Технология изготовления листовой электротехнической стали (стр. 5 из 7)

В связи с указанным для нормальной работы травильного и купоросного отделений при круговом процессе использования травильных растворов необходимо предварительно выделять из них кремневую кислоту.

Холодная прокатка трансформаторной стали на отечественных заводах осуществляется на одноклетевых реверсивных, трехклетевых и пятиклетевом непрерывных и многовалковых станах. Обязательным условием прокатки трансформаторной стали с большим обжатием является наличие мощного прокатного оборудования пятнклетевых непрерывных либо одноклетевых многовалковых станов и применение высокоэффективных технологических смазок.

Сопоставление данных о силовых условиях деформации трансформаторной и малоуглеродистой сталей на одном и том же стане при относительно одинаковых условиях прокатки позволяет сделать вывод, что давление и расход энергии при прокатке трансформаторной стали на 10-15% больше, чем при прокатке малоуглеродистой стали.

Обжатие, %

Рис.5 . Изменение удельного давления при холодной прокатке кремнистой стали.

При увеличении содержания кремния в стали значительно повышается сопротивление металла деформации. Удельное давление металла на валки при холодной прокатке стали с содержанием 4% Si; в четыре раза, а с содержанием 3,5 Si в 2,5 раза больше, чем при прокатке стали 1 % Si.

На рис.5. и в табл.6 показаны величины удельного давления при холодной прокатке кремнистой стали.

Принятые при холодной прокатке трансформаторной стали интенсивные обжатия в первом пропуске (35-45%) в результате значительной деформации обеспечивают нагрев полосы до 100- 150° С, что благоприятно влияет на процесс прокатки рулона в последующих пропусках, так как нагрев полосы до такой температуры (в результате деформации) приводит к значительному снижению сопротивления деформации при прокатке.

ТАБЛИЦА 6. УДЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ КРЕМНИСТОЙ СТАЛИ

Обжатие, %	Удельное давление, кгс/мм2, при содержании Si, %
	1	2.5	3.1	3.5	4	4.3
10 20 25 30 40 60	32 - - 45 - 60	52 - - 62 - 88	60 - - 75 - 160	80 - - 105 - 305	105 - - 225 340 -	185 290 360 - - -

Для обезжиривания полосы после холодной прокатки могут быть применены различные способы, в том числе электролитический, химический, ультразвуковой.

В настоящее время для обезжиривания рулонов химическим способом применяют растворы следующего состава, г/дм3:

Сода кальцинированная…50

Тринатрийфосфат………..20

Каустическая сода….……5

Эмульгатор ОП-7…….…..3

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ СТАЛИ

Решающее влияние на качество холоднокатаной трансформаторной стали оказывает термическая обработка - предварительный, промежуточный и окончательный высокотемпературный отжиги.

Изменения магнитных характеристик трансформаторной стали при термической обработке вызываются: а) изменением формы углерода (лучшие свойства получаются, когда углерод находится в виде графита); б) выгоранием углерода и дегазацией металла; в) увеличением размеров зерен; г) рекристаллизацией наклепанной стали (при которой происходит снятие внутренних напряжений, изменение величины зерен и их ориентация).

Промежуточный рекристаллизационный отжиг холоднокатаной трансформаторной стали необходим для снижения твердости ленты после

Рис.6.Протяжная печь для нормализации рулонов трансформаторной стали:

1,2—камеры нагрева и охлаждения соответственно

первого передела холодной прокатки. Опыт работы показал, что такой отжиг

трансформаторной стали в колпаковых печах с различной защитной атмосферой практически не влияет на снижение содержания углерода в стали.

Высокотемпературный отжиг холоднокатаной трансформаторной стали проводится в колпаковых печах при 1100-1200° С в вакууме или в сухом водороде.

При высокотемпературном отжиге происходит укрупнение зерен феррита, коагуляция включений, изменение формы углерода и уменьшение количества вредных примесей в стали.

В последние годы для обезуглероживания и окончательного отпуска трансформаторной стали строили башенные и горизонтальные печи, характеризующиеся высокой производительностью, позволяющие проводить значительное обезуглероживание металла.

В современном производстве подката из трансформаторной стали предусматривается технологический передел слитков большой массы в слябы на блюмингах или слябингах либо получение слябов с установок непрерывной разливки стали с использованием стали, содержащей 2,9-3,2% Si. При производстве катаных слябов слитки в колодцевые печи загружаются горячим всадом с температурой поверхности слитков при посадке 800-950° С. Продолжительность нагрева слитков в зависимости от температуры всада 7-10 ч, имея в виду, что не менее 75% общего времени должно расходоваться на томление слитков при температуре выдачи. Прокатанные слябы в потоке обжимных станов подвергаются зачистке на машинах огневой зачистки, после чего подвергаются термической обработке (отжигу) при температуре 750° С с загрузкой слябов в печь горячим всадом. Охлаждение садки после отжига должно быть замедленным со скоростью 40-50° С. Регламентированный режим нагрева и охлаждения слябов кремнистой стали исключает образование трещин из-за значительных термических напряжений.

При необходимости дополнительной зачистки поверхностных дефектов на слябах ее осуществляют на остывших слябах на адъюстаже.

Слябы перед прокаткой на широкополосном стане нагреваются в зависимости от химического состава трансформаторной стали до 1200-1400° С. Преимуществом использования полунепрерывных станов для прокатки рулонного подката является возможность регулирования числа проходов и величины обжатия в зависимости от химического состава стали, температуры сляба и толщины рулонного подката. Перед чистовой группой клетей температура раската толщиной 18-25 мм должна быть в пределах 950- 1050° С, температура конца прокатки не ниже 850° С и температура полосы при смотке на моталку не выше 600° С.

Толщина рулонного горячекатаного подката определяется режимом его прокатки на стане холодной прокатки и конструкцией стана. Обычно толщина подката равна 2,5 мм.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ДИНАМНОЙ СТАЛИ

Развитие производства электротехнических сталей характеризуется увеличением выпуска холоднокатаной динамной стали и сокращением производства горячекатаной динамной стали.

У холоднокатаной динамной стали по сравнению с горячекатаной значительно точнее размеры толщины, более высокая планшетность, лучшее состояние поверхности, отсутствует окалина. Более высокие параметры качества холоднокатаной динамной стали при изготовлении электромашин позволяют получить более высокий коэффициент заполнения, обеспечивающий значительную экономию электроэнергии и возможность в ряде случаев увеличить мощность электромашин при сохранении их масс и габаритов. Этому способствует незначительная анизотропия магнитных свойств холоднокатаной стали, т. е. разница в магнитных свойствах листов в направлении прокатки и в перпендикулярном направлении.

Применение холоднокатаной динамной стали в рулонах позволяет значительно сократить расход металла на изготовление деталей машин и аппаратов в результате рационального раскроя полосы и организовать их производство на высокопроизводительных автоматических и полуавтоматических линиях.

Более высокое качество поверхности холоднокатаной динамной стали по сравнению с горячекатаной обеспечивается прокаткой рулонов протравленного подката на современных непрерывных или реверсивных станах холодной прокатки, в то время как горячекатаная листовая динамная сталь прокатывается пакетами на клетях горячей прокатки устаревшей конструкции с применением тяжелого ручного труда.

Прокатка на станах горячей и холодной прокатки рулонов, кроме значительного увеличения производительности по сравнению с листовой прокаткой горячекатаного металла, способствует получению проката с более стабильными свойствами, так как создаются постоянные условия при обработке большого количества металла на различных технологических операциях.

ПЛАСТИЧНОСТЬ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ

Листы холоднокатаной малотекстурованной стали при испытании на хрупкость должны выдерживать не менее 10 гибов для сталей Э1100, Э1200 и Э1300 и не менее 5 гибов для сталей Э3100, Э3200.

Число гибов, которое выдерживают образцы этой стали, превышает приведенные нормы.

Ударная вязкость стали с 1 % Si равна 12 кгс м/см2. Механические свойства электротехнической стали (в отожженном состоянии) зависят от содержания кремния .

Высокая пластичность холоднокатаной динамной стали с содержанием до 2% Si определяет возможность прокатывать эту сталь на высокопроизводительных непрерывных и реверсивных станах холодной прокатки, без существенного снижения их производительности по сравнению с прокаткой малоуглеродистой стали.