无取向硅钢的生产工艺及性能

无取向硅钢片生产技术要点一、无取向硅钢片生产技术要点首先要求钢水纯净,经真空处理后碳含量降至0.01～0.005%,氧<0.005%,保护浇铸成厚板坯,低温热送,加热到1100～1200℃,保温3～4h,使AlN粗化,若轧机能力强,最好是1050～1100℃加热,防止铸坯中较粗的AlN、MnS析出物再固溶,使热轧及退火后晶粒细化,组分增多,磁性变坏。

终轧温度要高些,以防止晶粒变粗,铁损降低。

对无取向的Si>1.7%的硅钢,由于变形抗力显著提高,导热性降低,并且连铸后柱状晶粗大,产品表面易产生瓦垅状缺陷,铸坯易产生内、外裂纹,故需慢热慢冷,加热温度也可略高一些,达1 200℃。

这更便于热轧而且使终轧温度提高,热轧板晶粒粗化,可改善磁性。

加热到1200℃,Mn S不会固溶,而AlN可能部分固溶,但由于钢中碳含量降低(如<0.01%,至0.004%),可使AlN固溶度明显减小,亦即使固溶温度提高。

则≤1200℃加热仍可使AlN粗化,P15降低。

通常开轧温度1180±20℃,终轧温度850±20℃。

应注意含Si<1.7%或Si<2.5%而C>0.01%的硅钢在约1 000℃时存在明显的α+γ两相区,热轧塑性显著降低,γ相与α相变形抗力之差易引起不均匀变形,使板形不好,易出现裂边,成材率下降。

故应尽量降低碳含量,使热轧精轧基本处于α相区或避开α+γ两相区,C≤0.003%的1.5%Si钢,热轧时由于γ相数量减少,也不裂边。

碳量低,以后退火也不需要脱碳。

二、无取向硅钢片和取向硅钢片的关系：1、二者都是冷轧硅钢片，但含硅量不同。

冷轧无取向硅钢片含硅量0.5%-3.0%，冷轧取向硅钢片含硅量在3.0%以上。

2、生产工艺及性能的不同：无取向硅钢片较取向硅钢片工艺要求相对较低。

无取向硅钢片是将钢坯或连铸坯热轧成厚度约2.3mm带卷。

制造低硅产品时,热轧带卷酸洗后一次冷轧到0.5mm厚。

新能源无取向硅钢生产手册摘要：一、新能源无取向硅钢概述二、生产工艺与流程1.原料准备2.熔炼与铸造3.轧制与退火4.冷轧与退火5.热轧与退火6.成品处理与检验三、设备与技术要求四、产品质量与性能指标五、新能源无取向硅钢的应用领域六、行业现状与未来发展正文：一、新能源无取向硅钢概述新能源无取向硅钢，作为一种具有优良磁性能和良好加工性能的金属材料，广泛应用于新能源、电力、电子等领域。

其生产过程涉及到多个环节，从原料准备到成品处理，每一个环节都需要严格把控，以保证产品的质量和性能。

二、生产工艺与流程1.原料准备新能源无取向硅钢的生产首先需要准备合格的原料，主要包括硅铁、废钢、石灰石等。

这些原料需要经过严格的化学成分分析和物理检测，确保满足生产要求。

2.熔炼与铸造将准备好的原料放入炼钢炉中进行熔炼，熔炼过程中需要严格控制温度和炉内气氛，以防止氧化和污染。

熔炼完成后，将钢水倒入铸造模具中，形成铸坯。

3.轧制与退火铸坯经过轧制，逐步减小厚度，提高表面质量。

轧制过程中需严格控制轧制力、速度和温度，确保产品性能。

轧制完成后，进行退火处理，以消除内应力和改善组织结构。

4.冷轧与退火退火后的板材进行冷轧，冷轧过程中需严格控制轧制力和速度，以保证产品的厚度和平整度。

冷轧完成后，进行第二次退火处理，进一步消除内应力，提高磁性能。

5.热轧与退火冷轧板材经过热轧，提高厚度，优化表面质量。

热轧过程中需严格控制轧制参数，确保产品性能。

热轧完成后，进行第三次退火处理，提高磁性能。

6.成品处理与检验经过以上工艺流程，新能源无取向硅钢成品制成。

成品处理包括表面清洁、切割、包装等。

最后，对成品进行严格检验，确保产品质量符合标准。

三、设备与技术要求生产新能源无取向硅钢的设备主要包括炼钢炉、轧制设备、退火炉等。

设备应具备高精度、高稳定性、高自动化程度等特点。

技术要求主要包括严格控制熔炼、轧制、退火等环节的参数，以保证产品性能。

四、产品质量与性能指标新能源无取向硅钢的质量与性能指标主要包括磁性能、加工性能、化学成分等。

无取向硅钢生产工艺
无取向硅钢是一种特殊的电工钢，其具有较低的磁滞损耗和低的铁损耗，适用于制造高效率的电动机和变压器等电气设备。

无取向硅钢的生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原材料准备：选用高质量的硅钢片原料，通常由硅铁合金和相关的辅助材料制成。

2. 钢液冶炼：将原料放入冶炼炉中进行冶炼，通常采用电爆炉或电弧炉等高温冶炼技术。

3. 钢液浇注：将冶炼后的钢液倒入浇注桶中，通过特定的浇注工艺将钢液注入连续浇铸机。

4. 连续浇铸：将钢液通过连续浇铸机均匀地注入狭缝状的铜板中，形成连续的钢带。

5. 热轧：使用连续热轧机将钢带进行轧制，逐渐减小钢带的厚度和宽度，并达到所需的规格和尺寸。

6. 轧制控制：通过控制轧制温度和压下力等参数，使得钢带的晶粒取向随机化，达到无取向特性。

7. 脱脂退火：将经过轧制的钢带进行退火处理，去除内部的应力和杂质，提高硅钢的磁性能和机械性能。

8. 制品加工：将退火后的钢带进一步切割、打孔、组装等，制成最终的电机或变压器的各种零部件。

9. 表面处理：对钢带进行模切、除锈、涂漆等表面处理，提高产品的外观和耐腐蚀性能。

10. 产品检验：对生产出的无取向硅钢进行严格的质量检验，包括磁性能测试、物理性能测试等。

以上是无取向硅钢的一般生产工艺流程，具体的工艺细节可能会因不同的生产厂家和产品规格有所不同。

电工用硅钢薄板俗称矽钢片或硅钢片。

顾名思义，它是含硅高达0.8％-4.8％的电工硅钢，经热、冷轧制成。

一般厚度在1mm以下，故称薄板。

硅钢片广义讲属板材类，由于它的特殊用途而独立一分支。

电工用硅钢薄板具有优良的电磁性能，是电力、电讯和仪表工业中不可缺少的重要磁性材料。

（1）硅钢片的分类A、硅钢片按其含硅量不同可分为低硅和高硅两种。

低硅片含硅2.8％以下，它具有一定机械强度，主要用于制造电机，俗称电机硅钢片；高硅片含硅量为2.8％-4.8％，它具有磁性好，但较脆，主要用于制造变压器铁芯，俗称变压器硅钢片。

两者在实际使用中并无严格界限，常用高硅片制造大型电机。

B、按生产加工工艺可分热轧和冷轧两种，冷轧又可分晶粒无取向和晶粒取向两种。

冷轧片厚度均匀、表面质量好、磁性较高，因此，随着工业发展，热轧片有被冷轧片取代之趋势(我国已经明确要求停止使用热轧硅钢片，也就是前期所说的＂以冷代热＂)。

（2）硅钢片性能指标A、铁损低。

质量的最重要指标，世界各国都以铁损值划分牌号，铁损越低，牌号越高，质量也高。

B、磁感应强度高。

在相同磁场下能获得较高磁感的硅钢片，用它制造的电机或变压器铁芯的体积和重量较小，相对而言可节省硅钢片、铜线和绝缘材料等。

C、叠装系数高。

硅钢片表面光滑，平整和厚度均匀，制造铁芯的叠装系数提高。

D、冲片性好。

对制造小型、微型电机铁芯，这点更重要。

E、表面对绝缘膜的附着性和焊接性良好。

F、磁时效现象小G、硅钢片须经退火和酸洗后交货。

（一）电工用热轧硅钢薄板（GB5212-85）电工用热轧硅钢薄板以含碳损低的硅铁软磁合金作材质，经热轧成厚度小于1mm的薄板。

电工用热轧硅钢薄板也称热轧硅钢片。

热轧硅钢片按其合硅量可分为低硅（Si≤2.8％）和高硅（Si≤4.8％）两种钢片。

（二）电工用冷轧硅钢薄板（GB2521-88）用含硅0.8％-4.8％的电工硅钢为材质，经冷轧而成。

冷轧硅钢片分晶粒无取向和晶粒取向两种钢带。

无取向硅钢简介作者：苏晓瞳来源：《科学与财富》2018年第03期摘要：无取向硅钢是电力、电器工业上重要的软磁材料，主要用于制造各类电动机、发动机等设备的铁芯。

关键词：电工钢；磁极化；多功能材料1.电工钢简介硅钢也称电磁钢或电工钢，是指含硅为0.5～4.5%，成品含碳量低于0.03%的硅合金钢。

因其具有特殊的性能，即导磁率高、矫顽力低、电阻系数大、磁滞损失小，主要用于制作各种发电机、电动机的铁芯、变压器、继电器以及各种电工仪表等，是国家电力、电子和军事工业不可缺少的重要软磁合金，也是产量最大的金属功能材料，对电力工业发展、电器产品制造、科研、国防建设、能源节约等有着重要意义。

硅钢的生产集冶金工艺、金属物理、磁学、化学、检测等多项技术于一体，特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂，成分控制严格，制造工序长，影响性能的因素多，而且生产工艺保密性强，因此常把取向硅钢的产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志，并称取向硅钢为特殊钢中“艺术品”。

电工钢板按硅含量不同可分为低硅和高硅两种。

低硅片含硅2.8%以下，具有一定机械强度，主要用于制造电机，俗称电机硅钢片；高硅片含硅量为2.8%～4.8%，它磁性好，但较脆，主要用于制造变压器铁芯，俗称变压器硅钢片，两者在实际使用中并无严格界限，常用高硅片制造大型电机；按生产加工工艺，电工钢可分热轧和冷轧两种，热轧硅钢能耗大，产品质量差，国家己规定限时淘汰。

冷轧电工钢板又可分无取向和取向两种，如表1.1所示。

其中无取向硅钢主要被用作旋转电机如马达和发电机的铁芯，取向硅钢主要用于中、高频电机和变压器及脉冲变压器[1]。

太原钢铁公司于1954年正式生产硅含量为1～2%的热轧低硅钢板，同时又试制出硅含量为3～4%用于变压器铁芯的高硅钢板。

随后在鞍钢第二薄板厂也生产出用于电机、变压器铁芯的热轧硅钢片。

此外还有一些特殊用途的电工钢板，如0.15mm和0.20mm厚3%Si冷轧无取向硅钢薄带和0.025、0.05及0.1mm厚3%Si冷轧取向硅钢薄带，用作中、高频电机和变压器以及脉冲变压器等；继电器和电力开关用的0.7mm厚3%Si高强度冷轧无取向硅钢板；新型高转速电机转子用高强度冷轧电工钢板；医用核磁共振断层扫捞仪等磁屏蔽和高能加速器电磁铁用的低碳电工钢热轧厚板和冷轧板；高频电机和变压器以及磁屏蔽用的4.5%～6.5%Si高硅钢板等。

新能源无取向硅钢生产手册一、概述新能源无取向硅钢是一种重要的钢铁材料，广泛应用于电机、发电机和变压器等电气设备中。

由于其优良的磁性能和机械性能，新能源无取向硅钢已成为新能源和节能领域的优选材料。

本生产手册详细介绍了新能源无取向硅钢的生产工艺和技术要点，以确保生产过程中的质量控制、环境保护、安全与健康等方面达到相关要求。

二、原材料选择1.铁矿石：选择优质铁矿石，保证铁含量和杂质元素含量达到标准要求。

2.碳素钢：选用符合标准要求的碳素钢作为原材料，保证钢的机械性能和加工性能。

3.合金元素：根据产品性能要求，选择适量的合金元素，如硅、锰、铬等。

4.辅助材料：包括脱氧剂、净化剂、孕育剂等，用于改善钢的冶金质量和加工性能。

三、生产工艺流程1.炼铁：采用高炉或直接还原炼铁法，将铁矿石还原成铁水。

2.炼钢：在转炉或电炉中进行炼钢，除去杂质元素，加入合金元素调整钢的成分。

3.连铸：将钢水连续浇注成一定规格的钢坯。

4.轧制：将钢坯加热后进行轧制，使其成为所需的钢板形状和厚度。

5.涂层处理：对钢板进行涂层处理，以提高其耐腐蚀性能和绝缘性能。

6.质量检测与包装：对成品钢板进行质量检测，如外观、尺寸、磁性能等，符合标准要求的钢板进行包装。

四、质量控制1.成分控制：严格控制钢的化学成分，保证各合金元素含量在规定范围内。

2.冶金质量：优化炼铁和炼钢工艺，减少钢中的杂质元素和气体含量，提高钢的纯净度。

3.轧制质量控制：确保钢板在轧制过程中的温度、轧制力、轧制道次等工艺参数控制在规定范围内，以保证钢板组织和性能的稳定性。

4.涂层质量：对涂层材料和涂层工艺进行严格控制，以提高涂层的均匀性、致密性和附着力。

5.质量检测与控制：定期对生产过程中的各项工艺参数进行检测和控制，以确保产品质量稳定。

同时，对成品钢板进行严格的质量检测和控制，确保产品符合相关标准和客户要求。

五、环境保护与资源利用1.节能减排：优化炼铁和炼钢工艺，降低能耗和减少废弃物排放。

硅钢基础知识硅钢带的生产1903年美国和德国首先生产了热轧硅钢。

美国阿姆柯钢公司于1935年开始生产冷轧取向硅钢，20世纪40年代初生产无取向硅钢。

50年代主要工业发达国家陆续引进阿姆柯技术专利。

70年代前，世界约80％取向硅钢都按此专利生产。

1968年日本新日铁正式生产高磁感取向硅钢(Hi-B钢)。

从1971年开始，美国等6个国家引进了日本H i—B钢专利。

从1968年开始，日本在冷轧电工钢产品质量、制造技术和装备、开发新产品和新技术、科研和测试技术各方面都远超过美国，处于领先地位。

我国太原钢铁(集团)公司于1954年首先生产热轧硅钢。

1957年钢铁研究总院研制成功冷轧取向硅钢，到197 3年已掌握阿姆柯技术专利要点。

1974年武汉钢铁(集团)公司从日本新日铁引进冷轧硅钢制造装备和专利，1979年正式生产11个牌号的冷轧取向及无取向硅钢。

4．1 电工钢的分类及性能4．1．1 电工钢的分类电工钢按其成分分为低碳低硅(碳含量很低，硅的质量分数小于0．5％)电工钢和硅钢两类；按最终加工成形的方法分为热轧硅钢和冷轧硅钢两大类；按其磁各向异性分为取向电工钢和无取向电工钢。

热轧硅钢板均系无取向硅钢，硅钢的磁各向异性是在冷轧后通过二次再结晶过程发展而成的，因此只有冷轧电工钢才有取向与无取向之分。

由于产品的用途不同对磁各向异性的要求不同。

在旋转状态下工作的电机要求电工钢磁各向同性，用无取向电工钢制造；变压器在静止状态下工作，要求沿一个方向磁化(轧制方向)，用冷轧取向硅钢制造，因此取向硅钢又称变压器钢。

我国电工用热轧硅钢薄板的国家标准号为GB5212—85；从20世纪60年{BANNED}始，主要工业发达国家陆续停止了热轧硅钢板的生产。

我国冷轧晶粒取向、无取向磁性钢带(片)的国家标准号为GB2521—1996。

（现新标准GB2521—2008）标准中的牌号表示方法为：以字母W表示无取向钢带(片)；以字母Q表示取向钢带(片)；以字母G表示取向钢中的高磁感材料。

硅钢产品介绍一、硅钢产品的预备知识二、硅钢产品分类及主要性能三、硅钢生产工艺及各工序主要功能四、硅钢产品的主要用途五、对热轧原料的要求一、硅钢产品的基础知识硅钢生产已有近百年的历史，它是制造电机、变压器和镇流器铁芯以及各种电器元件用以节能的最重要的金属功能性材料之一。

硅钢产品，特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂、成分控制严格、制造工序长，而且影响性能的因素多，因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志，并获得了冶金产品“工艺品”的美称。

1．硅钢产品的分类（见下表）：硅钢产品的分类除表中所列的品种类别外，还有一些特殊用途的硅钢产品，如用作中、高频电机和变压器以及脉冲变压器等的0.15和0.20mm厚3%Si冷轧无取向硅钢薄带，及0.025、0.05及0.10厚3%Si冷轧取向硅钢极薄带。

用作继电器和电力开关的0.70mm厚3%Si冷轧无取向硅钢等。

2．对硅钢片性能的要求一般要求电机、变压器和其它电器部件效率高、节能、体积小和重量轻，硅钢片主要是作为电机、变压器铁芯材料，通常是以铁芯损耗和磁感应强度作为产品磁性保证值。

因此对硅钢产品的性能要求如下：2．1铁芯损耗（P T）低●铁芯损耗是指铁芯在≥50H Z交变磁场下磁化时所消耗的无效电能，简称铁损，也称交变损耗，单位为W/kg●硅钢片的铁损（P T）包括磁滞损耗（P h）、涡流损耗（P e）和反常损耗（P a）三部份。

1）磁滞损耗（P h）磁滞损耗是磁性材料在磁化和反磁化过程中，由于材料中的夹杂物、晶体缺陷、内应力和晶体位向等因素阻碍畴壁移动，使磁通变化受阻，造成磁感应强度落后于磁场变化的磁滞现象而引起的能量损耗。

2）涡流损耗（P e）：涡流损耗是磁性材料在交变磁化过程中，在磁通改变方向时，按照法拉弟电磁感应法则，在磁通周围感生出局部电动势而引起涡电流所造成的能量损耗。

3）反常损耗（P a）：反常损耗是材料磁化时，由于磁畴结构不同而引起的能量损耗。

冷轧无取向硅钢热带钢生产工艺1由于鞍钢1780 热轧带钢机组产品设计大纲中包括无取向硅钢,因此在机组验收阶段就生产硅钢产品,为今后生产硅钢积累数据和经验。

另外,能否生产冷轧中高牌号硅钢也是冶金行业技术水平高低的重要标志,加之冷轧硅钢片市场需求量大、附加值高,因此冷轧硅钢品种应列为鞍钢重点开发钢种之一。

1780 机组已试轧了无取向硅钢AW12、AW18。

2 AW12 、AW18 硅钢的生产原理2. 1 各种成分在无取向硅钢中的作用高的硅含量和低的碳含量是生产硅钢的最基本条件,硅钢中各成分作用如下:Si :电工钢中加硅主要是提高电阻率,降低涡流损耗,降低铁损[1 ] 。

加硅使Fe2C 相图中γ相区缩小,在纯Fe2C 相图中,含硅大于2 % ,热轧过程基本无相变,如图1 所示。

图1 硅对铁碳平衡图γ相区的影响C:碳是有害元素,因为它可与铁形成间隙式固溶体,使晶格崎变严重,引起很大的内应力,使磁性明显降低, 因此成品中C 含量应该控制在01003 %以下。

Al :铝是强脱氧剂,跟硅的作用一样,缩小γ相区,使晶粒粗化,提高电阻率,降低铁损[2 ] 。

Al在01005 %～0114 %范围内能形成细小的AlN 质点,在退火时阻碍晶粒长大。

在热轧过程中能形成AlN 粗大颗粒,大幅度降低铁损。

因此无取向硅钢含铝量应小于01005 %或大于0114 %。

Mn :锰可以防止热脆,扩大γ相区,方面可提高热轧时的塑性,使(100) 和(110) 位向组分增加,MnS 固溶温度提高,促使其粗化,有利于以后晶粒长大,降低铁损;另一方面,又可降低相变温度,使退火温度下降,晶粒尺寸变小,影响磁性。

因此Mn 含量应控制在011 %～0. 5 %之间[3 ] 。

P :磷与硅的作用相似,缩小γ相区,使晶粒长大,提高电阻率和硬度,但磷是晶界偏析元素,能使加工性能变坏。

因此磷含量应尽量降低,一般控制在0103 %以下。

S:硫是仅次于碳的有害元素,硫使铁损和矫顽力增大,使最大磁导率和磁感降低。

无取向硅钢生产工艺无取向硅钢是一种特殊的硅钢材料，它在电力工业、电子工业、军工行业等领域中具有广泛的应用。

无取向硅钢的生产工艺是关键，下面我们来详细介绍一下。

无取向硅钢是一种冷轧电工钢板，由于其特殊的晶粒结构，具有较低的磁滞损耗和铁损耗，使得它在电机、变压器等电气设备中的应用十分重要。

无取向硅钢的生产工艺主要包括原材料准备、热处理、冷轧、退火、磁化等环节。

首先是原材料准备。

生产无取向硅钢的主要原材料是硅钢卷和冷轧钢板。

硅钢卷是通过高温处理的硅钢带制成的，具有较高的硅含量和较小的晶粒尺寸，冷轧钢板则是经过冷轧工艺后制成的。

这两种原材料的选择和质量对于生产无取向硅钢具有重要意义。

接下来是热处理环节。

热处理可以使硅钢卷的硅原子分布更加均匀，晶粒尺寸变小，从而增加硅钢卷的磁导率和磁饱和感应强度。

一般情况下，热处理温度在1100℃左右，时间在1小时左右。

然后是冷轧。

冷轧是无取向硅钢生产工艺中最重要的环节之一。

通过冷轧工艺可以进一步减小硅钢卷的晶粒尺寸，提高硅钢卷的磁导率和磁饱和感应强度。

冷轧后的无取向硅钢板表面平整度高、尺寸精度高、厚度均匀、硬度适中，可以满足各种电工设备的需要。

接着是退火。

退火是为了消除冷轧过程中产生的应力和晶界能量，使得硅钢板的晶粒尺寸进一步减小，提高硅钢板的磁导率和磁饱和感应强度。

退火温度在800℃左右，时间在1小时左右。

最后是磁化。

磁化是为了使无取向硅钢板的磁化强度达到要求。

磁化过程中需要控制磁场方向、大小和磁化时间等参数，以保证磁化效果符合要求。

无取向硅钢的生产工艺非常复杂，需要各个环节的严格控制。

只有通过完善的生产工艺，才能生产出优质的无取向硅钢板，为电气设备的发展做出贡献。