王学文
1、研究意义
硅钢是含硅量在3%-5%左右,其余主要是铁的硅铁合金组成。硅钢可分为取向硅钢和无取向硅钢,是电力电子和军工不可缺少的重要的软磁性合金。
近年以来,传统燃油汽车在环保要求日益严峻的今天越来越受到诟病,被认为是城市大气的主要污染源,治理汽车尾气刻不容缓,根据国家政策,工信部也在制定燃油车禁售时间表,这表示在未来将逐步淘汰燃油汽车,取而代之的新能源汽车既能节能减排,且作为新兴事物,我国和国外的技术差距又不像传统汽车领域那么大,取代传统燃油汽车是大势所趋。电动汽车的需求作为新能源汽车必将得到发展,开发电动汽车用硅钢前途一片光明。
所以探索轧制高牌号及薄规格无取向硅钢最佳轧机,对所有硅钢企业来说有一定的实际意义,不仅可以提高产品的市场竞争力,还可以紧跟时代的步伐,开发电动汽车用硅钢。
2、国外研究现状分析
国外采用硅钢可逆轧机的厂家有日本新日铁、日本川崎、德国蒂森公司,其中,德国蒂森公司产能最大,全部采用森吉米尔轧机,只是有的厂采用4辊轧机,有的厂采用6辊轧机,但他们均有一條较为先进的连轧生产线。国外部分硅钢可逆轧机表2
2.2硅钢可逆轧机的发展趋势
2.2.1高牌号原料和产品规格
产品方案(一)
钢种:35ZW270~550,G35ZW440~550,50ZW290~600,G50ZW470~600,23WD1500~1700,27WD1500~1700,30WD1600~1800,35W250~440,50W270~470
原料厚度:2.3mm。成品厚度:0.35-0.5mm。宽度:1000~1250 mm。产量:160000吨。
产品方案(二)
钢种:27WD1500~1700,30WD1600~1800,35W250~440,50W270~470
原料厚度:2.5mm。成品厚度:0.27-0.5mm。宽度:1200 mm。产量:140000吨。
注:具备生产0.20mm薄规格产品能力
表5说明 HNGO这个曲线的数据比新材的实际要大些,WD1500牌号是将要发布的新能源车用高牌号无取向硅钢,目前了解的情况是WD1500屈服强度与W250相当,从图中也可以看出,牌号越高,屈服强度越大,轧制所需的轧制力也就越大,所以必须用小辊径轧机进行轧制。
下面是根据产品大纲,6辊轧机和常规20辊轧机工艺方案。
(1)推荐的6辊轧机工艺方案
原料:35ZW270~550,G35ZW440~550,50ZW290~600,G50ZW470~600,23WD1500~1700,27WD1500~1700,30WD1600~1800,35W250~440
轧机机型:六辊WSCM
辊系:工作辊:φ200~230mm中间辊:φ440~490mm支撑辊:φ1050~1200mm
传动方式:中间辊传动
轧制力:15000kN
机组轧制速度:max.1000m/min
主电机功率:5500kW
说明:本轧机采用刚柔结合的工作辊水平移动、水平力的精确测量和工作辊的双轴承技术等工作辊小辊径技术,解决了小辊径水平挠曲大的问题。
通过对极限规格轧制表计算可以看出,推荐的6辊轧机的最小可轧厚度为0.20mm,但轧制0.20mm规格时轧辊压扁较大,实际轧制时有困难,0.23mm以上规格采用小辊径(φ200~230mm)是可以稳定轧制的,其最大辊间接触力也在许用范围内。
(2)常规20辊轧机工艺方案
原料:23WD1500~1700,27WD1500~1700,30WD1600~1800,35W250~440,50W270~470轧机机型:二十辊ZR22辊系:工作辊:φ200~230mm中间辊:φ440~490mm支撑辊:φ1050~1200mm
传动方式:(工作辊:φ58~73.5mm第一中间辊:φ96~105mm第二中间辊:φ170~173mm
背衬辊:φ298~300mm)
轧制力:8125kN
机组轧制速度:max.800 m/min
主电机功率:4500kW
20辊轧机能满足产品大纲所有规格的轧制要求,并具备生产0.20mm薄规格产品能力。根据武钢多年生产取向硅钢的经验,目前主要还是0.23mm和0.27mm产品,0.23mm以下产品很少,不能连续稳定的生产,至今也没有完全掌握。
参考文献
[1]宋建新,李山青,叶学卫.硅钢可逆冷轧机的现状和发展[J], 上海金属, 2006.5:44-47.
[2] 杨华国. 高牌号硅钢冷轧机选型的研究[J],上海金属. 2007.5:40-48.
[3]王滨生,蒙文华. 900MS六辊可逆冷轧机开发研制[J]. 一重技术, 1996,1(67):10-13.