本发明属于无取向电工钢制造领域，具体涉及一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢及其生产方法。
背景技术：
近年来，随着国家电力行业的不断发展，发电装备的市场份额快速扩张。与传统的压缩机电机、小电机相比，发电装备则要求更高的工作效率。无取向电工钢作为制备电机铁芯的主要材料，其磁性能对电机的工作效率起到了决定性作用，特别是磁感的提高能够显著改善电机效率。
2012年9月19日公开的中国专利，申请号201210142261.8，公开号cn102676916a，公开的《一种高磁感变频压缩机用无取向电工钢及其制备方法》公开了一种采用2.6～2.9％si、0.4-0.55％mn、0.8-1.0％al、0.025-0.035％sn的成分体系，且配合960～980℃的常化温度来提高磁感。但是，由于sn是晶界偏聚元素，高温常化后，晶粒尺寸增加，晶界偏聚加剧，很容易引起冷轧断带，对生产影响明显。
2018年8月17日公开的中国专利申请号为：201810310723.x，公开号cn108411205a公开的《csp流程生产高磁感低铁损无取向电工钢的方法》公开了一种采用0.1～3.0％si、0.10～1.5％al、0.10～1.5％mn、[s o c n ti]≤80ppm的成分体系，采用二次冷轧法降低铁损提高磁感，此法增加了工序导致生产成本上升，且电工钢表面有较为明显的瓦楞印缺陷。专利2011年7月27日公开的公开号cn102134675a《薄板坯连铸连轧生产的无取向电工钢及其方法》、2010年12月8日公开的公开号cn101906577a《采用薄板连铸连轧生产的无取向电工钢及其方法》等专利申请均公开了了无取向电工钢的生产方法，但csp流程生产无取向电工钢时，一旦轧机或者卷取出现问题，就会生产出超厚的热轧板，而冷轧总压下率一旦超过90％，(111)织构急剧增加，产品磁感值则不能满足要求无法使用。
综上，现有技术中大多是通过添加sb、sn合金元素，或者采用csp流程、或者采用二次冷轧等方式，通过工艺配合来满足将低铁损提高磁感的需求，存在生产难度增大、成本上升、表面瓦楞印等方面的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，获得0.50mm厚、b50≥1.75t、p1.5/50≤4.8w/kg、表面质量良好的高磁感无取向电工钢产品，满足发电装备的设计需求。
本发明另一目的在于提供一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢。
本发明具体技术方案如下：
一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，包括以下工艺流程：铁水预处理、转炉冶炼、rh精炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连续退火和涂层。
进一步的，rh精炼处理后，钢水终点化学成分质量百分比为si：0.5～1.2％，mn：0.1～0.3％，als≤0.05％，p：0.04～0.06％，[s c n ti]≤80ppm，其余为fe及不可避免的杂质。
优选的，c≤30ppm，s≤20ppm，n≤15ppm，ti≤15ppm；
si的作用是提高电阻率，降低无取向电工钢的铁损；
mn与s形成mns可防止沿晶界形成低熔点的fes所引起的热脆现象，此外mn扩大γ相区促使mns粗化，促使{100}和{110}组分加强、{111}组分减弱，提高磁性；
p可明显提高电阻率进而降低无取向电工钢的铁损，此外p沿晶界偏聚可提高{100}组分和减少{111}组分进而提高磁感；
als在含量0.15％以上时起到和硅相同的作用，但是考虑到减少夹杂，本专利设计要求als≤0.05％；
c对于无取向电工钢是有害元素，但连退工序可以脱碳，综合考虑炼钢成本，所以本专利中设计要求c≤0.0030％；
s对于无取向电工钢是有害元素，综合考虑炼钢成本，所以本专利中设计要求s≤0.0020％；
n对于无取向电工钢是有害元素，且n对电工钢的时效影响比c更严重，综合考虑炼钢成本，所以本专利中设计要求n≤0.0015％；
ti对于无取向电工钢是有害元素，综合考虑炼钢成本，所以本专利中设计要求ti≤0.0015％。
进一步的，热轧步骤中，板坯加热到1060～1120℃，均热时间≥60min，中间坯厚度为28～35mm，经过7道次精轧轧至热轧厚度为1.8～2.5mm，终轧温度820～900℃，卷取温度700～780℃。
进一步的，热轧步骤中，卷取后热轧钢卷直接空冷；或卷取后的热轧卷吊运至700℃的罩式炉中，关闭电源随炉缓冷。
优选的，卷取后的热轧卷吊运至700℃的罩式炉中关闭电源随炉缓冷至300℃时出炉空冷。使热轧卷组织更均匀，加强{100}和{110}组分减弱{111}组分，改善磁性。
进一步的，所述酸洗具体为：采用盐酸酸洗，酸洗温度控制在60～90℃，酸洗后表面无肉眼可见的氧化皮或污渍。
进一步的，所述冷轧具体为：采用四个道次轧制成目标厚度0.50mm。
进一步的，连续退火步骤中，碱洗段碱液浓度为2.0％～3.5％，碱液温度60～80℃，保证冷轧带钢表面清洗干净进而保证后续的涂层有良好的附着力；退火炉内张力≤2.0n/mm2保证产品在满足国标要求的前提下有更低的各向异性；退火工艺温度为800～900℃，工艺温度时间1～3min，使得晶粒长大保证磁性能；退火气氛为n2和h2混合气，h2气体积分数按25％～30％控制，炉内露点控制在10℃以下。
进一步的，涂层步骤中，带钢表面涂覆镁系铬酸盐涂层，施加涂层烘烤温度使得带钢表面达到300～340℃，使涂层中的cr6 快速被还原成cr3 ，保证达到环保要求且附着力良好。
本发明提供的一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢，采用上述方法生产得到。
与现有技术相比，本发明所生产的小型发电装备用高磁感无取向电工钢产品，0.50mm厚、b50≥1.75t、p1.5/50≤4.8w/kg、表面质量良好，无瓦楞印缺陷；满足发电装备的设计需求。没有添加合金元素，也没有采用csp流程、或者采用二次冷轧等方式，成本低。
附图说明
图1为实施例1无取向电工钢成品横向金相照片；
图2为实施例1无取向电工钢成品纵向金相照片；
图3为对比例2无取向电工钢成品横向金相照片；
图4为对比例2无取向电工钢成品纵向金相照片；
图5为实施例1无取向电工钢成品表面图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，包括以下工艺流程：铁水预处理、转炉冶炼、rh精炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连续退火和涂层。
其中，rh精炼处理后钢水终点化学成分质量百分比为si：1.2％，mn：0.30％，als：0.0043％，p：0.05％，[s c n ti]＝72ppm，其余为fe及不可避免的杂质。连铸采用电磁搅拌，得到230mm×10m规格铸坯。铸坯经1110℃加热，均热时间为70min，中间坯厚度设定为35mm，精轧7道次轧制2.0mm，终轧温度设定为870℃，卷取温度设定为780℃。卷取后的热轧卷吊运至700℃的罩式炉中，关闭电源随炉缓冷至300℃时出炉空冷。采用盐酸酸洗，酸洗温度控制在75℃，酸洗后表面无肉眼可见的氧化铁皮残留。经过4道次冷轧至0.50mm厚度，带钢在浓度2.5％温度为70℃的naoh碱洗槽内清洗干净后，进入连续退火炉进行退火，炉内单位张力设定为1.8n/mm2，控制炉内为h2 n2混合的还原性气氛，h2浓度26％，炉内露点-5℃，退火工艺温度860℃，退火时间1min。完成退火后的带钢经过涂层机组涂覆一层镁系铬酸盐涂层并烘干固化，烘烤时的带钢表面温度为300℃。
未提及的其他工艺、参数按照现有技术进行。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝3.82w/kg，磁感b50＝1.78t，平均晶粒尺寸70μm(如图1、图2所示)，表面质量良好无瓦楞印缺陷，(如图5所示)各项性能指标满足发电装备的设计要求。
实施例2
一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，同实施例1，不同点在于：
(1)化学成分质量百分比为si：0.72％，mn：0.21％，als：0.0053％，[s c n ti]＝64ppm，其余为fe及不可避免的杂质；
(2)卷取温度设定为740℃；
(3)退火工艺温度850℃，退火时间1.2min。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝4.25w/kg，磁感b50＝1.77t，平均晶粒尺寸59μm，表面质量良好无瓦楞印缺陷，各项性能指标满足发电装备的设计要求。
实施例3
一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，同实施例1，不同点在于：
(1)化学成分质量百分比为si：0.51％，mn：0.14％，als：0.0033％，[s c n ti]＝78ppm，其余为fe及不可避免的杂质；
(2)卷取温度设定为700℃；
(3)退火工艺温度800℃，退火时间3min。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝4.57w/kg，磁感b50＝1.75t，平均晶粒尺寸51μm，表面质量良好无瓦楞印缺陷，各项性能指标满足发电装备的设计要求。
实施例4
一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，同实施例1，不同点在于：
(1)化学成分质量百分比为si：0.72％，mn：0.21％，als：0.0053％，[s c n ti]＝64ppm，其余为fe及不可避免的杂质；
(2)卷取温度设定为740℃，卷取后热轧钢卷直接空冷；
(3)退火工艺温度850℃，退火时间1.2min。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝4.33w/kg，磁感b50＝1.76t，平均晶粒尺寸55μm，表面质量良好无瓦楞印缺陷，各项性能指标满足发电装备的设计要求。
实施例5
一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，同实施例1，不同点在于：
(1)化学成分质量百分比为si：0.72％，mn：0.21％，als：0.0053％，[s c n ti]＝64ppm，其余为fe及不可避免的杂质；
(2)卷取温度设定为740℃，卷取后热轧钢卷直接空冷；
(3)退火工艺温度900℃，退火时间2min。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝4.8w/kg，磁感b50＝1.75t，平均晶粒尺寸47μm，表面质量良好无瓦楞印缺陷，各项性能指标满足发电装备的设计要求。
对比例1
一种无取向电工钢的生产方法,采用含铝成分体系，生产流程同实施例1，不同之处在于：
(1)化学成分质量百分比为si：0.98％，mn：0.30％，als：0.31％，[s c n ti]＝93ppm，其余为fe及不可避免的杂质；
(2)卷取温度设定为740℃；
(3)退火工艺温度850℃，退火时间1.2min。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝4.43w/kg，磁感b50＝1.74t，平均晶粒尺寸50μm，表面质量良好无瓦楞印缺陷，磁感b50不满足发电装备的设计要求。
对比例2
一种无取向电工钢的生产方法,采用含铝成分体系，生产流程同实施例1，不同之处在于：
(1)化学成分质量百分比为si：0.98％，mn：0.30％，als：0.31％，[s c n ti]＝93ppm，其余为fe及不可避免的杂质；
(2)卷取温度设定为740℃，卷取后热轧钢卷直接空冷；
(3)退火工艺温度850℃，退火时间1.2min。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝4.51w/kg，磁感b50＝1.73t，平均晶粒尺寸46μm(如图3、图4所示)，表面质量良好无瓦楞印缺陷，磁感b50不满足发电装备的设计要求。
对比例3
一种无取向电工钢的生产方法,采用含铝成分体系，生产流程同实施例1，不同之处在于：
(1)卷取后热轧钢卷直接空冷，不经罩式炉缓冷；
(2)退火工艺温度为920℃。
采用上述成分和工艺制备的无取向电工钢产品，使用爱泼斯坦方圈测量方法测试所得磁性能，铁损p1.5/50＝4.01w/kg，磁感b50＝1.74t，平均晶粒尺寸66μm，表面质量良好无瓦楞印缺陷，但磁感b50不满足发电装备的设计要求。
综上，实施例1-实施例5和对比例1-对比例3主要工艺参数和性能对比如下表1：
表1实施例1-实施例5和对比例1-对比例3主要工艺参数和性能对比
按照本发明所述方法生产的无取向电工钢，表面质量良好，满足发电装备的设计需求。
上述参照实施例对一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢及其生产方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
1.一种小型发电装备用高磁感无取向电工钢的生产方法，包括以下工艺流程：铁铁水预处理、转炉冶炼、rh精炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连续退火和涂层，其特征在于，rh精炼处理后，钢水终点化学成分质量百分比为si：0.5～1.2％，mn：0.1～0.3％，als≤0.05％，p：0.04～0.06％，[s c n ti]≤80ppm，其余为fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，c≤30ppm，s≤20ppm，n≤15ppm，ti≤15ppm。
3.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，热轧步骤中，板坯加热到1060～1120℃，均热时间≥60min。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，热轧步骤中，终轧温度820～900℃。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，热轧步骤中，卷取温度700～780℃。
6.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，热轧步骤中，卷取后热轧钢卷直接空冷；或卷取后的热轧卷吊运至700℃的罩式炉中，关闭电源随炉缓冷。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，连续退火步骤中，退火炉内张力≤2.0n/mm2；退火工艺温度为800～900℃，工艺温度时间1～3min。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，涂层步骤中，带钢表面涂覆镁系铬酸盐涂层，施加涂层烘烤温度使得带钢表面达到300～340℃。
9.一种权利要求1-8任一项所述生产方法生产的小型发电装备用高磁感无取向电工钢。
技术总结