冷轧硅钢生产工艺流程与设备(轧钢部技术讲座)

欢迎各位光临指导轧钢部：解皋林轧钢工艺技术交流1.硅钢片的分类2.冷轧取向钢生产工艺流程3.冷轧无取向硅钢生产工艺流程4.硅钢主要生产机组的设备组成5.国外冷轧硅钢生产工艺流程我国硅钢产量状况武钢：一硅钢:总产量;38万t/a,CRNO:26万t/a.GO12万t/a二硅钢：总产量82万t/a，CRNO:２８万t/a三硅钢：总产量２０万t/a，CRNO:8万t/aGO１２万t/a一冷轧厂：总产量CRNO总产量２2万t/a全公司产量:162万t/a太钢：总产量;35万t/a,CRNO:35万t/a.鞍钢：总产量80万t/a宝钢：1550：68.6万t/a五冷轧：CRNO:～21万t/a，取向：其中一期10万t/a，二期20万t/a上海矽钢片厂：总产量20万t/a本钢：总产量60万t/a，GO:6万t/a马钢：总产量40万t/a首钢：总产量30万t/a，GO:16万t/a涟钢：总产量40-60万t/a近三年国内冷轧电工钢产量的增长幅度较快，2003年宝钢、鞍钢、武钢、太钢共生产冷轧无取向硅钢92.36万吨、2004年112.7万吨、2005年188.19万吨、2006年计划生产252.5万吨，用2006年计划产量与2003年相比增长量160.14万吨，增长率173.39%。从数量上看，2006年的计划产量是热轧矽钢片产量的2.5倍，且增长趋势还在继续。从市场需求看，冷轧产量252.5万吨+热轧产量105万吨+预计进口量115万吨，无取向硅钢总资源量将达到472.5万吨。50129.212.1653.511.133.814.368.645.42457.027717.137576808016.50255075100万吨2003年2004年2005年2006年计划宝钢鞍钢武钢太钢国内冷轧取向硅钢实际产量与计划（2000年11.04万吨、2001年12.06万吨）目前国内唯一能生产冷轧取向硅钢的武钢产量已连续六年突破10万吨设计能力，2003～2005年分别达到12.53万吨、12.7161万吨、13.2086万吨。占国内市场需求量的33.02%，2006年武钢新增装备投产计划生产取向硅钢20万吨，如果计划目标实现，国产取向硅钢将占国内市场需求量的50%左右12.5312.716113.20862001020万吨2003年2004年2005年2006年计划武钢硅钢片市场供需状况硅钢片是一种软磁合金，作为电气设备是一种不可缺少，且用量最大的节能性材料。随着我国机电行业的迅猛发展，硅钢片的用量越来越大，产量不断增加。另外，由于高度信息化社会的进展，对电气设备的高效率、高精度以及小型化的需求提高了，对硅钢片的质量性能也有了更高的要求。硅钢片包括热轧和冷轧两大类，但是热轧硅钢片的生产工艺落后，磁性水平低，产品精度及表面质量差，因此，在美国、日本和前苏联等工业发达国家60年代就相继被淘汰。我国目前硅钢片生产还处在一个冷热并存，以热轧为主的局面，与国外有较大差距。为扭转这种落后状况，首要任务是要大力发展冷轧硅钢片，只有当冷轧硅钢片的产量有较大幅度的增长后，热轧硅钢片的淘汰才有可能，从某种意义上来说，冷轧硅钢片的增长速度决定了热轧硅钢片的淘汰速度。1.硅钢片的分类冷轧硅钢优点硅钢片也称电工钢，是制造电机、变压器、整流器铁芯及各种电器元件用以节能的最重要的金属功能材料之一。冷轧硅钢的优点：●铁损低，磁感高，节省大量电能●冲片性能好●表面光滑平整，厚度偏差和同板差小●表面涂有绝缘层，便于使用●成卷供应，适于高速冲床，提高利用率●良好的迭片系数目前，我国已经成为世界上硅钢片的最大消费国，1993年以来每年硅钢片的表观消费量都保持在100万t以上的水平(见表1)，远远高于1996年日本的70万t，美国的49万t和韩国36万t。高消费的主要原因是我国为配合经济的高速发展，积极加强能源的开发利用，从而刺激我国电力基础设施持续快速发展，我国目前各类机电产品的产量在全球已经名列前茅。随着热轧硅钢片的逐步淘汰，冷轧硅钢片的需求将持续稳定增长，而我国冷轧硅钢片的生产发展缓慢，1998年产量只有27万t，只能满足国内市场的20％左右，导致中国冷轧硅钢片产品供给不足的缺口逐年扩大，并造成冷轧硅钢片的进口量急速增长，1991年进口量仅为9.4万t，1998年已高达42万t，8年内增长4.5倍。目前，中国是世界上最大的硅钢片进口国，进口来源又以日本占压倒性优势。表2)。1996年进口日本硅钢片22.8万t，占硅钢片进口总量的62.8%；其次是俄罗斯6.2万t，占17.3%；中国台湾省4.5万t，占12.4%,排列第三(见从进口硅钢片的产品实物质量来看，日本的最好；欧美，韩国的次之；俄罗斯的较差。从进口硅钢片品种分析，2005年我国进口冷轧硅钢片120.82万t，其中取向硅钢片占21.36％约为25.81万t，无取向硅钢片占78.86％约为95.01万t。随着武钢硅钢扩建，太钢六轧改造，宝钢1550冷轧硅钢片的相继投产，使我国冷轧无取向硅钢片的产量将会有较大幅度的增长。随着大型电机及变压器行业的发展，用户对高牌号无取向硅钢和取向硅钢片的需求与日俱增。尤其是取向硅钢是制造变压器的不可缺少的材料，变压器是一种重要的输变电设备，构成变压器的导磁材料的好坏将直接影响到设备的技术性能（特别是能耗性能）和使用效果，采用铁损低，磁感高的导磁材料，可以减少磁路的截面，降低材料消耗，减轻重量，减少成本，降低能耗，产生显著的社会效益和经济效益。我国目前大量采用的是30Q140取向硅钢片，由于其铁损值较高(P1.7/50为1.4W/kg)，使国内产品与国外相比，其损耗约大20％左右，尤其是近年来，我国在参与国际市场招标的竞争中，也由于硅钢片性能的影响而失去竞争能力，为此，我国大多数大型变压器用硅钢片依赖进口。因此，大力发展高效节能型取向硅钢片是当前我国面临的重要任务。我国电器产品消耗电工钢的定额及选用的牌号表序号电器产品名称功率耗用电工钢定额合理选用牌号一发电设备1.汽轮发电机10～60万KW1.0Kg/KWW10、W07、W062.水轮发电机10～80万KW1.7Kg/KWW10、W09、W07、W06(50w230)其中：3000～75000KW2.0Kg/KWW10(50w310)25000KW（立式）1.72Kg/KWW1032000KW（贯流式）1.65Kg/KWW1075000KW（立式）1.90Kg/KWW103000KW（立式）3.0Kg/KWW10二电动机（交直流）1.大型电动机500～3000KW4.0Kg/KWW10、W122.中型电动机100～500KW6.0Kg/KWW10、W12、W18三变压器功率耗用电工钢定额合理选用牌号1.大型变压器0.75～150万KVA1.0Kg/KVAQ10、Q09、Q09G、Q08G、Q07G2.中小型变压器≤7500KVA2.0Kg/KVAQ10、Q09、Q09G3.中小干式变压器2.0Kg/KVAQ09、Q08G、Q09G4.电子变压器（含镇流器）0.6～0.7Kg/KVAW12、W18、W30、W50、BDG5.逆变变压器DG1－DG6－20四家用电器功率耗用电工钢定额合理选用牌号1.电冰箱90～125W5.0Kg/台W20、W23、W30、BDG2.冷柜90～125W5.0Kg/台W20、W23、W30、BDG3.洗衣机60W、120W、300W6.0Kg/台W20、W23、W30、BDG4.空调器750～3000W11.0Kg/台W20、W23、W30、BDG5.吸尘器3.5Kg/台W23、W30、W40、BDG6.电风扇60W、120W4.0Kg/台W30、W40、08F、08Al7.抽油烟机90W2.5Kg/台W20、W23、BDG中国家用电器产量及在全球比重项目名称2004年产量（万台）2005年产量（万台）中国产量占全球比重（%）备注电冰箱3100320036．4洗衣机2200260037．0空调器8500564085．0微波炉4300520086．0冰箱压缩机3100320038．0空调压缩机5100596068．0本资料由中国家用电器协会提供WTG200-衡量冷轧硅钢的两个主要指标：铁损值（PT），磁感值（B）其它指标有公称厚度、公称宽度、厚度宽度允许偏差、层间绝缘电阻、屈服强度、抗张强度、延伸率、占积率、硬度、反复弯曲次数等。如何从牌号上认识硅钢：30Q150----------------武钢生产的取向硅钢30QG135---------武钢生产的高磁感取向硅钢5OWW27O-------------武钢生产的无取向硅钢WT200-------------特殊用途的无取向电工钢WR20------------------------无取向热轧卷DWK1—3---------------开关用无取向电工钢DGX1--------------------------高效电工钢J23G----------------------高磁感军工用钢WDG-----------高磁感无取向电工钢WDJ-50-------电动工具用无取向电工钢WHB-50------无取向不涂层电工钢130：铁损(W/kg)保证值放大100倍（50HZ,1.5T)DWK1-3---------开关用无取向电工钢DGX1----------------高效电工钢J23G--------------高磁感军工用钢从牌号上认识硅钢：30QG151,30Q137,50WW47030/50:前面的数值表示钢板厚度的100倍。一般钢板厚度为0.65，0.50，0.35mm，151/137:后面的数值表示铁损的100倍Q/-----------普通取向W/-----------无取向硅钢G/-----------高磁感T/-----------特殊用途D/-----------电工钢K/-----------开关料GX/----------高效电工钢J/-----------军工用钢R/-----------热轧卷高牌号无取向硅钢具有铁损低,各向异性小、无磁时效、冲片性能好、磁感高及有较好所填充系数等特点。由于高牌号无取向硅钢具上述特点、主要用来作大型的电动机、发电机、中小功率分配电、变压器、扼流圈、磁放大器、音频变压器等。随着我国机电工业的迅猛发展，对于大回转电机的应用又进一步要求具有更低铁损的无取向高级产品，超大型回转电机需极低铁损的铁芯材料。从发展的观点看，随着我国机电工业的快速发展，对高牌号无取向硅钢的需求将曰益紧迫，据太钢公司近期对市场作了调查；2006年即使市场需求仍保持2005年的水平，中、高牌号供应缺口仍有23万吨，其中高牌号缺口约13万吨。根据市场要求；新建的硅钢片车间生产高牌号无取向硅钢.一般而言高牌号无取向钢是指W18以上牌号的无取向硅钢，其成品的铁损值，板厚为0.50mm,时,铁损值P15/50≤4.65w/kg)。如武钢牌号简称为W07,W08，W09，W10，W12,W14,等牌号。其按国家标准GB/T2521-1996所规定的牌号为50W230，50W250，50W270，50W290，50W310，50W330，50W350等。其中典型的电磁性能如下表；冷轧无取向磁性钢带(片)性能:铁损、磁感和叠装系数公称直径mm牌号理论密度Kg/dm2国标GB/T2521-1996武钢标准最小叠片系数%最大铁损P1.5/50W/Kg最小磁感B500T最大铁损P1.5/50W/Kg最小磁感B500T0.3535W2307.602.301.602.271.6195.035W2502.501.602.471.6135W2707.652.701.602.671.6135W3003.001.602.971.6135W3303.301.603.251.6135W3603.601.613.551.6235W4004.001.623.951.6335W4407.704.401.644.351.650.5035W2307.