薄规格取向硅钢剪切研究进展

近年来取向硅钢向着薄规格、低铁损方向发展,增加了后续产品剪切的难度。本文对薄规格取向硅钢剪切特点进行了分析,对相关的研究进行了综述,并结合宝钢取向硅钢EVI经验,对薄规格取向硅钢剪切常见缺陷进行了分析。     

宝钢薄规格取向硅钢系列产品及其在电力变压器的应用

随着宝钢硅钢第四智慧工厂投产,目前宝钢已形成高磁感取向硅钢P系列、激光刻痕取向硅钢R系列、普通取向硅钢G系列、低噪声取向硅钢LM系列、特殊涂层取向硅钢W/Y/Z系列、耐热刻痕取向硅钢HS系列等六大系列50余个牌号取向硅钢产品,可以满足不同客户的使用需求.本文对宝钢薄规格取向硅钢系列产品进行介绍,并以B23R075、B20R070和B18R060为例,介绍其在电力变压器方面的应用.     

电磁搅拌工艺在冷轧无取向硅钢的开发及应用

简要介绍了太钢冷轧无取向硅钢电磁搅拌装置的工作原理及冶金效果。分析了电磁搅拌电流强度、频率等因素的影响，确定了合适的搅拌工艺参数。结果表明，电磁搅拌可以明显改善铸坯的凝固组织，冷轧硅钢铸坯等轴晶比率达到了50％以上。     

连铸电磁搅拌工艺在取向硅钢生产中的应用研究

本文简述武钢二炼钢电磁搅拌装置的基本原理的结构，并用图像仪和金相显微镜及硫印，酸洗等方法研究了电磁搅拌对取向硅钢铸坯质量及成品性能的影响，试验结果表明，电磁搅拌后铸坯等轴晶率达到４０％以上，内部裂纹指数由２．０－３．０级降低到１．０级以下，中心偏析由Ｂ级降为Ｃ级，夹杂物分布均匀，其成品的电磁性能略有改善。     

中频薄规格无取向硅钢的温度效应研究

针对中频薄规格无取向硅钢的实际使用工况,研究了温度对中频薄规格无取向硅钢性能的影响,重点研究了0.25 mm厚中频薄规格无取向硅钢在温度范围-40～200 ℃、频率400 Hz和1 000 Hz下的电磁和力学性能变化规律。结果表明：0.25 mm中频薄规格无取向硅钢的中频铁损和磁感等电磁性能都随着温度的升高而降低;屈服强度随温度的升高呈单调下降的趋势,但抗拉强度先下降后升高并且在150 ℃附近出现拐点。     

0.18 mm极低损耗取向硅钢电磁特性与铁心性能仿真分析#br#

基于极低损耗取向硅钢研制S15型超高能效变压器对于进一步推动电网节能增效具有重要意义。采用任意波形磁场激励测量系统对比研究了0.18 mm规格取向硅钢、1K101-S普通型、1K102-P高磁感型非晶合金的磁性能及磁致伸缩噪声特性,并分析了0.18 mm取向硅钢在谐波、直流偏磁等复杂工况下的损耗特性,采用MagNet有限元分析软件开展了0.18 mm极低损耗硅钢S15型变压器铁心、绕组建模与仿真分析。结果表明,磁通密度为1.35 T时,18QH065牌号取向硅钢的铁损低至0.349 W/kg,不断接近非晶合金水平,磁感B800则比非晶带材高0.32~0.40 T;取向硅钢的磁致伸缩系数λp-p为0.29×10-6,低于非晶合金超1个数量级。与0.23~0.30 mm常规厚度硅钢相比,0.18 mm薄规格硅钢的谐波损耗优势明显,10%含量的3次、5次谐波损耗与正常工况相比分别上升12.9 %、16.0 %;直流偏置磁场大小对取向硅钢铁损的影响主要在低磁密区,在1.9 T以上0~150 A/m偏置磁场下的铁损几乎相同。设计的10 kV/630 kVA变压器空载损耗仿真计算值为392.5 W,比国标GB 20052—2013中能效1级硅钢变压器的限定值低约31.1 %,噪声比同等容量非晶合金变压器低约10 dB,具有显著的节能和环保优势。     

0.20 mm薄规格取向硅钢的开发及关键工艺探讨

为开发磁性能优良的0.20 mm薄规格取向硅钢,对该取向硅钢的组织特征,不同冷轧压下率和高温退火气氛对磁性能的影响进行了研究。结果表明：所获得的0.20 mm薄规格取向硅钢成品组织二次再结晶完全,铁损（P1.7/50）为0.89 W/kg,磁感（J800）为1.906 T;热轧和常化1/8层的主要织构组分为Goss织构,冷轧织构为较强的{001}〈110〉,退火织构主要为{411}〈148〉,脱碳晶粒尺寸约为21.17 μm,Goss晶粒极少;0.20 mm薄规格取向硅钢合适的冷轧压下率为91.3 %;高温退火升温段合适的气氛为75% N2。     

取向硅钢在电机中的应用及展望

为了进一步降低电机铁损、提高电机性能,取向硅钢取代无取向硅钢应用于电机已经成为一个新的研究方向。本文介绍了电机用取向硅钢应用技术发展,总结了取向硅钢电机的发展历程并分析了每项技术对电机性能的影响;分析了目前电机应用取向硅钢过程中存在的问题,及未来取向硅钢电机可能的发展趋势,以期为我国电机行业的高效、高功率密度和低损耗发展方向提供参考。     

浅谈硅钢薄带的应用

本文介绍了在不同频率下各种厚度硅钢薄带磁感强度（Ｂ）和铁损（Ｐ）之间的关系。利用不同的曲线组可以找出在不同频率下使用的器件所采用硅钢薄带的最理想厚度。所得数据对器件的设计和市场竞争力具有很强的说服力。同时也介绍了去应力退火时退火条件对硅钢薄带铁芯质量的影响。     

低温取向硅钢初次再结晶动力学模型及织构演变

研究了低温取向硅钢在625~850℃的等温退火过程,根据Avrami方程建立了其初次再结晶动力学模型,并利用EBSD技术对初次再结晶织构演变过程进行了分析。结果表明:当退火温度为850℃时保温5s即可发生完全再结晶;而在625℃下保温1.7h以上再结晶才能进行完全。当退火温度在625~700℃时,Avrami指数n在0.82~0.89之间,当退火温度在750~850℃时,n值在1.25~1.27之间,相对应的再结晶激活能QRX分别为239.3、160.4kJ/mol。初次再结晶早期主要发生在高储存能的γ纤维织构上,而中后期则主要发生在低储存能的α纤维织构上。初次再结晶完成后织构类型主要是以{111}112组分为主的γ织构、{114}418织构及少量分布在次表层的Goss织构。     

铌对低温取向硅钢初次再结晶行为的影响

以含铌取向硅钢铸坯低温加热制备高磁感取向硅钢为研究目标,通过研究铌对低温取向硅钢初次再结晶行为的影响,达到获得有利于二次再结晶发展的初次再结晶组织目的,采用OM和EBSD技术主要对比了 0.055％铌和不含铌对低温取向硅钢中间退火板的初次再结晶组织、织构和晶界特征的影响.结果表明,铌的加入,使硅钢基体中形成了细小弥散的...     

Ce-La合金化处理对取向硅钢夹杂物特征的影响

 为了研究稀土处理对取向硅钢中夹杂物特征的影响,借助FE-SEM/EDS和图像分析软件分析了稀土处理前后热轧取向硅钢夹杂物的成分、形貌、尺寸和数量并解明了影响机理。研究结果表明,未添加稀土的试验钢中,典型的夹杂物为形貌不规则的MnS-AlN复合夹杂物以及片状或条状的AlN夹杂物;添加稀土后,夹杂物则以球状或椭球状的CeS-LaS、CeS-LaS-AlN、Ce₂O₂S-La₂O₂S复合夹杂物和AlN夹杂物为主。稀土处理有效改善了夹杂物形貌,特别是大尺寸氮硫化物的形貌特征,未检测到MnS类夹杂物。尽管加入较多的稀土后夹杂物数量增加,大于5 μm夹杂物的平均尺寸增大量明显(增大0.89 μm),但整体夹杂物的平均尺寸仅增大了0.40 μm。由于稀土的脱硫作用,且稀土硫化物与AlN晶格常数差异大,钢中氮硫化物的数量密度和面积分数降低。稀土降低了AlN在钢中的平衡溶度积,使AlN夹杂物提前析出,导致AlN夹杂物数量增多,且先析出的AlN出现一定程度的长大。稀土对MnS在凝固前沿的析出有抑制作用,有利于热轧和常化过程析出更多用作抑制剂的MnS和AlN。在充分脱氧的取向硅钢中适当降低钢中酸溶铝含量,调整稀土在钢中的用量,在不增加钢中大尺寸夹杂物含量的前提下,发挥MnS、AlN抑制剂作用和Ce-La合金化作用。此外,通过稀土处理控制钢中夹杂物形貌特征,将有望达到改善钢的热轧组织和轧制加工性能的目的。     

低温高磁感取向硅钢热轧板通电加热织构研究

通过对低温高磁感取向硅钢热轧板通电加热处理,发现将热轧板以55℃/s从室温加热到1 000℃后降温,在1 000～950℃降温过程中保持时间2～5 s,可以获得与常化工艺等效的热轧板织构组分,根据所得结果,讨论了在热轧轧机后段增加电加热装置,从而代替常化工艺生产高磁感取向硅钢的可能性.     

低温取向硅钢硅酸镁底层形成过程

 取向硅钢硅酸镁底层是产品结构的重要组成部分,低温取向硅钢底层的控制是难点,也是限制产品性能提升的瓶颈。以往对取向硅钢硅酸镁底层的形成研究较少,高磁感取向硅钢薄规格化高性能产品开发及品质提升缺乏理论支撑。为此,采用高温退火中断试验法对低温取向硅钢硅酸镁底层的形成过程进行了模拟,研究了底层的微观结构、成分特征的演变规律,明确了硅酸镁底层在高温退火过程中的反应形成过程。温度约为900 ℃时,样品表面开始发生Mg₂SiO₄颗粒的形核,随着温度继续升高,Mg₂SiO₄晶核不断长大;温度约为1 050 ℃时,样品表面的Mg₂SiO₄开始致密化,温度约为1 100 ℃时,表层硅酸镁的致密化基本完成,硅酸镁底层形成的关键温度为900～1 100 ℃。另外,研究中发现,在硅酸镁底层的下方生成的Al₂O₃·MgO尖晶石颗粒连结基体和Mg₂SiO₄,形成了“钉扎”结合层。硅酸镁底层形成过程MgO中的Mg2+由表面向氧化膜内扩散并与SiO₂反应,同时氧化膜内SiO₂发生熟化,1 000 ℃以上基板中的AlN分解释放出的铝则向氧化膜交界及通过氧化膜向表面扩散与Mg₂SiO₄等反应形成尖晶石。优良的底层结构形成是由原脱碳退火氧化膜表层1 μm左右形成致密的Mg₂SiO₄,其余2～3 μm厚度转化成一定数量的椭球Al₂O₃·MgO的尖晶石“钉扎”结合层,其主要控制方向为提高氧化膜活性、选用高活性MgO、添加低熔点反应助剂等。     

板坯加热温度对低温技术取向电工钢抑制剂与磁性的影响

利用透射电镜研究了采用\     

空冷高硅中碳低合金钢的组织与性能

研究了高硅中碳低合金钢空冷态和空冷+回火态的显微组织和力学性能.试验钢在860℃保温0.5h奥氏体化后空冷处理,随后分别在250℃和400℃保温1h回火.结果表明:试验钢空冷后组织为贝氏体/马氏体和残余奥氏体的混合组织,硬度约为41 HRC;而250℃回火后组织变化不大,硬度明显升高,约为49 HRC,韧性明显增加,由44 J/cm2增加到66 J/cm2,抗拉强度、屈服强度和延伸率明显下降.回火温度进一步增加对力学性能影响不大.     

含Nb低温取向硅钢热轧板织构及析出物分析

分别采用电子背散射衍射技术(EBSD)、JEM-2100型透射电镜(TEM)研究了Nb元素对取向硅钢热轧板织构和析出物的影响。结果表明:取向硅钢添加Nb元素以后,热轧板中晶粒尺寸相对细小、Goss织构({110}001)含量更高、位向更精准,而且出现了传统取向硅钢热轧板中很难形成的γ取向线织构({111}112和{111}110);透射电镜分析结果显示含Nb实验钢中析出相尺寸更细小而均匀,析出相除了MnS、AlN,还有NbCN,析出相含量增多,同时Nb的加入对细化其他析出物有积极的作用;含Nb取向硅钢中析出相的尺寸越小和体积分数越大,则析出相的抑制力也就越大,从而为形成的γ取向线织构和更高含量的Goss织构提供了有利的条件。     

大型联合钢铁企业低中热值煤气发电综合利用的优化分析

大型联合钢企的副产品低、中热值煤气不是洁净高能燃料,由此建成的煤气蒸汽联合循环机组要比天然气机组效率低8%-10%,排放特性与BTG型机组类似,且有较高投入、较高维护成本、较低可用率及不能适应变负荷运行等,难以满足电网AGC的要求。分析了可燃用低中热值的各种常规容量下的BTG类型与GTCC类型发电机组的经济特性与技术特性,根据东南沿海燃料价格高昂的实际情况,认为对低热值煤气BFG,以350 MW以上大型混烧BTG方式发电是较优的,高炉煤气放散可以接近零、安全可靠、成本较低、排放较少、对各种波动的煤气流量适应性更强,有利于投资方与当地电网。对COREX工艺大型联合钢企,以GTCC为主力是较好的方案。对天然气价格较低、COG/LDG富余较多的地方,结果不同。建议大型联合钢企副产品低、中热值煤气发电,要因地置宜,要根据煤气富余量、燃料价格、用电需求、环境与气候、投资与维护、综合实际供电成本等诸方面综合论证,以得出理性的优化方案。