无取向硅钢夹杂物控制与变质技术研究进展

doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20220824

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摘要无取向硅钢中,微细夹杂物会钉扎晶界、畴壁,限制晶粒发展与畴壁移动,进而恶化产品磁性能及磁性能的稳定性,而大尺寸夹杂物会对硅钢制造过程中产品的表面质量及使用性能产生较大影响,这与国家能效升级以及新能源汽车电机高效化要求相悖。因此,如何控制无取向硅钢中的夹杂物成为了众多企业、科研院所的研究热点。归纳总结了国内典型无取向硅钢生产企业夹杂物控制工艺措施,通过提升铁水预处理、转炉冶炼、RH精炼、连铸工艺控制水平,能够有效控制夹杂物的生成与夹杂物的去除效率,促进无取向硅钢产品质量的提升,但存在部分工序能力过度使用,如RH脱硫负荷较大、脱硫剂单耗高、浸渍管使用寿命低等问题;同时,综述了国内外研究者在夹杂物变质方面的最新研究成果,并结合笔者所在团队科研成果,指出当前无取向硅钢夹杂物控制方面存在的不足以及未来发展趋势。当前采用钙处理或稀土处理后,钢中夹杂物类型、尺寸及分布发生较大变化,棱角夹杂物减少,微细夹杂物数量明显减少,产品磁性能得到改善。但不同牌号硅钢进行钙处理或稀土处理时合适的加入量、加入方式依旧存在争议,进行稀土处理时对现有覆盖剂与保护渣物性带来了新的考验,现有覆盖剂、保护渣是否匹配仍待深入研究。

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关键词 ：无取向硅钢, 夹杂物, 微细夹杂物, 夹杂物变质, 磁性能

Abstract：The micro-inclusions in non-oriented silicon steel can pin the grain boundaries and domain walls, restrict the development of grains and the movement of domain walls, and deteriorate the stability of magnetic properties and magnetic properties of products. Large size inclusions have great influence on the surface quality and performance of products in the manufacturing process of silicon steel. This phenomenon is contrary to the national energy efficiency upgrade and the high-efficiency requirements of traction motor in new energy vehicles. Therefore, how to control the inclusions in non-oriented silicon steel has become research hotspot for many enterprises and scientific research institutes. The process measures for inclusion control in typical domestic non-oriented silicon steel production enterprises are summarized, improving the control level of molten iron pretreatment, converter smelting, RH refining, and continuous casting process can effectively control the formation of inclusions and improve the removal efficiency of inclusions, which effectively promotes the improvement of product quality for non-oriented silicon steel. However, some metallurgical equipment capacity is overused, such as large RH desulfurization load, high unit consumption of desulfurization agent, and low service life of submerged tubes. The latest research results on inclusion modification by domestic and foreign researchers are reviewed. Combined with the research results of author′s team, the shortcomings and future development trends of inclusions control in non-oriented silicon steel are pointed out. The type, size and distribution of inclusions in steel have changed greatly by calcium treatment or rare earth treatment, the number of angular inclusions is reduced, the number of micro-inclusions is significantly reduced, and the magnetic properties of products are improved. However, the appropriate addition amount and addition method of calcium treatment or rare earth treatment for different grades of silicon steel are still controversial. When rare earth treatment is carried out, it brings new challenges to the physical properties of existing covering agent and protective slag. Whether the existing covering agent and protective slag are matched remains to be further studied.

Key words： non-oriented silicon steel inclusion micro-inclusion inclusion modification magnetic property

收稿日期: 2022-10-25

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51804003,52274312); 安徽省教育厅科学研究重点项目(2022AH050291)

通讯作者: 仇圣桃(1965—), 男, 博士, 正高级工程师; E-mail: qiust@vip.163.com

作者简介: 王海军(1988—), 男, 博士, 副教授; E-mail: whjchina@ahut.edu.cn

引用本文:

王海军, 牛宇豪, 凌海涛, 乔家龙, 付兵, 仇圣桃. 无取向硅钢夹杂物控制与变质技术研究进展[J]. 中国冶金, 2023, 33(3): 17-28. WANG Hai-jun, NIU Yu-hao, LING Hai-tao, QIAO Jia-long, FU Bing, QIU Sheng-tao. Investigation development on inclusion control and modification in non-oriented silicon steel[J]. China Metallurgy, 2023, 33(3): 17-28.

链接本文:

http://www.zgyj.ac.cn/CN/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20220824 或 http://www.zgyj.ac.cn/CN/Y2023/V33/I3/17

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