薄板坯连铸连轧生产电工钢的探索和实践

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1、薄板坯连铸连轧生产电工钢的探索和实践陈友根1，马玉平2（1.马钢第一钢轧总厂，2.马钢技术中心）摘要“薄板坯连铸连轧生产电工钢新技术研究”是“十五”国家科技攻关计划课题项目。本文采用由马钢第一钢轧总厂的铁水脱硫处理－BOF－吹氩站－RH（－LF）工艺提供钢水，CSP薄板坯连铸连轧生产电工钢热轧卷，经武钢电工钢片厂完成冷轧、退火及涂层处理等，成功试制出了三个牌号的电工钢，达到了课题考核目标，通过了国家“十五”专家组的验收，填补了国内CSP生产线生产电工钢的空白。关键词电工钢CSP超低碳钢科技攻关1前言电工钢是一种软磁材料，是

2、磁性材料中用量最大的一种，主要用于制造电动机、发动机和变压器等设备的铁芯，是电机和电器制造业的重要材料。随着我国机电、电子、发电和输变电等工业的迅猛发展，对电工钢特别是冷轧电工钢的需求将逐年增加，目前，我国冷轧电工钢的自给率仅为约30％，所以加速发展冷轧电工钢，对于满足机电行业的日益增长的需求，具有十分重要的意义[1-3]。冷轧无取向电工钢主要用于容量较大的大中型电机以及发电机，直流电机和同步交流电机的定子铁芯、异步交流电机的定子铁芯和转子铁芯均采用无取向电工钢制造。目前，我国冷轧电工钢生产采用传统板坯连铸、热轧、冷轧生产

3、工艺流程，流程工艺复杂。随着世界范围内薄板坯连铸连轧生产工艺技术的推广和成熟，用薄板坯连铸连轧工艺替代传统工艺生产电工钢已经在德国蒂森（TKS）CSP生产线以及意大利托尼(Terni)CSP生产线获得成功并投入工业化规模生产，近年来，蒂森CSP生产线电工钢产量一直保持在CSP总产量的20％左右。实践表明，相对于传统工艺路线，采用薄板坯连铸连轧生产冷轧电工钢，一方面可以减少加工工序，热轧卷厚度可直接控制在2.0～2.5mm，有利于采用一次冷轧法进行0.30mm以下规格的无取向电工钢的生产，避免了传统工艺的二次冷轧；另一方面省

4、略了取向电工钢高温加热工序，通过控制铸坯的凝固和冷却达到有益元素（Mn、S、Al和N）充分固溶，热轧过程中析出细小的MnS夹杂（30～50nm）及少量细小AlN的目的。近年来，我国薄板坯连铸连轧发展异常迅猛，截止去年上半年我国各类薄板坯连铸连轧生产线已达到13条，产能总量超过3000万吨/年[4]。如何发挥我国已经建成投产的薄板坯连铸连轧生产线的优势，开发生产电工钢成为“十五”国家科技攻关项目。根据该项目的分工，在马钢完成三个牌号无取向电工钢热轧卷的开发试制工作。2试制条件2.1主要设备配置（1）脱硫站（2）120t顶底复

5、吹转炉×3（3）吹氩站（顶枪）（4）LF炉（双工位）×2（5）CSP薄板坯连铸机×2（6）CSP热连轧（F1-F7精轧机）（7）主要检化验设备：直读光谱仪、氧氮联动仪、碳硫仪及热轧卷性能检测设备1.1工艺路线高炉铁水（鱼雷罐车）→预脱硫（铁水脱硫站）→转炉冶炼(120t顶底复吹转炉)→吹氩处理（吹氩站）→炉外精炼（RH真空处理）→CSP连铸连轧→（冷连轧（武钢硅钢生产线））→检验包装→发货。1.2工艺设计根据课题要求分别设计了三个牌号的无取向电工钢冶炼、精炼、连铸连轧试制工艺。（1）化学成分设计见表1。表1电工钢化学成分设

6、计牌号C（%）Si（%）Mn（%）P（%）S（%）Als（%）N（ppm）MG-W800≤0.0080.25～0.40.20～0.450.07~0.09≤0.0080.2~0.35≤50目标≤40MG-W600≤0.0080.60~0.800.20~0.450.04~0.07≤0.0080.15~0.35MG-W540≤0.0081.10～1.300.20～0.40≤0.040≤0.0070.20~0.40（2）工艺参数和操作要点设计根据电工钢特性分别设计了相关工艺过程的操作要点（包括炼钢工序、精炼工序、CSP连铸工序和C

7、SP连轧工序）。（3）检化验设计针对电工钢化学成分的一些特殊要求制订了专门的检化验方案。1.3原料条件（1）铁水成分和温度见表2表2铁水条件(铁水预处理前)C（%）Si（%）Mn（%）P（%）S（%）T（℃）4.2-4.70.2-1.20.2-0.50.08-0.150.020-0.0401220-1350注：冶炼硅钢用铁水全数进行铁水预处理，入炉铁水保证S≤0.005％。（2）废钢以本厂CSP系统和中板线自循环废钢为主。（3）合金料电工钢专用合金参考成分见表3表3合金参考成分品名C（%）Si（%）Mn（%）P（%）S（%

8、）Ti（%）低碳硅铁0.0476.830.0050.028电解微碳锰铁0.0070.00299.90.0020.006低碳磷铁0.160.5125.270.025（4）RH工序脱硫剂主要理化指标见表4表4脱硫剂的主要理化指标成分MgO（%）（含金属镁）CaO（%）SiO2（%）Al2O3（%）C（%）H