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1、2003年10月钢铁研究第5期(总第134期)October2003ResearchonIron&SteelNo.5(Sum134)·综述与评介·双辊薄带连铸工艺生产硅钢技术邹冰梅阮晓丰(中冶塞迪工程技术股份有限公司)摘要硅钢是双辊薄带连铸工艺最具开发潜力的钢种之一。综述了国内外双辊薄带连铸工艺生产硅钢技术的现状,并讨论了该工艺的技术要点、难点以及研究和发展的方向。关键词双辊薄带连铸硅钢SILICONSTEELPRODUCTIONWITHTWINROLLSTRIPCASTINGPROCESSZouBingmeiRuanXiaofeng(SaidiEnginee
2、ringTechnologyCo.Ltd.,MECC)SynopsisSiliconsteelisoneofthemostpotentialsteelgradesthatcanbeproducedwithtwinrollstripcastingprocess.Thispaperreviewsthepresentsituationofsiliconsteelproductionadoptingthisprocessbothhomeandabroad,discussesthetechnologicalkeypointsanddifficulties,aswella
3、sitsresearchanddevelopmenttrends.Keywordstwinrollstripcastingprocesssiliconsteel钢本身的热传导率和凝固系数影响较大。通常情1前言1P2况下,硅钢的凝固系数为24.6mmPmin,而普碳1P2硅钢主要用于制造各种电机和变压器铁芯。钢的凝固系数为32.9～34.1mmPmin。即在相由于硅钢传统的生产工艺复杂、生产技术难度大、同的钢水过热度和冷却条件下,硅钢比普碳钢的生产工序长、成本高,硅钢一直是我国严重紧缺的凝固时间要长1.8～1.9倍。因此,用常规连铸方钢材品种,而且传统工艺生产高
4、性能硅钢片已受法生产硅钢,Si的极限含量一般为3.5%。到很多制约。因此,开发新的生产工艺生产高性由于新开发的双辊薄带连铸工艺快速凝固的能、低成本的硅钢迫在眉睫。特点,在浇铸硅钢时,可使钢中硅的极限含量由[1]近20年来日本、德国、法国和英国等都在开3.5%提高到4%～6.5%,显著降低钢的铁展双辊连铸特殊钢薄带的研究,如硅钢、不锈钢、损,从而获得更高磁感应强度、更低铁损的薄带硅高速钢、耐热钢等,其中硅钢是双辊薄带连铸工艺钢。因此许多研究单位都相继开展了双辊薄带连研究的重点材料之一,也是最有开发潜力的钢种铸硅钢的研究,并取得了可喜的研究成果,见表1。之一。双辊
5、薄带连铸技术的特点是钢液在两反向尽管大部分研究工作仍处于实验阶段,但已旋转的水冷辊间快速凝固(冷却速度在100～经建成了几台工业样机,并已开始了试生产。德1000℃Ps之间),使浇铸的材料在微观结构上发国蒂森钢铁公司和法国于齐诺尔·萨西洛尔公司生显著变化,如晶粒得到细化、抑制第二相的析出共同开发的工业规模试验双辊薄带连铸机,于等,从而大大改善材料的性能。1991年在法国于齐诺尔钢铁公司投入了工业性试验生产。该铸机辊径为1500mm,辊面宽度为2双辊薄带连铸工艺生产硅钢的研究现状865mm。浇铸试验中采用碳纤维和陶瓷材料制成硅钢与普碳钢相比,w(Si)增加很多,
6、这对硅的侧封板,先后成功浇铸了多包满包的硅钢(主要联系人:邹冰梅,硕士,重庆市(400013)渝中区双钢路1号重庆钢铁设计院炼钢室·59·表1双辊薄带连铸工艺生产硅钢的研究进展铸机参数Pmm铸带参数Pmm研究单位w(Si)P%研究成果辊径辊宽带宽带厚(1)采用二维热流模型确定了铸辊与冷却水之间的传热系数与冷却水流速之间的关系,并发现较大的冷却能力可以减小浇铸期间的热膨胀程度和铸带的厚度偏差。(2)通过试验测得了在浇铸期间铸辊内表面和外表面的温度,并根据所测得的数值计算出了铸辊温度的变化周期。(3)采用二维有限元法分析了铸辊的变形特性和工作应力状态。(4)提出了
7、设计长寿命水冷铸辊的要点[2]:在铸辊的表面镀Ni-Cr;在铸辊内提高水冷循环速率;选用具有高温强度的铜合金辊套。(5)采用MnSe+BN为主要抑制剂可生产高磁感极低铁损的取向硅[3]钢板。日本川崎550500350～5000.2～0.61.5～5.0(6)在冷轧道次间或冷轧最后道次,在线检测钢板的铁损并反馈或钢铁公司前馈调整冷轧工艺,可有效改善产品磁性的离散度。(7)采用改变工作辊结构、钢板边缘磨削处理且保证各机架入口侧钢板边部温度为80℃以上等方法有效减少钢板断裂和板端开裂。(8)为获得整个带卷长度方向磁性优良的含Al取向硅钢,可在冷轧前对带卷进行加热处理
8、,或在冷轧过程中进行轧制道次间的时效处
