Inovace a aplikace technologie pece na žíhání křemíkové oceli pro nová energetická vozidla

Pozadí: Poptávka po silikonové-ocelové motorové oceli

Silikonová ocel je nepostradatelným měkce magnetickým materiálem pro energetiku, elektroniku a automobilový průmysl. Rychlý růst trhu s novými energetickými vozidly vyvolal explozivní poptávku po -neorientované křemíkové oceli používané ve statorech a rotorech trakčních motorů. Ultra-tenké neorientované třídy zlepšují účinnost motoru a snižují ztráty železa, ale kladou mnohem přísnější požadavky na proces žíhání než běžné třídy. Když tenký pás a produkty vysoké{6}}kvality sdílejí jednu žíhací linku, rychlost ohřevu je příliš nízká, oxidace pásu není řízena a rovnoměrnost teploty je špatná, což vede k nestabilním hodnotám ztrát železa a nízkému výkonu. Tato úzká místa ve výrobě si vyžádala speciální technologii žíhací pece.

Procesní požadavky ultra-tenké, neorientované- silikonové oceli

Žíhání motorové-neorientované{1}}křemíkové oceli musí splňovat náročné procesní okno: rychlost ohřevu alespoň 30 C/s, řízená rychlost chlazení ne více než 10 C/s, atmosféra pece s poměrem vodíku asi 90 % a průtok vodíku chladicí sekcí. Odchylka teploty pásu musí zůstat v rozmezí asi 5 C po šířce a po délce, jinak se magnetické vlastnosti mění cívku od cívky. Tlak v peci musí být také dostatečně stabilní, aby udržoval bezpečnou-vodíkovou atmosféru a aby se zabránilo oxidaci povrchu pásu.

Klíčové technické inovace

Vysokofrekvenční indukční ohřev s ochrannou atmosférou-

Indukční zdroj energie pro ohřev využívající sériovou rezonanci a inteligentní řízení s uzavřenou{0}smyčkou byl vyvinut k rychlému a rovnoměrnému ohřevu pásu v ochranné atmosféře. Bezkontaktní -design senzoru eliminuje riziko úrazu elektrickým proudem u vodivých kontaktních senzorů a sériový -rezonanční invertor zjednodušuje ochranu proti otevřenému-obvodu a zkratu-. S uzavřenou-smyčkou řízení teploty se odchylka teploty pásu udržuje v rozmezí 5 C, čehož bylo dříve možné dosáhnout pouze s importovaným zařízením.

Ekologické a účinné nepřímé vytápění

U vysokoteplotních sekcí byly vylepšeny sálavé trubkové hořáky, takže tepelná účinnost při 1050 C dosahuje 65-70 %, což je asi o 5 procentních bodů více než u běžných konstrukcí. Zavedení difúzního spalování a kontinuálního-poměru plus strategie řízení pulzního spalování udržuje teplotu pece v rozmezí 4 C, zatímco emise oxidů dusíku jsou sníženy asi o 50 mg/Nm3 a stabilizovány pod 150–180 mg/Nm3 při 8% základním kyslíku, což podporuje nízkouhlíkovou produkci.

Přesné ovládání chlazení

Online inteligentní optimalizační řídicí systém řídí chladicí sekci tak, aby byl pás chlazen požadovanou rychlostí bez defektů okrajových vln. Okrajová vlna, vada rovinnosti způsobená nerovnoměrným chlazením po šířce pásu, je eliminována a magnetická kvalita hotového materiálu je zlepšena.

Kontrola tlaku a atmosféry v peci

Inovativní zařízení pro regulaci tlaku pece zlepšilo stabilitu tlaku asi o 50 %, udrželo kolísání v rozmezí -3 Pa až +4 Pa, což je vyžadováno pro 90% vodíkovou atmosféru. Tento stabilní tlak zabraňuje vnikání vzduchu, chrání pás před oxidací a udržuje proces bezpečný.

Dopad na výkon motoru a průmysl

Díky nové technologii žíhání lze na vyhrazené lince vyrábět celou řadu ne-orientované křemíkové oceli pro elektrická vozidla se stabilní ztrátou železa a dobrou rovinností. Nižší ztráta jádra ve statoru a rotoru přímo zvyšuje účinnost trakčního motoru a prodlužuje jízdní dosah vozidla. Integrovaná inovace indukčního ohřevu, nepřímého ohřevu, řízeného chlazení a regulace atmosféry také modernizovala technologii domácí žíhací pece a posílila konkurenceschopnost metalurgických zařízení na mezinárodním trhu.

Často kladené otázky

Proč motor nového energetického vozidla potřebuje ultra-tenkou neorientovanou-křemíkovou ocel?

Trakční motory běží vysokou rychlostí a vysokou frekvencí. Tenčí ocel snižuje ztráty vířivými proudy v jádře, což snižuje teplotu motoru a zlepšuje účinnost a trvalý výkon pohonu.

Proč se v žíhací peci používá vodíková atmosféra?

Vodík zabraňuje oxidaci povrchu pásu a zlepšuje magnetické vlastnosti žíhané oceli. Vysoký poměr vodíku, kolem 90 %, vyžaduje kvůli bezpečnosti plynotěsnou pec- a přesnou kontrolu tlaku.

Jaká je výhoda indukčního ohřevu při žíhání pásu?

Indukční ohřev ohřívá pás přímo a rychle, čímž se dosahuje vysoké rychlosti ohřevu a jednotného teplotního profilu, které tenká motorová-ocel potřebuje, s menší spotřebou energie na ohřev samotné konstrukce pece.

Jak ovlivňuje řízení chlazení kvalitu pásu?

Rychlost ochlazování určuje konečnou mikrostrukturu a vnitřní pnutí oceli. Nerovnoměrné chlazení vytváří okrajové vlny a zbytkové pnutí, které zhoršují rovinnost a magnetickou stejnoměrnost hotového pásu.

Na čem závisí ztráta železa motorové oceli?

Ztráta železa závisí na chemickém složení, zrnitosti po žíhání, tloušťce pásu a izolačním povlaku. Teplotní profil žíhání a atmosféra určují konečnou strukturu zrna a tím i úroveň ztrát.

Vztahuje se tato technologie také na křemíkovou ocel s orientovaným zrnem-?

Ocel orientovaná na zrno používá jinou cestu žíhání, která vytváří Gossovu texturu, obvykle v rámci dávkového nebo kontinuálního oduhličování a vysokoteplotního žíhání{1}}. Principy indukčního ohřevu a regulace atmosféry mohou být sdíleny, ale procesní okna jsou specifická pro každou produktovou řadu.