Подготовка поверхности слитков, слябов и подката динамной стали не отличается от принятой в производстве углеродистой стали.

Существенное влияние на магнитные свойства холоднокатаной динамной стали оказывает технология ее передела в цехах холодной прокатки.

ТАБЛИЦА 7. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ.

ТАБЛИЦА 8. СХЕМА ПРОКАТКИ ПОЛОСОВОЙ ДИНАМНОЙ СТАЛИ

Протравленные рулоны после обрезки кромок и промасливания прокатывают на заданную толщину за один пропуск через стан.

Высокая пластичность динамной стали и относительно небольшое сопротивление деформации позволяют холодную прокатку этой стали производить с суммарным обжатием до 80%, без промежуточного отжига.

Холодная прокатка динамной стали с содержанием кремния до 2% производится из рулонного горячекатаного подката толщиной 2-2,5 мм в один передел. В табл. 96 приведена схема прокатки рулонной динамной стали с начальной толщины 2 мм до 0,5 мм на пятиклетевом стане холодной прокатки.

Замерами энергосиловых параметров работы пятиклетевого непрерывного стана 1200 при прокатке малоуглеродистой стали (08кп, СтЗ) и динамной стали установлено, что при прокатке последней при прочих равных условиях удельный расход электро-энергии составлял 123-128 кВт-ч/т, а при прокатке малоуглеродистой стали 90-115 кВт-ч/т, т. е. в 1,1-1,4 раза больше. Решающее влияние на магнитные свойства динамной стали имеет со, держание углерода, поэтому наряду с мерами, принимаемыми в сталеплавильных цехах по снижению содержания углерода в слитках, высокие магнитные свойства динамной стали обеспечиваются специальной обезуглероживающей обработкой. Эта обработка может быть осуществлена при обезуглероживающем отжиге горячекатаных рулонов в непрерывных агрегатах, где отжиг производится в обезуглероживающей среде, подобной применяемым в производстве холоднокатаной трансформаторной стали.

Обезуглероживающая термическая обработка усиливает анизотропию магнитных свойств динамной стали, что видно из данных таблицы 9.

ТАБЛИЦА 9. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СТАЛИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ .

В числителе указаны магнитные свойства для продольных образцов, а в знаменателе - для поперечных.

** По Международной системе СИ 1 Гс == 10~4 Тл.

Для окончательной термической обработки – отжига холоднокатаной динамной стали - могут применяться колпаковые и проходные термические печи. При термической обработке стопы рулонов в колпаковых печах (температура отжига 880-940° С, выдержка 12 ч, охлаждение под колпаком до 650° С, а затем под муфелем до 200° С) обеспечиваются заданные магнитные свойства, но при этом в результате некоторой деформации части витков рулонов отожженные рулоны следует подвергать дрессировке.

Для снятия напряжений в металле после дрессировки проводят повторный отжиг металла. Это связано с дополнительной загрузкой прокатного оборудования, отжигательных печей и с нерациональным удлинением технологического процесса производства стали.

Второй отжиг рулонов после дрессировки осуществляли при 750° С и выдержке 12 ч с последующим охлаждением под муфелем до 200° С. В связи с этим в новых цехах для производства холоднокатаной динамной стали термическая обработка рулонов после холодной прокатки осуществляется в проходных печах.

Наряду с листовой динамной сталью массового применения для изготовления некоторых крупных электромашин необходима сталь с еще меньшими удельными потерями.

При одинаковой толщине листа и одинаковом химическом составе наибольшее влияние на удельные потери оказывает величина зерна (чем оно крупнее, тем ниже удельные потери).

Рост зерна при отжиге в значительной степени зависит от величины обжатия полосы на последнем переделе при холодной прокатке. Наиболее крупные зерна вырастают в случае применения так называемых «критических обжатий», величина которых для динамной стали находится в пределах 8-10%.

Повышение температуры отжига также способствует росту зерна, уменьшает остаточные напряжения и искажения решетки, поэтому по мере повышения температуры нагрева при отжиге коэрцитивная сила и удельные потери снижаются.

Однако при этом следует иметь в виду, что в стали с содержанием до 2,0% Si даже при минимальном содержании углерода при 950-1000° С происходит фазовое превращение ее во всем объеме. Переход через критические точки при нагреве и охлаждении обычно сопровождается измельчением зерен.

При отжиге в проходной печи лучшие магнитные свойства получаются при отжиге ниже температуры фазового превращения. Повышение температуры отжига с 960 до 1100° С приводит к увеличению удельных потерь на 3-5%. Снижение содержания углерода с 0,050 до 0,020% уменьшает удельные потери на 20-25%. Эффективным мероприятием в отношении снижения удельных потерь является применение прокатки с небольшим суммарным обжатием (критическая деформация). Наилучшие результаты получаются при сочетании обезуглероживания и критической деформации.

На электротехническую тонколистовую и ленточную сталь ГОСТ предусматривает выпуск стали трех классов, определяющихся условиями производства - горячекатаная изотропная (1-й класс), холоднокатаная изотропная (2-й класс) и холоднокатаная анизотропная (3-й класс). В каждом из указанных классов оговаривается содержание кремния, которое фиксируется соответствующим шифром. Так, например, в холоднокатаной изотропной стали цифровой шифр для стали с различным содержанием кремния будет:

Цифровой шифр……. 1 2 3 4 5

Содержание Si, %…..до 0,4 0,4-0,8 0,8-1,2 1,8-2,8 2,8-3,8

Холоднокатаная анизотропная сталь изготовляется только с содержанием кремния в пределах 2,8-3,8% и имеет один цифровой шифр - 4.

Для каждой из включенных в стандарт марок стали оговорены магнитные характеристики, определяющие качество листовой и ленточной стали по величине удельных потерь и индукции в определенной толщине проката, обозначаемые соответствующим цифровым индексом. Комплекс перечисленных выше характеристик электротехнической стали, определяющих структурное состояние, содержание кремния, характер и уровень магнитных свойств, обозначается цифрой из четырех знаков: первый знак - класс по структурному состоянию; второй знак - содержание кремния; третий знак - основная нормируемая характеристика; четвертый- уровень магнитных нормируемых характеристик для соответствующей группы сталей. Для примера приведено условное обозначение холоднокатаной листовой анизотропной стали с удельными потерями Р1,5/50 не более 1,0 Вт/кг-3415. Стандарт оговаривает также разделение электротехнической стали на листовую горячекатаную, листовую холоднокатаную и ленту холоднокатаную, а также для холоднокатаной стали с поверхностью, покрытой электроизоляционным покрытием и без покрытия. В зависимости от точности размеров по толщине прокат может поставляться нормальной точности (Н) и повышенной точности (П). Предусматривается, в соответствии с требованиями потребителя, поставка электротехнической листовой и ленточной стали с термической обработкой и без нее. Листовая холоднокатаная сталь поставляется листами или рулонами толщиной 0,35; 0,5 и 0,65мм, шириной 750, 900 и 1000 мм и длиной листов для соответствующей толщины и ширины 1500-2000 мм. Лента поставляется той же толщины и шириной от 170 мм до 500 мм-

Горячекатаная листовая сталь по ГОСТу может изготовляться толщиной в пределах 0,1-1 мм, шириной 500-1000 мм и длиной для соответствующих толщины и ширины в пределах 600-2000 мм.

Допуски по толщине листового и ленточного проката определяются в зависимости от степени точности и ширины проката. Так, например, холоднокатаная листовая сталь толщиной 0,35 мм при ширине листа 750 мм должна иметь предельные отклонения по толщине: для проката нормальной точности ±0,03 мм, а для проката повышенной точности ±0,02 мм. Стандарт включает также параметры качества по точности размеров ширины и длины, по плоскостности, ребровой кривизне для ленты и рулонов. Для соответствующих классов стали оговорены требования по качеству поверхности. Достижение установленных стандартом требований к качеству соответствующих видов электротехнической стали определяют специфические условия и технологию производства этой стали.

Комбинированный агрегат для обработки холоднокатаной динамной стали приведен на рис.7.

Технико-экономические показатели листопрокатного производства.

Технология и условия производства листового проката в листопрокатных цехах определяют технико-экономические показатели их работы.

Определяющим показателем является производительность стана, которая может быть подсчитана по формуле

Q=3600*G/Т*Kи,

Где Q—часовая производительность стана, т;

G—масса исходного сляба или слитка, т;

Т—ритм прокатки, с;

Ки—коэффициент использования стана.

Ки=0,85-0,92 и зависит от конструкции стана и уровня механизации и автоматизации процесса.

В целях наиболее полного использования мощности двуклетевых листовых станов при расчете режимов обжатий и распределения пропусков по клетям стремятся, чтобы каждая клеть стана была загружена одинаковое время.

На непрерывных широкополосных станах наиболее благоприятной является прокатка на заданную ширину тяжеловесных слябов – «на прямую» без использования уширительной клети с одинаковым временем прокатки раската в черновой и чистовой группах клетей. Обычно на современных станах при прокатке тонкого листа (толщина 1,2-1,8 мм) время прокатки в чистовой группе клетей несколько больше, чем в черновой группе. При синхронной работе черновой и чистовой групп клетей в широком диапазоне автоматизированного регулирования скоростным режимом прокатки в каждой клети можно обеспечить наименьшую продолжительность прокатки, если при выходе полосы из последних клетей чистовой группы новая полоса будет прокатываться в чистовом окалиноломателе.

Решающими факторами, определяющими производительность этих станов, являются увеличение массы сляба, рулона и высокие скорости прокатки.

Расход металла наибольший при прокатке толстолистовой стали на станах линейного типа, где боковая обрезь весьма велика; ее величина составляет 5-10% ширины листа. Обрезь переднего и заднего концов листа составляет 5-10% длины листов.