СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ С ТЕРМОСТОЙКИМ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ Российский патент 2009 года по МПК C21D8/12 

Изобретение относится к области черной металлургии и может использоваться при производстве электротехнической анизотропной стали.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип к предложенному изобретению является способ получения термостойкого электроизоляционного покрытия по авторскому свидетельству №802399 от 24.02.1978 г., опубл. 07.02.81 г., кл. С23F 7/08.

В указанном способе описывается процесс получения термостойкого электроизоляционного покрытия, включающий нанесение водной суспензии гидроокиси магния с последующей сушкой, высокотемпературный отжиг, нанесение водного раствора, содержащего ортофосфорную кислоту и окись магния (электроизоляционное покрытие), с последующей сушкой и выпрямляющий отжиг при температуре 750-800°С.

При промышленном использовании описанного способа в значительной степени проявляется влияние внутренних напряжений на удельные магнитные потери, что, в свою очередь, приводит к ухудшению магнитных характеристик готовой стали. Устранить влияние внутренних напряжений на удельные магнитные потери готовой стали можно применением регулируемого охлаждения полосы в процессе выпрямляющего отжига.

Основным недостатком данного способа является отсутствие регулирования скорости охлаждения полосы в процессе выпрямляющего отжига.

Кроме того, производство полос из электротехнической анизотропной стали по известному способу связано с повышенным расходом электроэнергии, что обусловлено высокой температурой (750-800°С) по всей длине печи выпрямляющего отжига. При применении регулируемого охлаждения часть камеры выдержки используется в качестве части камеры регулируемого охлаждения и работает на пониженной температуре, что приводит к снижению расхода электроэнергии и обеспечивает плавное охлаждение полосы.

Данной работой установлено влияние температуры выпрямляющего отжига и скорости охлаждения анизотропной стали, после цикла выдержки, на удельные магнитные потери P_1,7/50. Изменение скорости охлаждения полосы электротехнической стали в интервале температур 800-850°С - 50-200°С оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на удельные магнитные потери готовой электротехнической анизотропной стали.

Техническая задача изобретения состоит в получении электротехнической анизотропной стали с низкими удельными потерями за счет применении регулируемого охлаждения полосы электротехнической стали при выпрямляющем отжиге в интервале температур 800-850°С - 50-200°С.

При этом достигается не только улучшение магнитных свойств электротехнической анизотропной стали толщиной 0,23-0,55 мм, но и снижается себестоимость готовой продукции. Снижается расход электроэнергии, нагревательных элементов печи и других расходных материалов и комплектующих.

Технический результат достигается тем, что способ получения электротехнической анизотропной стали с термостойким электроизоляционным покрытием включает нанесение на полосу водной суспензии гидроокиси магния с последующей сушкой, высокотемпературный отжиг, нанесение электроизоляционного покрытия с последующей сушкой и выпрямляющий отжиг. В процессе выпрямляющего отжига (имеющего обычно три стадии, нагрев, выдержка и охлаждение), после цикла выдержки проводится регулируемое охлаждение в интервале температур 800-850°С - 50-200°С со скоростью 5-15°С/с.

Охлаждение полосы после выпрямляющего отжига с указанной скоростью до температуры менее 50°С уже не оказывает существенного влияния на магнитные характеристики готовой электротехнической стали.

Охлаждение полосы после выпрямляющего отжига с указанной скоростью до температуры более 200°С приводит к образованию внутренних напряжений в металле, отрицательно влияющих на удельные магнитные потери готовой электротехнической анизотропной стали.

Температура выпрямляющего отжига 800-850°С определена из условий отпуска полосы, при которых внутренние напряжения в готовой стали снимаются полностью. Увеличение максимальной температуры выпрямляющего отжига более 850°С не оказывает положительного влияния на магнитные свойства готовой электротехнической стали, но, в свою очередь, связано с увеличением затрат на производство, в частности с увеличением расхода электроэнергии.

Снижение максимальной температуры выпрямляющего отжига менее 800°С приводит к частичному снижению внутренних напряжений в электротехнической стали и, как следствие, к ухудшению удельных магнитных потерь.

Снижение скорости охлаждения полосы электротехнической анизотропной стали менее 5°С/с экономически невыгодно по причине снижения производительности агрегата выпрямляющего отжига.

При увеличении скорости охлаждения электротехнической анизотропной стали в процессе выпрямляющего отжига более 15°С/с внутренние напряжения в полосе снимаются частично, что также отрицательно влияет на удельные магнитные потери P_1,7/50 готовой стали.

При охлаждении полосы в интервале температур 800-850°С - 50-200°С со скоростью 20-40°С/с внутренние напряжения в электротехнической анизотропной стали снимаются не полностью, а при охлаждении полосы в интервале температур 800-850°С - 50-200°С со скоростью более 40°С/с происходит их образование, что в обоих случаях приводит к увеличению удельных магнитных потерь P_1,7/50.

Результаты реализации способа получения полос электротехнической анизотропной стали с улучшенными магнитными свойствами представлены в таблице.

Пример реализации данного изобретения.

Для эксперимента взяты плавки электротехнической анизотропной стали, прошедшие высокотемпературный отжиг. При выпрямляющем отжиге изменялась скорость охлаждения полос и проводилось изменение температуры окончания выпрямляющего отжига.

В результате проведенных работ установлено, что реализация предлагаемого изобретения, в частности применение регулируемого охлаждения полосы электротехнической анизотропной стали при выпрямляющем отжиге в интервале температур 800-850°С - 50-200°С со скоростью 5-15°С/с, позволяет существенно снизить удельные магнитные потери P_1,7/50 и соответственно улучшить качество готовой продукции (варианты 1-18).

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в снижении расхода электроэнергии, нагревательных элементов печи выпрямляющего отжига и других расходных материалов за счет снижения температуры в печном пространстве.

В конечном итоге это приводит к общему снижению затрат на производство и, как следствие, к снижению себестоимости готовой продукции.

ТаблицаВариантТемпература выпрямляющего отжига, °СТемпература окончания отжига, °ССкорость охлаждения, °С/сУдельные магнитные потери Р_1,7/50, Вт/кг0,27 мм0,30 ммИзвестный способ800не регламентируется1,2031,225750не регламентируется1,2171,2281800200151,1461,197280020091,1401,191380020051,1391,189480050151,1141,14158005091,0921,13568005051,0871,1337830200151,1291,187883020091,1261,185983020051,1251,1821083050151,1121,144118305091,1101,143128305051,1061,14013850200151,1131,1441485020091,1101,1441585020051,0841,1431685050151,0981,132178505091,0951,129188505051,0881,12319800200201,1931,22120800200251,1971,2232180050201,1611,2152280050251,1641,2222380020021,0851,131248005021,0841,13225850200201,2071,22026850200251,2021,2112785050201,1701,2232885050251,1771,2272985020021,0811,149308505021,0711,141318003051,0851,131328503051,0881,1233380022551,2111,2263485022551,2071,226

Изобретение относится к области черной металлургии и может использоваться при производстве полосы из электротехнической анизотропной стали. Для улучшения магнитных характеристик полосы за счет снижения удельных магнитных потерь в стали способ включает нанесение на полосу водной суспензии гидроокиси магния с последующей сушкой, высокотемпературный отжиг, нанесение электроизоляционного покрытия с последующей сушкой, выпрямляющий отжиг, состоящий из нагрева, выдержки и охлаждения в интервале температур (800-850)°С - (50-200)°С со скоростью 5-15°С/с. 1 табл.

Способ получения полосы из анизотропной электротехнической стали с термостойким электроизоляционным покрытием, включающий нанесение на полосу водной суспензии гидроокиси магния с последующей сушкой, высокотемпературный отжиг, нанесение электроизоляционного покрытия с последующей сушкой и выпрямляющий отжиг полосы, отличающийся тем, что в процессе выпрямляющего отжига, включающем нагрев, выдержку и охлаждение, после цикла выдержки проводят регулируемое охлаждение в интервале температур (800-850)°С - (50-200)°С со скоростью 5-15°С/с.