢气密焊的箱体结构，由 炉壳和耐火材料组成。顶部设有板温计， 监测带钢温度。 技术参数：该段长约1440mm，炉膛净空尺 寸1700mm（宽）。 炉喉的作用： 1、隔离气

11、氛 2、保证气体定向流动 3、隔离温度 2、工艺温度 750 850 200 15m19m 40m129m73.62m 带钢温度 PH/NOFPH/NOFRTFRTFSFSFRJCRJC 950 1250 1150 950 热轧W1300&600各2快 冷轧板条0.5mm各2快 再结晶升温速度10C/s 再结晶温度时间： 3min 5min 780C 820C 860C 织构，晶粒尺寸 磁性能 目的：再结晶温度和时间的影响规律 再结晶温度时间： 3min 5min 800C 850C 900C 实验方案 问题： 1、计算各炉段的时间？（各个炉段的长度， 工艺段的速度最大是150m/min) 2

12、、SF段时间是决定带钢速度的因素之一吗？ 3、退火后消除了加工硬化，提高了塑性、 韧性等，是否产生延伸率，若有延伸率与 再结晶时间有何关系？与张力大小有何关 系？ 七、炉内保护气体吹扫 (N(N2+2+H H2 2) )干吹扫SF7Z14ZSF7Z14Z 干 燥 炉 煤 气 管 NOFNOF RTRT F F SRJCSRJCSFSFRRJCRRJC 4 4段 SRJCSRJC 1 18#8#工作工作 侧侧 4 4 个 炉 喉 PHPH 烟 道 SF:SF: 7z7z PH/PH/ NOFNOF 燃烧 配管 吹扫 入 口 密 封 室 RTFRTF 煤 气 管 SF:SF: 12z12z 入 口

13、 密 封 室 PH/PH/ NOFNOF 空 气 管 密 封 RRJCRRJC 1 19#9#工作工作 侧侧 正常用N N2 2吹扫 ( (低压） 非常用N N2 2吹扫 （高压） 1414段 RJCRJC 4 4段 (N(N2+2+H H2 2) )湿吹扫SF11Z14ZSF11Z14Z 八、炉压与脱碳的关系（对炉压差 要有整体认识） 一、炉内压力相关因素 1、脱碳方程：H2O+C=H2+CO 2H2+C=CH4 2、带钢行走方向与保护气流方向逆向而行使带钢 充分和保护气接触达到均匀，加速脱碳。 3、压差若不合适，废气就会滞留在炉内，必须用 合适的压差把废气带走。 4、若压差小，气体流动不畅

14、，露点增高，带钢易 发生氧化,H2向RJC倒流，也使RJC内气氛露点增加， 带钢发生氧化，同时H2向RJC倒流也带来易爆的不 安全因素。 5、气体流动不畅时，带钢表面形成SiO2、Al2O3氧 化膜，阻止脱碳。 二、炉压的形成 1、出口侧的炉压形成（指出口密封室）是由风机 运行喷吹大量的N2及出口密封装置和密封N2的通入 而形成的，出侧炉压为6055Mpa左右。 2、入口侧的炉压形成（PH/NOF)是由NOF燃烧及废 保护气排至入口再加上入口密封室、入口密封辊及 入口密封N2的作用是入口炉压维持在2530Mpa左右。 3、NOF产生大量的废气，废气排入量保证了炉压的 设定的必要性。 4、压力的

15、高低决定了排放废气量的多少。 九、设备运行的视频 1、开卷机的视频(同CGL类似) E:资料6(冷轧)录像CGL-开卷机.avi 2、出口飞剪的视频(同CGL类似) E:资料6(冷轧)录像CGL-出口飞剪及卷曲.avi 十、硅钢检验 一、主要设备 交流磁性测量仪、层间电阻测试仪、叠装 系数试验机、拉力试验机、维氏硬度计、X 射线荧光仪、ICP光谱仪、红外定碳仪、氧 氮测定仪、自动存样柜、反复弯曲试验机、 金相显微镜、比表面积分析仪、激光粒度 仪及自动冲剪系统、剪板机、冲床、铣床、 小型连续退火炉等制样设备。 二、硅钢片检验标准 1、式样准备 （1）磁性试样 磁性试样的制备应分别符合 GB/T3

16、655 或 GB/T13789 的规定 铁损和磁感的测试可按 GB/T13789 测试，也 可按GB/T3655 测试。若按 GB/T3655 测试时， 允许用 0.5kg 方圈测试，其试样重量为 0.5kg 左右。测试的铁损和磁感值均为精确到 小数点后 2 位，第 3 位铁损值非零进 1，磁 感值非零舍去。 （2）工艺特性 2.1 叠装系数 叠装系数的测试按 GB/T2522 测试 2.2 弯曲次数 弯曲次数的测试按 GB/T235 测试，以两片 试样最小值作为测试结果 （3）力学性能试样 厚度小于 0.50mm 的钢带（片），测试试 样应符合 GB/T3076 的规定，厚度大于等 于 0.

17、50mm的钢带（片），测试试样应符合 GB/T6379 的规定 厚度小于 0.50mm 的钢带（片）的抗拉强 度和伸长率按 GB/T3076 测试，厚度大于 等于 0.50mm的钢带（片）的抗拉强度和伸 长率按 GB/T228 测试。 （4）尺寸、外形 厚度和长度钢带（片）的厚度用 0.01mm 精度的千分尺在离 边部不小于 15mm 的任何地方测量。钢片长度在平行于中心线 处测量。 宽度在垂直于钢带（片）的中心线处测量。 不平度 将钢片自由地放在平台上，除钢片本身重量外，不施加任何压 力，用直尺进行测量，测量最大波（全波）的高度 h 和波长工 L，不平度等于（h/L ）100% 镰刀弯 用直尺紧靠钢带的凹侧边，测量直尺与侧边的最大距离 毛刺高度 用千分尺测量钢带（片）的剪切处和钢带（片）内侧处的厚度， 以两者厚度差计算毛刺高度。 2、引用标准 GB/T228-87