50ZW600牌号冷轧无取向电工钢铁损较高的原因分析

1、50ZW600牌号冷轧无取向电工钢铁损偏高的原因分析赵有明游光明刘船行（中冶南方（新余）冷轧新材料技术有限公司，江西新余338025）摘要：分析50ZW600牌号冷轧无取向电工钢电磁性能较差的主要原因，通过降低连铸坯中S、N等有害元素含量、降低热轧加热温度、提高热轧卷曲温度，有效提高了电磁性能特别是铁损性能。关键字：50ZW600冷轧无取向电工钢；铁损An alysis the reas on of 50ZW600 grade cold rolled non-orie nted electrical steel and iron loss highZhao Youming You Guangm

2、ing Liu Chua nxing(WISDRI (Xin yu) Cold Processi ng Engineering CO.,LTD.,Xi nyu Jia ngxi 38025,Ch in a)Abstract: the main reason analysis of 50ZW600 grade cold rolled non-oriented electrical steel electromagnetic performanee is poor, through the reduction of continuouscasting slab S, N content of ha

3、rmful elements, reduce the heatingtemperature of the roll ing, hot rolli ng coili ng temperature in crease, effectively improve the electromag netic properties especially the core loss property.Keywords: 50ZW600; cold-rolled non-orie nted electrical steel; iron loss1、概述中冶南方(新余)冷轧新材料技术有限公司连退生产线与2010年

4、10月投产，2011年5月开始试生产50ZW600牌号冷轧无取向电工钢。50ZW600牌号冷轧无取向电工钢主要用于生产中小型电机、小微型变压器、整流器、压缩机等1，用途广泛，市场需求量较大，且附加值较高。冷轧无取向电工钢主要工艺流程如下：铁水脱硫一一转炉冶炼RH精炼一一连铸一一热连轧一一酸洗一一冷轧一一连续脱碳退火炉退火、涂层。2、试生产方案2.1冶炼成分设计电工钢的牌号不同，化学成分也不同，根据化学成分对微观组织结构和磁性能的影响，确定50ZW600的化学成分控制范围，如表1所示。表1冶炼化学成分控制表牌号CMnSiSPAl sN50ZW600< 0.0050.20-0.451.15-

5、1.6w 0.008w 0.060.10-0.60w 0.0082.2冶炼工艺控制铁水要求深脱硫并扒渣处理，要求出站铁水S含量控制在0.003 %以下。转炉出钢过程中，加人一定量的脱硫剂，进一步脱硫，RH真空炉合金化及将钢中 C降到0.005%。 连铸采用大包长水口及氩封、 中间包渣覆盖、浸人式水口进行全程保护浇铸， 并采用末 端电磁搅拌防止瓦楞装缺陷2。2.3热轧工艺式装炉，降低铸坯在低温段的加热速度， 炉控制在1180 C以下，加热时间控制在 等析出物固溶到钢坯中，热轧卷中固溶的 阻碍晶粒长大，提高铁损。卷曲温度大于为了防止铸坯冷却速度过快产生开裂或者加热速度过快产生开裂，采用热装热送方确

6、保钢坯内外温度均匀，减少热应力。板坯出160-200分钟，防止钢坯加热过程中 AlN、MnSAlN、MnS将会析出成微小的析出物颗粒，680C，保证热轧板晶粒均匀。2.4连退工艺连退炉为中低牌号连续脱碳退火涂层机组，具有稳定的温度控制系统，完全满足50ZW600退火工艺要求。退火工艺温度采用870C，工艺速度为100m/min，退火气氛为氮氢混合湿气氛，H2和出0分压比大于4.5,保证脱碳、退火后的电磁性能、表面质量及成品 C含量w 27ppm。3、试生产结果3.1化学成分实际冶炼化学成分如表 2所示表2实际冶炼化学成分炉号CMnSiSPAl sN设计成分w 0.0050.20-0.451.1

7、5-1.6w 0.008w 0.060.10-0.60w 0.008J20-007040.00520.271.530.00620.0390.2300.0052J20-007050.00390.331.490.00590.0540.2620.0063J20-007070.00470.301.410.00750.0350.3020.0069J20-007080.00430.291.400.00690.0480.2730.0052J20-007890.00550.351.180.00620.0330.3350.0059J20-007900.00390.331.230.00550.0290.3920.

8、0048J20-007910.00630.291.390.00700.0410.4120.0057J20-007930.00590.411.530.00640.0390.3500.00653.2电磁性能成品采用爱泼斯坦方圈(MPG100D AC/DC 型号)检测铁损P15/50 (W/Kg )和饱和磁感应强度B5000(T)见表3所示。表3典型电磁性能序号钢卷号P1.5/50 (W/kg)B50 (T)110502184.8711.698210502195.0351.709310502204.6661.703410502214.7901.705510502224.7261.6996105022

9、34.6711.704710502244.8581.705810502254.7941.710910502264.6771.7061010502274.7941.7051110603254.7741.6971210603264.8641.7191310603274.7661.7041410603284.7871.7111510603294.8391.7091610603304.7481.7061710603454.8921.7241810603464.7551.7021910603474.7321.7022010603494.7761.7084、原因分析4.1热轧成品分析热轧成品卷表面基体金相

10、为等轴晶铁素体组织，晶粒较小，心部为变形铁素体组织，主R0-068245A050 心部组织R0-068245A050 基体组织R0-068246A020 心部组织R0-068246A020 基体组织R0-068247A030 心部组织R0-068247A030 基体组织图1热轧卷金相组织4.2退火卷成品分析成品退火卷晶粒较小且大小不均匀，平均晶粒度为5.5-6级，晶粒大小为40-50卩m,达不到50-65卩m的目标要求。1060329 头部，42 卩 m1060329 尾部，45 卩 m图2成品卷金相通过电镜分析发现成品中存在MnS、AIN及AIN、MnS混合析出物。MnS析出物大部分为圆球形

11、，尺寸为 50-300 m,平均尺寸在200 m左右，AIN析出物大部分为长 方形，尺寸主要在微米级。SIMnS析出物电镜照片MnS析出物轮普曲线AIN析出物电镜照片AIN析出物轮普曲线图3成品析出物分析4.3讨论热轧加热温度过高、 加热不充分、卷曲温度偏低造成热轧卷成品晶粒偏小且内部组 织不均匀，导致最终退火组织晶粒偏小。板温高于1150C后，随着板温的升高，MnS、AIN固溶度大幅提高，随着MnS、AIN的固溶度的增大，热轧后析出大量细小的 MnS、 AIN，阻碍晶粒长大。连铸坯中存在较高的S、N促成、加剧了 MnS、AIN的形成。控制、降低钢水中S、N含量，降低加热温度、提高卷曲温度可以

12、有效提高产品的电磁性 能。5、改进方案及生产情况5.1冶炼成分调整主要降低S、N含量，改进后化学成分如表4所示。表4改进后冶炼化学成分控制表牌号CMnSiSPAI sN50ZW600< 0.0050.20-0.451.15-1.6w 0.0045w 0.060.10-0.60w 0.004通过采用新型高效脱硫剂、严格控制冶炼、保护浇铸等措施有效将连铸坯中S、N含量降低到控制范围内。2.3热轧工艺制定将加热温度控制在1150C以下，加热时间适当延长， 控制在180-220分钟。卷曲温 度大于700C,有效保证热轧板晶粒均匀，起到“常化”作用。2.4改进后生产情况通过上述改进，退火后产品性能

13、大幅提升，典型电磁性能值如表5所示。成品平均晶粒尺寸为55-65微米，平均晶粒度平均为4-5级，晶粒大小较均匀，成品金相见图4。表5改进后典型电磁性能序号钢卷号P1.5/50 (W/kg)B50 (T)111210083.951.703211210093.991.700311210103.981.690411210113.921.703511210153.971.699620112073.751.709720112083.971.707820112093.841.703920112093.871.7041020112103.851.7011120300153.871.7051220300163.841.7031320300183.791.7101420300193.821.7081520300203.911.7091620405233.851.7061720405243.881.7241820405253.811.7021920405263.931.7022020405273.841.708图4改进后成品卷金相6、结论连铸坯中S、N含量偏高、热轧加热温度偏高、卷曲温度偏低是造成50ZW600冷轧无取向电工钢电磁性能差的主要原因；热轧后大量细小MnS、AIN析出物是造成的造成50ZW600冷轧无取向电工钢电磁