技术领域
[0001] 本
发明涉及硅钢加工领域,特别涉及一种
取向硅钢环保加工设备及环保加工方法。
背景技术
[0002] 我国自改革开放以来,国民经济高速发展,硅钢的生产与电器行业有密切关系,无论是大型发
电机组,还是各种
电动机、
变压器,包括所有的
家用电器都需要大量的使用硅钢片。取向硅钢指的是硅元素含量高3.5%(
质量分数,下同)的硅
铁合金,在该材料中随着硅元素含量的增加,材料可表现出优异的软
磁性能,如磁导率和
电阻率升高、铁损降低、
磁致伸缩系数减小等,具有导磁率高、
矫顽力低、电阻系数大等特性,因而
磁滞损失和
涡流损失都小,作为制造扼
流线圈、高频下的磁屏蔽用器件和高速高频电机等设备用材料是十分适合的,在现有取向的硅钢加工过程中,缺少必要的脱
碳脱脂加工步骤,使得硅钢磁性和铁质降低,且伴有杂质夹杂,
退火炉炉渣不能集中收集,且
退火炉在对硅钢薄带高温退火时会散发出大量的余热,这些热量白白散失,不能循环利用且
脱碳过程冲洗时还要再加热冷
水,导致
能源的浪费,不能做到环保加工,因此,保证硅钢的良好磁性性能和循环利用硅钢加工过程中散失的
能量具有十分重要的意义。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是克服
现有技术的
缺陷,提供一种取向硅钢环保加工设备及环保加工方法,脱脂脱碳和涂层处理,将硅钢含碳量降到规定范围内,提高磁性水平,消除
应力,热气回收装置收集罩式退火炉散失的大量
热能,做到能源的循环利用,更加环保。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:本发明一种取向硅钢环保加工设备,包括第一冷
轧机,所述第一
冷轧机的一端连接有退火炉,所述退火炉底部设置有炉渣回收箱,所述退火炉的另一端连接有第二冷轧机,所述第二冷轧机的另一端连接有
脱碳退火涂层机组,所述脱碳退火涂层机组的正端面连接设置有加热水管,所述脱碳退火涂层机组的另一端连接有罩式退火炉,所述罩式退火炉的正端面设置有热气回收装置,所述罩式退火炉的另一端连接有卷曲切割机。
[0005] 作为本发明的一种优选技术方案,所述加热水管的顶端连接有输气管,所述输气管的外侧端套接设置有热气
阀,所述输气管的另一端与热气回收装置相连接。
[0006] 本发明的一种取向硅钢环保加工方法,包括以下步骤:A.将硅钢薄带放置在第一冷轧机的冷轧输送卷上,输送硅钢薄带进入第一冷轧机将硅钢薄带进行冷却加压成型;
B.成型后的硅钢薄带进入退火炉进行高温退火工作;
C.硅钢薄带进入第二冷轧机进行二次冷却加压;
D.二次加压后的硅钢薄带进入脱碳退火涂层机组进行脱脂脱碳,涂层后使用热水进行冲洗;
E.硅钢薄带传输至罩式退火炉进行高温退火,并将罩式退火炉散发的热量循环传输至脱碳退火涂层机组的加热水管加热冷水;
F.将硅钢薄带传送至卷曲切割机进行剪切和卷曲。
[0007] 作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤D中硅钢薄带在脱碳退火涂层对经最终冷轧后的取向硅钢薄带进行带钢表面脱脂,在保护气氛下进行脱碳退火和初次再结晶退火,将带钢含碳量降到规定范围内,对带钢进行渗氮处理,对带钢表面涂敷
氧化镁隔离层,在
钢带表面形成均匀致密的SiO
薄膜。
[0008] 作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤E中罩式退火炉散发出大量余热收集到热气回收装置,传输至加热水管中加热冷水。
[0009] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明通过集中收集退火炉炉渣防止炉渣对周边环境造成的不良影响,便于清理,经过脱碳退火涂层机组对硅钢薄带进行脱脂脱碳和涂层处理,将硅钢含碳量降到规定范围内,使得处理后的硅钢晶粒长大,提高磁性水平,消除应力,将带钢含碳量降到规定范围内,在表面形成
二氧化硅的富硅薄膜,加热到1050℃左右与氧化镁涂层发生反应,在硅钢表面形成一层玻璃状
硅酸镁底层,以提高取向硅钢的绝缘性能和绝缘涂层
附着力,热气回收装置收集罩式退火炉散失的大量热能,并输送到加热水管中,加热冷水用于脱碳退火涂层机组对硅钢的热水冲洗,做到能源的循环利用,防止热能白白散失,与传统方法制备的产品相比,本发明的方法制备的硅钢薄板的磁性能良好,渗氮步骤与高温退火步骤的结合并没有造成产品磁性能下降,同时简化了生产工艺,节省了生产成本,提高工作效率,更加环保。
附图说明
[0010] 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成
说明书的一部分,与本发明的
实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1是本发明的整体结构示意图;
图中:1、第一冷轧机;2、退火炉;3、炉渣回收箱;4、第二冷轧机;5、脱碳退火涂层机组;
6、加热水管;7、罩式退火炉;8、热气回收装置;9、卷曲切割机;10、输气管;11、热气阀。
具体实施方式
[0011] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0012] 其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。
[0013] 此外,如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的,则将其省略。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0014] 实施例1如图1所示,本发明提供一种取向硅钢环保加工设备,包括第一冷轧机1,第一冷轧机1的一端连接有退火炉2,退火炉2底部设置有炉渣回收箱3,退火炉2的另一端连接有第二冷轧机4,第二冷轧机4的另一端连接有脱碳退火涂层机组5,脱碳退火涂层机组5的正端面连接设置有加热水管6,脱碳退火涂层机组5的另一端连接有罩式退火炉7,罩式退火炉7的正端面设置有热气回收装置8,罩式退火炉7的另一端连接有卷曲切割机9。
[0015] 加热水管6的顶端连接有输气管10,输气管10的外侧端套接设置有热气阀11,输气管10的另一端与热气回收装置8相连接。
[0016] 本发明提供一种取向硅钢环保加工方法,包括以下步骤:A.将硅钢薄带放置在第一冷轧机1的冷轧输送卷上,输送硅钢薄带进入第一冷轧机1将硅钢薄带进行冷却加压成型,经第一次冷轧机中等压下率(30%~60%)轧到半成品厚度;
B.成型后的硅钢薄带进入退火炉2进行高温退火工作,通过
风机的循环使退火炉的炉腔内
温度分布均匀,提高了退火效率,通
过热处理重组薄膜材料微观结构,提高
稳定性及转化效率,将铸件加热到950℃左右,保温一定时间后适当冷却,用以消除内应力,对于硅钢薄带加热后开始形成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力;
C.硅钢薄带进入第二冷轧机4进行二次冷却加压,经第二次次冷轧机中等压下率(40%~70%)轧到成品厚度,两次冷轧之间经过中间退火,使得硅钢铁损低,磁感高;
D.二次加压后的硅钢薄带进入脱碳退火涂层机组5进行脱脂脱碳,涂层后使用热水进行冲洗,进行脱脂脱碳处理,并涂
镀氧化镁隔离层;
E.硅钢薄带传输至罩式退火炉7进行高温退火,并将罩式退火炉7散发的热量循环传输至脱碳退火涂层机组5的加热水管6加热冷水,循环利用罩式退火炉7散发出的热量,防止热量白白流失;
F.将硅钢薄带传送至卷曲切割机9进行剪切和卷曲。
[0017] 步骤D中硅钢薄带在脱碳退火涂层机组5中对经最终冷轧后的取向硅钢薄带进行带钢表面脱脂,在保护气氛下进行脱碳退火和初次再结晶退火,将带钢含碳量降到规定范围内,对带钢进行渗氮处理,对带钢表面涂敷氧化镁隔离层,在钢带表面形成均匀致密的SiO2薄膜。
[0018] 步骤E中罩式退火炉7散发出大量余热收集到热气回收装置8,传输至加热水管6中加热冷水。
[0019] 具体的,将硅钢薄带放置在第一冷轧机1的冷轧输送卷上,输送硅钢薄带进入第一冷轧机1将硅钢薄带进行冷却加压成型,经第一次冷轧机中等压下率(30%~60%)轧到半成品厚度;成型后的硅钢薄带进入退火炉2进行高温退火工作,通过风机的循环使退火炉的炉腔内温度分布均匀,提高了退火效率,通过
热处理重组薄膜材料微观结构,提高稳定性及转化效率,将铸件加热到950℃左右,保温一定时间后适当冷却,用以消除内应力,对于硅钢薄带加热后开始形成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力,反应后的炉渣收集在炉渣回收箱3中,防止炉渣对周边环境造成的不良影响;
硅钢薄带进入第二冷轧机4进行二次冷却加压,经第二次次冷轧机中等压下率(40%~
70%)轧到成品厚度,两次冷轧之间经过中间退火炉2退火,使得硅钢铁损低,磁感高;
二次加压后的硅钢薄带进入脱碳退火涂层机组5进行脱脂脱碳,涂层后使用热水进行冲洗,在高温退火时,钢片加热到950℃左右即开始再结晶,从而可使硅钢获得合适的晶粒度,提高取向度,改善磁性,最终脱碳退火,硅钢表面形成含有二氧化硅的富硅薄膜,加热到
1050℃左右它与氧化镁发生反应,在表面形成一层玻璃状硅酸镁底层,提高取向硅钢的绝缘性能和绝缘涂层附着力,并能够排除夹杂,
净化钢质,取向硅钢中硫化锰(MnS)和氮化
铝(AIN)等有利夹杂,在促进二次再结晶形成结晶核心、晶粒长大、提高取向度后进行分解,随着温度的进一步升高,在高温均热过程中有利夹杂将被去除,使得硅钢的钢质得到净化,以提高磁性,之后通过加热水管对硅钢进行热水冲洗;
硅钢薄带传输至罩式退火炉7进行高温退火,先通入氮气赶走炉内空气,然后通电加热,加热至600℃时保温5~21h,然后全速加热,600~1210℃间最大加热速度为26℃/h,
1210℃时保温20h,注意气体的成分和流量应符合高温退火操作规程的要求,同时将罩式退火炉7向外部散发的热量循环传输至脱碳退火涂层机组5的加热水管6加热冷水,循环利用罩式退火炉7散发出的热量,防止热量白白流失,最后将硅钢薄带传送至卷曲切割机9进行剪切和卷曲。
[0020] 综上所述,本发明通过集中收集退火炉2炉渣防止炉渣对周边环境造成的不良影响,便于清理,经过脱碳退火涂层机组5对硅钢薄带进行脱脂脱碳和涂层处理,将硅钢含碳量降到规定范围内,使得处理后的硅钢晶粒长大,提高磁性水平,消除应力,将带钢含碳量降到规定范围内,在表面形成二氧化硅的富硅薄膜,加热到1050℃左右与氧化镁涂层发生反应,在硅钢表面形成一层玻璃状硅酸镁底层,以提高取向硅钢的绝缘性能和绝缘涂层附着力,热气回收装置8收集罩式退火炉散失的大量热能,并输送到加热水管6中,加热冷水用于脱碳退火涂层机组5最后对硅钢的热水冲洗,做到能源的循环利用,防止热能白白散失,与传统方法制备的产品相比,本发明的方法制备的硅钢薄板的磁性能良好,渗氮与高温退火步骤的结合并没有造成产品磁性能下降,同时简化了生产工艺,节省了生产成本,提高工作效率,更加环保。
[0021] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。