Как производят анизотропную электротехническую сталь: технологический маршрут шаг за шагом
Низкие потери анизотропной стали — результат длинного и строго контролируемого маршрута. Знание основных этапов помогает читать сертификаты завода и понимать, чем различаются марки.
Анизотропная (GO) электротехническая сталь — один из самых технологически сложных видов плоского проката. Её главное свойство — очень низкие потери при намагничивании вдоль направления прокатки — создаётся поэтапно: химический состав в сталеплавильном цехе, зёренная структура на линиях прокатки и отжига, затем электроизоляционное покрытие и, для марок с наименьшими потерями, измельчение магнитных доменов. В статье описан типичный маршрут металлургического комбината полного цикла — от жидкого чугуна до готового рулона.
1. Выплавка чугуна и стали: точный химический состав
Маршрут начинается с жидкого чугуна из доменной печи. Перед конвертером его десульфурируют (например, механическим перемешиванием KR), поскольку сера и другие примеси должны находиться в узких пределах. После конвертерной плавки (BOF) сталь обрабатывают в вакууматоре RH: снижают содержание углерода, азота и газов и точно доводят содержание кремния — около 3 % для стали GO. На этом же этапе задают малые количества элементов, образующих ингибиторы, которые позже управляют ростом зерна.
2. Непрерывная разливка и горячая прокатка
Сталь непрерывно разливают в слябы, которые нагревают, прокатывают в горячую полосу и сматывают в рулоны. Температура нагрева слябов и режимы горячей прокатки определяют распределение ингибиторов в полосе, а от этого зависит успех последующей вторичной рекристаллизации.
3. Нормализация, травление и холодная прокатка
Горячекатаную полосу нормализуют (отжигают) и травят для удаления окалины, затем прокатывают на реверсивном стане холодной прокатки до конечной толщины — обычно 0,23, 0,27, 0,30 или 0,35 мм. Точность толщины важна: справочник продукции Baosteel указывает ±0,02 мм для 0,23 мм и ±0,03 мм для 0,27–0,35 мм.
4. Обезуглероживающий и высокотемпературный отжиг
При обезуглероживающем отжиге содержание углерода снижают до очень низкого уровня и формируют первичную зёренную структуру. Наносят разделительное покрытие на основе оксида магния, и рулоны проходят длительный высокотемпературный отжиг в колпаковых печах. Здесь происходит вторичная рекристаллизация: зёрна с так называемой ориентацией Госса растут и поглощают остальные, совмещая направление лёгкого намагничивания с направлением прокатки. Тот же отжиг очищает сталь и формирует стеклянную плёнку на поверхности.
5. Правка, электроизоляционное покрытие и измельчение доменов
После отжига полосу выправляют под натяжением и наносят окончательное электроизоляционное покрытие. Сталь GO Baosteel имеет неорганическое покрытие с высоким межслойным сопротивлением, выдерживающее отжиг для снятия напряжений при 800 °C. У марок с наименьшими потерями поверхность затем обрабатывают для измельчения магнитных доменов. В обозначениях Baosteel это серия R (например, B23R080); P — сталь высокой проницаемости (Hi-B), G — обычная сталь GO.
Baosteel: масштаб, стоящий за маршрутом
Baosteel, наш основной поставщик, реализует этот маршрут в промышленном масштабе. После выхода новой линии на базе Баошань в Шанхае на полную мощность 13 июня 2024 года годовая мощность Baosteel по анизотропной стали выросла с 1,00 до 1,16 млн тонн — крупнейшая в мире (Jiefang Daily через shanghai.gov.cn; Securities Times). 25 июня 2024 года Baosteel представила четыре новые марки анизотропной стали — B23P080, B20HS070, B18HS075 и B18HS070 — для самых эффективных трансформаторов.
6. Порезка, упаковка и сертификация
В конце материнские рулоны режут на поставочные рулоны, упаковывают и отгружают с сертификатом завода, где указаны измеренные потери и магнитная индукция партии. Сталь GO Baosteel поставляется шириной 900–1200 мм с внутренним диаметром рулона 508 мм; более узкая лента для магнитопроводов трансформаторов получается последующей продольной резкой — с неё начинается обработка в HXES.
Что это значит для покупателя
- Буква в марке указывает технологический маршрут: G — обычная, P — высокой проницаемости, R — с измельчёнными доменами.
- Гарантированные значения в сертификате — максимальные потери при 1,7 Тл, 50 Гц и минимальная B8; типичные значения ниже, но не гарантируются.
- Марки с измельчёнными доменами не следует подвергать высокотемпературному отжигу для снятия напряжений, если завод не подтвердил их термостойкость, поскольку эффект измельчения может исчезнуть.
- Запрашивайте сертификат завода на каждую партию и сохраняйте номера рулонов при порезке, раскрое и шихтовке.
Если вы сравниваете марки для трансформаторного проекта, пришлите номинальную мощность, конструкцию магнитопровода и целевые потери. Мы предложим подходящие марки Baosteel и подтвердим наличие текущим коммерческим предложением.
