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提高CGO钢30Q120牌号率的实践任新建，周栋承（江油丰威新材料有限公司，江油621702）摘要：针对公司生产的CGO钢的30Q120牌号率低的问题，统计分析了生产主要工序的生产数据，查找出影响30Q120牌号低的主要原因。根据影响铁损的原理，结合生产设备和生产工艺的实际情况，制定了相应的技术措施和管理办法，使30Q120牌号率大幅度提高。关键词：取向硅钢铁损牌号率IncreasethePracticeRateofCGO30Q120GradeSteelRenxin-jian，Zhoudong-cheng（JiangyouFengWeiNewMaterialCo.,Ltd.Jiangyou621702）Abstract:Aimingattheproblemofcompanyproducessteel120CGOgradeatlowrate,Statisticalanalysisthedataofmainproductionprocess,findoutthemainreasonsmakingthe120gradesteelatlowrate.Accordingtotheprinciplesaffectingironloss,combinedwithproductionequipmentandtheactualsituationofproductionprocess,todrawupaappropriatetechnicalmeasuresandmanagementpracticestomakethe120graderatehadincreasedsignificantly.Keywords:orientedsiliconsteelironlossrateofgrades1前言取向硅钢主要用来制作变压器的铁芯材料。提高取向硅钢的磁感和降低铁损，不但可降低降低变压器的损耗和节约能源，而且可使铁芯断面缩小，变压器体积减小，重量减轻，降低变压器制作成本。变压器企业对制作变压器的原料（取向硅钢）的技术指标要求越来越高，不断地要求生产厂家提高磁感强度和降低铁损。另外，国家为了节能减排，也对变压器行业生产的变压器提出了新的要求，淘汰能耗大的变压器。因此使用的硅钢片牌号也在逐年提高，现已淘汰30Q140牌号取向硅钢，不久会淘汰30Q130牌号取向硅钢。2012年8月丰威公司根据用户的要求和市场的发展趋势，提出了提升30Q120牌号，淘汰30Q140牌号的目标。通过统计分析了生产主要工序的生产数据，查找出影响30Q120牌号低的主要原因，采用技术措施和管理办法，达到了提高CGO钢30Q120牌号率的目标。2影响铁损的因素取向硅钢的铁损由磁滞损耗、涡流损耗和反常损耗组成。在取向硅钢的生产中，若控制磁滞损耗、涡流损耗和反常损耗的影响因素，就可降低铁损和达到提高取向硅钢钢的牌号率的目的。影响铁损的的主要因素如下[1]：（1）杂质、夹杂物和内应力杂质和夹杂物（第二相析出物），使晶体点阵发生畸变。在其周围地区位错密度高，引起较大的内应力场，导致静磁能和磁弹性能增高，磁畴结构发生变化，磁壁不易转动导致磁化困难。另外，夹杂物又是非磁性物质，所以磁滞损耗增高。杂质元素中C、N、S对磁滞损耗危害最大。C、N为间隙固溶元素，S为置换式固溶元素，其原子半径比铁原子半径大，使晶体点阵严重畸变，产生很大的内应力，提高磁滞损耗。取向硅钢中有两种夹杂物：一是有利夹杂，如MnS、Cu2S、AlN等抑制剂；二是有害夹杂，如Al2O3、SiO2等氧化物。MnS、Cu2S、AlN等抑制剂在促进二次再结晶发展后，必须在高温净化退火时将N、S去除净，碳在脱碳退火时去除。而氧化物有害夹杂是在后序生产中无法去除，只有在炼钢、RH真空处理、连铸的生产过程中，通过工艺手段去除和加以控制。（2）晶粒尺寸晶粒直径大晶界所占面积小,磁滞损耗降低，但晶粒直径大，磁畴尺寸增大，涡流损耗增高，晶粒尺寸大小和不均匀对铁损影响较大。在脱碳退火过程中控制冷却温度和冷却速度，得到大小均匀的再结晶晶粒，高温退火后的二次再晶粒大小和均匀程度才能得到控制，铁损才能稳定。（3）钢板的厚度普瑞和比恩提出磁畴模型推导出经验公式：Pe+Pa∝2L·t2/ρ(1)由（1）式可知，涡流损耗和反常损耗与电阻率成反比，与板厚和畴壁宽度（2L）成正比。取向硅钢的厚度减薄，有利于降低涡流损耗（Pe）和反常损耗（Pa）。冷轧后的钢板厚度公差的控制，对铁损影响较大。提高钢中的硅含量可提高电阻率（ρ）、也可降低涡流损耗和反常损耗。另外，采用激光刻痕细化磁畴，也可降低反常损耗和反常损耗。（4）钢板的表面状态钢板表面平整光洁，表面自由磁极减少，静磁能降低，畴壁移动阻力减少，可使磁滞损耗降低。3生产统计分析丰威公司2012年30Q120牌号率平均仅为34.88%，30Q120牌号率比较低。为查找30Q120牌号率低的原因，从2012年的生产数据中选10月的生产数据为研究对象，该月30Q120牌号率为35.15%。统计了该月的主要生产工序数据，从中查找问题和解决措施，以达到提高30Q120牌号率高的目的。3.1冷轧生产统计统计了2012年10月二次冷轧的生产数据，共轧制了187卷，出现抬轧有66卷，抬轧率为35.29%；出现断带有28卷，断带率为14.97%（表1、表2）。从表可知，造成二次冷轧抬轧和断带的主要原因是原料缺陷没有剪切净造成边裂、修月牙、焊接（一次冷轧断带）。由于在轧制过程中出现抬轧和断带，轧机要停机，停机和开机这段时间轧出的钢板厚度公差较大，并且轧制速度慢，是影响30Q120的牌号率原因之一。表1二次冷轧抬轧的统计抬轧原因卷数比例（%）月牙1624.24边裂913.63穿孔913.63焊接2537.88取样缺口710.62合计66100表2二次冷轧断带的统计断带原因卷数比例（%）边裂1450.0穿孔27.14分卷517.86跑偏27.14结疤13.57电器故障310.72取样缺口13.57合计281003.2脱碳统计统计了2012年10月连退线生产的97卷的生产数据，脱碳值为12∼80ppm，平均为44.44ppm（图1）,连退线的脱碳值高，并且不稳定，其原因是连退线在生产中不管原料的原始C含量高低，采用同样的速度进行脱碳生产，导致原料的原始C含量高的卷脱碳值就高，原料的原始C含量低的卷脱碳值就低。另外，在脱碳后取样作晶粒度检验，发现再晶粒尺寸有很大差别，平均尺寸为12.63∼21.68μm，并且与产品牌号也有对应关系。晶粒细小的钢卷牌号高，而晶粒粗大的钢卷牌号低，见表3。脱碳值和脱碳后的晶粒大小的控制也是影响30Q120牌号低原因之一。02040608010015913172125293337414549535761656973778185899397脱碳卷数的顺序脱碳值(PPm)图1脱碳值的统计表3晶粒尺寸检验卷号平均尺寸（μm）级别牌号C12101687A12.639.5120C12101689A14.969120C12101721A16.858.5130C12101724A21.6881403.3产品S含量统计了2012年10月生产789卷成品钢中的S含量结果（图2）。由图可知，S含量范围为8∼69ppm，平均为46.44PPm。其中≤30PPm占34.07%；31∼40PPm占32.61%；41ppm占33.32%。统计结果表明罩式炉净化效果差，也是影响30Q120牌号低原因之一。051015202530358～2021～3031～4041～5051～6061～69S(PPm)比例（%）图2789卷成品钢中的S含量分布3.4产品厚度统计统计了2012年10月生产789卷成品头、中、尾的厚度结果（表4）。有表可知。成品头、中、尾公差厚度范围波动较大，不仅影响成品的牌号率，而且还影响变压器产品的叠片系数和噪音指标。成品厚度公差控制也是影响30Q120牌号低原因之一。表4通条性能统计（mm）头中尾差值最小值0.2390.2350.2370.000最大值0.2550.2530.2520.010平均值0.24800.24790.24710.0063.5采取主要技术措施根据统计结果和分析找出了生产中出现的问题和影响铁损的主要影响因素，根据铁损的影响因素，结合生产设备和生产工艺的实际情况，制定了以下技术措施：对原料供应商所供原料签订技术要求，保证化学成分和加热温度及热轧工艺的稳定性。原料进厂后，根据原料边裂，制定原料剪切宽度方案，保证剪切后没有边裂和其它缺陷。冷轧要控制三点差和通条性能（头、中、尾厚度），做到轧制前进行调整，轧制过程中不调整并匀速轧制，杜绝或减少抬轧和断带事故的发生。成品规格厚度由0.30mm改为0.25mm和0.23mm。脱碳要根据原料的原始C含量，调整脱碳速度，使C含量达到30ppm左右，控制冷却温度和冷却速度。生产各个工序杜绝出现钢带表面划伤缺陷；钢带表面要清洗干净，保证涂层的质量；严格控制氧化镁的涂布量和含水量，保证涂布质量；严格控制罩式炉的生产工艺，使成品的N、S含量控制在一定范围内；严格控制拉伸线的炉内张力和卷曲张力；成品卷要轻拿轻放。4强化内部管理根据制定降低铁损的主要技术措施，对生产各个工序制定了详细的管理办法，加强生产过程的控制和检验制度。并配备了专职质检员，加强生产过程的监督和检查工作。对违反管理办法的责任人，进行考核。5取得效果2012年30Q120牌号率平均为34.88%，通过采取降低铁损的技术措施和强化管理，2013年1∼9月30Q120牌号率为63.92∼96.55%，平均为79.94%，基本消除了30Q140牌号。尤其8、9月30Q120牌号率达到了94%以上（见图3）。由图可知，2013年比2012年30Q120牌号率达到了129%，其中最大铁损P1.7/501.10W/Kg的成品占50%以上，最小磁感B800为1.87∼1.90T。0204060801001201234567892013年1—9月120牌号率比例（%）图3改进后的30Q120牌号率6结论通过生产统计分析和检验，查找出影响30Q120牌号低的主要原因。根据影响铁损的原理，并结合工厂生产设备和生产工艺的实际情况，制定了相应的技术措施和管理办法，2013年1∼9月30Q120牌号率平均为79.94%，比2012年30Q120牌号率提高了129%，基本消除了30Q140牌号。参考文献[1]何忠治.电工钢[1].北京：冶金工业出版社.2012.