硅钢作为最主要的金属功能材料和能源材料,其制造工艺复杂、要求严格、成材率极低,被为钢铁生产的艺术品,因此,硅钢的制造技术和产品质量是衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。更低铁损、更高磁感的硅钢产品,简化生产工序、少量的资源和能源消耗成为如今硅钢产品和工艺研发重要方向。E2Strip(ECO-Electric Steel Strip Casting)作为绿色化薄带连铸电工钢生产技术,薄带连铸技术不仅具有流程紧凑、工序缩短、节省能源、降低投资等短流程优势,而且在微观组织和织构控制上也具有独特的优越性。2016年度,先进短流程热轧工艺与装备技术方向曹光明围绕硅钢薄带连铸产线关键装备技术及产业化开展研究工作,取得了如下创新和技术进展:
(1)在薄带连铸关键装备方面,形成一整套 “成分-热处理-水路结构-热装工艺-表面涂层处理”工业化铸辊制造工艺,并成功的应用在武钢“高硅钢薄带铸轧”项目300mm和550mm铸轧辊。在浇注系统设计方面独特的组合式水口设计在均匀布流同时减小液体下注过程时对布流水口的冲击,从而达到稳定熔池液面的目的。
(2)针对高硅电工钢室温脆性问题,采用薄带铸轧与温轧相结合的工艺,在无序区经过大的温轧压下量变形,促进有序相消失,提高基体塑性,通过后续去应力退火,降低基体内位错密度,改善室温塑性,成功制备出板型良好、磁性能优良的0.1-0.2mm厚高硅钢冷轧板,其B8性能远远高于日本CVD法制备的同规格产品。
(3)围绕薄带连铸硅钢进行了系统验证性实验,E2-strip流程制备无取向硅钢铁损P15/50较之传统流程降低0.4-1.5W/kg,磁感B50提高0.05-0.07T。在CGO和Hi-B钢方面也获得良好的磁性能, Hi-B牌号磁感B8值达到1.92T以上。
(4)针对铸轧高品质特殊钢工艺、质量的特殊性要求,在薄带铸轧产线设计方面采用了多项国内、外领先技术,并进行了国产化研发,设计完成了E2-strip工业化产线。
上述研究成果将应用于2011协同创新基地薄带连铸实验平台,为特殊钢及特种合金的铸轧全流程工艺开发提供实验依托。 “铸轧-热轧-温轧-退火-冷轧” 高硅钢制备技术提出及武钢薄带连铸中试线的建设,为解决我国低噪音高效电机制造关键原材料(6.5%Si)奠定了基础。E2Strip薄带连铸技术的工业化实施也将成为我国钢铁企业产品结构调整、实现特色化、高品质钢铁产品的开发和生产的一个典型示范。相关成果已申报与授权国家发明专利13项。

▲薄带连铸实验设备、中式机组与工业化产线

