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青年文明号低锰废钢料；使用碳、锰、铝含量低的高级硅铁合金料；出钢后，钢水在钢包中进行真空循环脱气处理；4．3．2热轧；4．3．2．1取向硅钢热轧；取向硅钢采用高温加热、高温轧制、高终轧温度和低温；取向硅钢连铸坯的加热及其热轧，不仅是为了获得所需；Hi-B钢的磁性起决定性作用；加热温度决定于锰、硫、铝；氮量；为使抑制剂充分固溶，实际上铸坯的加热温度要大于它；加热温度高对
低锰废钢料；使用碳、锰、铝含量低的高级硅铁合金料；辅助材料含量稳定，杂质少。 出钢时向钢包内添加钢芯铝等脱氧；边出钢边均匀地加大硅铁合金，在出钢量达到70％以前加完。出钢过程中钢包底部吹氩。在钢包内用与钢水成分相同或相近的厚板坯对钢液进行搅拌，使钢水温度均匀；夹杂物快速上浮以净化钢质。
出钢后，钢水在钢包中进行真空循环脱气处理。其目的是微调成分，提高成分命中率，
4．3．2．1
取向硅钢热轧
取向硅钢采用高温加热、高温轧制、高终轧温度和低温卷取的三高一低工艺制度。
A高温加热工艺
取向硅钢连铸坯的加热及其热轧，不仅是为了获得所需要的钢带厚度和板形，更重要的 作用是保证连铸坯中粗大的MnS、AlN抑制剂在加热过程中完全固溶，在热轧过程中再使 MnS以细小弥散状态析出，并控制AlN尽量少析出。MnS和A1N的固溶程度，对GO钢和
Hi-B钢的磁性起决定性作用。实验证明，铸坯加热温度越高，磁性就越好。
加热温度决定于锰、硫、铝；氮量。锰和硫含量增高，固溶温度就增高；另外，提高硅含量使MnS固溶困难，降低碳含量使固溶温度降低。
为使抑制剂充分固溶，实际上铸坯的加热温度要大于它的固溶温度。GO钢铸坯的加热温度设定在℃；Hi-B钢的锰、硫含量比GO钢的高，因此Hi-B钢帱坯加热温 度设定在℃。此外，要控制升温速度、各段温度和在炉时间。
加热温度高对加热炉影响很大。由于钢温高，钢很软，用连续加热炉加热会发生粘钢现 象，宜采用步进式加热炉。加热时间为3h左右。铸坯在炉内停留时间短，MnS、AIN不能 完全固溶；在高温区停留时间长会发生过烧现象或晶界产生氧化。由于加热温度高，铸坯表面熔化，因此产生炉渣很多，差不多生产两三天就要停炉进行扒渣。要提高热轧生产率， 必须解决炉底清渣问题。
高温轧制工艺
在热轧过程中不仅要将铸坯轧到所需要的厚度，而且还要求在热轧过程中能均匀细小 地析出MnS，并尽量少析出A1N。
对于GO钢，粗轧时采取大压下量高速轧制，要求进连轧机的钢坯温度在1150℃以上； 在连轧过程中喷水冷却，控制终轧温度在940℃±10℃；热轧后钢带在辊道上进行层流冷却。
对于Hi-B钢，锰、硫含量比GO钢的高，故MnS的析出温度也高，大约在1200℃，在此温度下析出MnS，而此时的AIN析出量很少。因此，Hi-B钢的加热温度更高，在粗轧时铸坯温度要高，轧制时间要短，采用大压下量高速轧制。确保钢坯进连轧机前的温度比GO钢的高，大于1190℃；根据AIN的析出行为，钢带通过连轧机的时间越短越好，并加大冷却水量，提高钢带冷却速度，控制终轧温度在950℃以上；热轧后钢带在辊道上进行层流冷却，保证进行低温卷取。这样就能达到限制A1N高温析出的目的，确保在以后的常规冷却时，有足够的有效A1N析出量。
C低温卷取工艺
为了限制A1N的析出，热轧后钢带经层流冷却进行快速冷却，使钢带在卷取时能达到
所要求的较低的温度。GO钢卷取温度控制在550℃±10℃；Hi-B钢应小于550℃。
4．3．3．2
无取向硅钢热轧
影响无取向硅钢磁感应强度的主要因素是硅含量和晶体织构。
硅钢的热导率低、柱状晶大，硅的质量分数大于2％的铸坯加热速度要缓慢，特别是在 700―800℃以下更应降低加热速度。
无取向硅钢采用低温加热、低温轧制、终轧温度低、卷取温度高的三低一高的工艺制度。
由于无取向硅钢铸坯中存在较粗大的MnS、A1N等，如果加热温度过高，它们会固溶在钢中，在以后的热轧过程中，由于固溶度随温度下降而降低，从而以细小弥散状析出，阻碍以后退火时晶粒长大，使磁性变坏。因此，加热温度最好在1100℃；以下，但是为了改善热轧加工性，加热温度一般选在℃。在热轧设备能力允许的条件下，加热温度应尽量低，但要使铸坯内外温度均匀，一般200mm厚的铸坯需保温3～4h
终轧温度一般控制在800～880℃。
卷取温度为550～650℃；。卷取温度高于700℃，可起到热轧卷常化的作用，改善成品组织、织构和磁性，从而可省掉常化工序。但卷取温度过高，热轧带氧化铁皮厚，酸洗困难；由于热轧钢卷内外圈温度降低快，成品磁性不均匀，头尾磁性低。如果钢卷是在高温下卷取后放在保温罩中冷却到600℃以下，再进行水冷可克服这些缺点。
4．4冷轧硅钢带生产
冷轧硅钢的生产是一个从原、辅材料开始，绎冶炼、浇铸、冷轧、退火及涂层各道工序的复杂的系统工程。从冶炼用铁水开始到生产出取向、无取向冷轧硅钢板带工艺路线如图 3-4所示。
本节将以某厂生产冷轧硅钢板带为例叙述硅钢生产的冷轧工艺及设备。
热轧钢带的常化及酸洗
硅钢冷轧前必须经过酸洗工序，以去除热轧钢带表面上的氧化铁皮。酸洗前，Hi-B钢 热轧卷还必须进行常化处理。
4．4．1．1
热轧钢带的常化处理
Hi-B钢热轧卷常化
Hi-B钢热轧卷必须进行常化处理，这是由AIN析出行为所决定的。在热轧过程中，
AIN析出温度范围正处在精轧机轧制温度范围，钢带快速通过精轧机时，厚度也急剧减薄， 温度迅速下降，AIN析出量减少，此时析出的AIN尺寸较大，抑制能力小；而在卷取后低温析出的AIN质点小而不稳定。
由于钢中含有一定量的碳，在高温常化时产生一定数量的 相。氮在 相内的溶解度 远大于氮在 相内的溶解度。所以在高温常化处理过程中能够大量地固溶那些在热轧时低 温析出的细小而不稳定的AIN。常化后控制冷却通过 相变，析出有效尺寸(10―50nm)的AIN。
常化温度、均热时间、开始冷却温度和冷却速度的选择是常化处理的关键，必须严格遵 守。
常化温度范围以℃为宜，最佳常化温度在1100℃左右。常化温度对磁性的影响：如图3-6所示。
从钢带人炉到开始冷却的时间一般控制在3．5--4．5min，其中均热时间为2min左右。常化时间短，AIN析出量不足；常化时间长，晶粒过大，都会使二次再结晶发展不完善。
常化后喷水急冷对提高磁性十分重要，因为在急冷过程中：AIN大量析出，称为“急冷效应”。急冷的冷却速度通过喷水量和喷水时间进行控制。冷却速度应随钢中铝含量不同而变
化，铝含量高的相对慢冷，铝含量低的相对快冷。
最好采用二段式常化处理制度，即在℃常化并冷却到920―940℃，保温2―3min后再喷水冷却，A1N析出量增多并更细小弥散，磁性明显提高，铁损P15降低。
B无取向硅钢热轧卷常化
由于热轧卷的头尾温差比较大，同时钢带厚度方向的表面层和中心层晶粒组织不均匀， 持别是硅、铝含量高的高牌号硅钢，热轧后钢带中析出一部分对磁性有害的弥散的A1N、 MnS。
热轧卷常化是提高无取向硅钢磁性及其均匀性的一个重要手段。
通过常化处理可使整个钢卷再结晶更加完善、晶粒尺寸均匀和粗化；AIN、MnS进一步 聚集粗化，减小以后退火对晶粒长大的抑制作用；使织构中对磁性有利的(100)(110)位向组 分增加，(111)组分减弱。因此，常化处理使无取向硅钢成品的磁感应强度提高，铁损降低。
常化温度越高、时间越长，成品的磁性越好，但温度过高和时间过长，会使晶粒长得过 大，在以后的冷轧时容易发生脆断或边裂等问题。因此，对不同牌号应通过实验确定其最佳 的工艺参数。一般连续常化炉的常化温度为800～1050℃。Si+A1的总含量高，常化温度要低些。保温时间以1～3min为宜。
4．4，1．2
热轧钢带的酸洗
硅钢硅含量高，其氧化铁皮中含有一定量的SiO2，这种氧化铁皮仅用酸洗不容易去掉， 所以在酸洗前进行机械除鳞是必要的。
A喷丸预处理
机械除鳞一般采用喷丸处理，作为酸洗工艺的预处理。
一般喷丸机设4个喷头，上下各两个，对钢带上下两面同时进行喷丸处理。每个喷头的 喷丸能力为500―1,000kg／min，钢丸粒度约为1．0mm。设计采用铸钢丸，现用 1mm钢丝切割，长lmm。
喷丸后停留在钢带面上的钢丸，通过安装在喷丸机出口侧的去丸装置全部去掉。为防止浪费钢丸，当钢带停止运行时，钢丸喂给装置及喷头可以停止喷丸。
喷丸机底部设有螺旋运输机、斗式提升机，用于将钢丸提升到顶部的钢丸分离器中。分
离器将铁皮、渣子及损坏的钢丸分离出来，将可用的钢丸重新送人钢丸推进器重复使用。喷丸机产生的铁皮、渣子用吸尘器吸出进行清除，不允许喷丸时产生粉尘外逸，以保证环境卫生。
硅钢采用盐酸进行酸洗效果较好。酸液中HCl的质量分数为2％～4％，酸洗温度70― 80℃。
酸洗槽采用焊接钢板结构，内衬特殊橡胶，其上砌耐酸砖；两个下沉辊设在槽的进出口 两端，能使钢带有效地浸渍在酸洗液中；酸洗液通过直接喷吹蒸汽进行加热，并启动地维持酸洗液的温度。酸洗槽中装有一个提升器，当作业线停止工作时，将钢带提起以防止过酸洗。酸洗槽尺寸为16678mm(长)×1788mm(宽)×867mm(高)；平均液位751mm。
供酸系统包括HCI储存槽、高位槽、HCI及水的测量槽、供酸泵及管道等。系统向酸洗槽供给盐酸和水。图8-7为供酸系统示意图。
排烟装置采用水冲洗由酸洗槽和酸液喷洗槽排出的烟气，以便将盐酸雾气从烟气中去掉，去
除掉酸雾的烟气经烟囱排出室外。图8?8为排烟装置示意图。
废酸液储存槽
废酸液储存槽用于储存由酸洗槽内作为废酸液流回来的HCl溶液，以及由于酸洗槽维修而从该槽中暂时回流的HCl溶液。暂存的HCl溶液可用供给泵送回酸洗槽继续使用。
硅钢随着硅含量的增加，钢的屈服强度和抗拉强度明显提高(硅的质量分数小于3．5％ 时)，伸长率显著降低，硬度迅速增高。硅钢的轧制比其他软钢困难，而且硅钢特别要求要有精确的成品厚度以及精确的压下率，同时要有好的板形。因此，一般冷轧硅钢采用二十辊轧机进行可逆式冷轧。低牌号硅钢也可以在四辊或多辊轧机上冷轧。为提高生产率，目前日 本在生产硅的质量分数为1．5％一2．5％的中等牌号硅钢时已大量采用连轧机生产。
4．4．2．1
硅钢冷轧不仅使钢带减薄而获得所需要的厚度’，同时还为获得理想的初次再结晶组织
及织构创造有利条件，因此冷轧分为一次冷轧法和二次冷轧法两种冷轧方法：，根据不同牌号钢种而分别采用。
取向硅钢冷轧
钢采用一次冷轧法，GO钢采用二次冷轧法。
Hi-B钢一次冷轧
Hi-B钢一次冷轧总压下率为81％～90％，这是获得高磁感应强度的必要条件之一。一次大压下冷轧在冷轧板生产中产生更多的具有{111}&112&位向的变形带，在这些变形带之间的过渡处保留了原来的{110}&001&位向的亚晶粒。在随后的脱碳退火时过渡带的{110}&001&亚晶粒，通过聚集而形成位向准确的(110)[001]初次晶粒(二次晶核)，并与其周围的{111}&112&形变带构成大角晶界。退火后获得细小均匀的初次再结晶基体，在初次再结晶织构中，(111)[112)组分加强，(110)[001)组分减弱，(110)[001)二次晶粒位向更准确，但数量少，因此形成时二次晶粒尺寸更大。
Hi-B钢冷轧压下率对磁性的影响如图3―10所示。图8-10是热轧板厚度为2．4mm的H1―B钢，预轧到不同厚度，经1120℃和4min常化处理后一次冷轧到0．285mm，经835℃湿气氛脱碳，涂Mgo隔离层，并于1150℃高温退火后的磁感B10值与冷轧压下率的关系 图，证明冷轧压下率对磁性的影响很大。实验证明，总压下率对磁性有影响，而道次压下率对磁性影响不大。
关于Hi-B钢的时效轧制介绍如下
所谓时效轧制就是使用粗面工作辊，大压下；闭油-快速轧制。由轧制时产生的变形热 使钢板温度升高(有效温度为100―300℃?)，能够提高磁性。其机理是通过变形时效作用使 钢带中的固溶碳和氮含量增多，提高了钉扎位错的能力；阻碍了位错运动，从而改变了滑移 系统，使冷轧织构发生变化，促使形戒更多的变形带和过渡带，使脱碳退火后初次再结晶基体中位向准确的二次晶核增多，成品二次晶粒尺寸变小，并使铁损减少。时效轧制还具有提高钢带塑性、减少轧制断带、提高成材率等作用。
b．GO钢的二次冷轧法
GO钢采用二次冷轧工艺，在两次冷轧间进行一次中间退火。GO钢冷轧的重点是控制第二次冷轧的压下率，适当的第二次冷轧压下率，能够保证脱碳退火后在初次再结晶基体中产生一定数量的位向较准确的(110)[001]晶粒，这是提高磁性的关键。初次再结晶织构中(110)
[001]组分强，其次是(111)[112]组分。二次晶粒数量多，所以尺寸较小。第二次冷轧压下率控制在50％～60％时，磁性能最高，见图3-11。
c、冷轧前板温控制
硅的质量分数为3％的硅钢的塑性：脆性转变点在40～50℃，为防止冷轧时断带，冷轧 前钢卷温度保持在50℃以上是有利的。一般采用控制酸洗后钢卷的卷取温度大于50℃，酸 洗后立即进行冷轧。不能及时轧制肘，钢卷应放在保温台上(通蒸汽)保温。当硅含量偏高 或室温很低时，应对钢卷端部进行火焰加热。
d冷轧质量要求
除严格控制冷轧压下率外，对冷轧带厚度及板形也有严格要求，厚度公差见表3―3。要求钢板无瓢曲，允许有热处理能消除的边浪；要求表面无辊印、无划伤，表面光洁。
B无取向硅钢冷轧
35W400、50W400以下牌号的普通无取向硅钢一般采用一次冷轧法生产，高牌号无取 向硅钢常采用二次冷轧法生产。
一次冷轧法
普通无取向硅钢一般采用一次冷轧法生产。由带厚为2．0--2，5mm的热轧钢带经一个轧程轧到所要求的成品厚度(0.35―0.70mm)，总压下率为70％+90％。对道次压下率没有要求，应根据轧机的能力、钢带的加工性能、扳形和表面状况等因素确定；为了提高生产率，应充分发挥轧机的能力，在允许的条件下，尽量采用大压下量冷轧，但压下量过大，会产生裂边、板形变坏等不良结果。一般第一、第二道次用大压下率轧制，以后随着钢带加工硬化的不断增加，道次压下率逐渐减小，使各道次的轧制压力大致相同。通常一次冷轧用3―5道次轧制。为了获得良好的板形，消除热轧带的波动，有时也可以采取增加轧制道次的轧制方法。轧制张力应控制在钢带屈服极限的35％一60％。控制好张力是保证轧制过程的稳定，获得良好的板形、厚度公差和降低单位轧制压力的有效措施。
在允许的轧制速度范围内，尽可能采用高速轧制以提高生产率。轧制速度提高，轧制压 力相应减小。一般第一道采用大压下量、较低的速度轧制，以防止轧辊急剧加热，防止热轧 钢带厚度波动大产生不均匀变形而造成成品厚度公差大，也防止断带。第二道开始轧制速度逐渐提高。
二次冷轧法
高牌号无取向硅钢常采用二次冷轧法生产。高牌号无取向硅钢也可以采用一次冷轧法 生产，但热轧带要经过常化处理。
二次冷轧法有两种：
(1) 第一次用较大压下率轧到一定厚度，经过中间退火后，再以5％～15％的压下率二 次冷轧到成品厚度。这种方法称为临界压下法或调质轧制法。
临界压下法生产出的产品晶粒大、铁损低，但磁感也低，是这种方法的一个主要缺点。
经两次中等压下率(40％二70％)轧到成品厚度，两次冷轧之间经中间退火。这种方法称为中等压下率法。
中等压下率法生产的产品铁损低，磁感高。高牌号硅钢可采用中等压下率法生产。
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