Направление прокатки>> Направление прокатки>>

Рис.4. Ребровая (а) и кубическая (б) текстуры электротехнической стали

Анизотропия магнитных свойств трансформаторной стали учитывается при производстве трансформаторов. Конструкция должна быть такова, чтобы магнитный поток в ней совпадал с направле­нием прокатки, т. е. с направлением наименьших ваттных потерь и максимальной магнитной индукции.

Для изготовления электрических машин и аппаратов с круго­вым магнитным потоком трансформаторная сталь со значительной анизотропией магнитных свойств не применяется. В настоящее время освоено производство малотекстурованной холоднокатаной трансформаторной стали толщиной 0,35 и 0,5 мм, у которой раз­ница в значениях магнитных свойств вдоль и поперек листа неве­лика.

В кубической текстуре (100) [100] грань куба—плоскость (100) — совпадает с плоскостью прокатки, а ребро куба — на­правление [100]—совпадает с направлением прокатки. Таким образом, в сталях с кубической текстурой вдоль и поперек про­катки ориентируются ребра куба — направления легкого намаг­ничивания [100], а направление средней трудности намагничи­вания [110] находится под углом 45° к направлению прокатки. Следовательно, магнитные свойства у сталей с кубической тексту­рой одинаковы вдоль и поперек направления прокатки или мало зависят от направления прокатки. Это позволяет без значительных потерь изменять направление магнитного потока Е трансформато­рах и электрических машинах. Холоднокатаную трансформатор­ную сталь прокатывают с меньшими допусками, чем горячеката­ную. Она имеет более чистую и гладкую поверхность, что позво­ляет улучшить конструкцию трансформаторов. При холодной прокатке трансформаторной стали предъявляют повышенные тре­бования к допускам по ширине и толщине, а также по геометрии полос. Волнистость и коробоватость, характеризующие плоскост­ность готовой стали, не допускаются. От плоскостности листов зави­сит коэффициент заполнения объема при изготовлении магнито-проводов.

В настоящее время для травления подката трансформаторной стали применяют сернокислотные растворы (150-200 г/дм3) при температуре 75-95° С. В эти растворы добавляют поваренную соль из расчета 40-50 г/дм2.

При определении производительности непрерывных травильных линий и установлении скорости движения полосы необходимо учитывать, что скорость травления трансформаторной стали ниже, чем углеродистой, так как из-за повышенного содержания окислов кремния в окалине требуется более длительное пребывание полосы в травильном растворе.

На ряде заводов скорость движения полосы трансформаторной стали на непрерывных травильных линиях находится в пределах 20-40 м/мин. Скорость травления можно значительно увеличить применением комбинированного метода очистки поверхности полосы от окалины, при котором окалина предварительно механически разрыхляется и частично удаляется.

При травлении трансформаторной стали сернокислотный раствор насыщается кремнием, в результате чего выделяется кремневая кислота, затрудняющая процессы травления металла и извлечения железного купороса из отработавших растворов. При переработке отработавших растворов кремневая кислота задерживает выпадение кристаллов железного купороса.

В связи с указанным для нормальной работы травильного и купоросного отделений при круговом процессе использования травильных растворов необходимо предварительно выделять из них кремневую кислоту.

Холодная прокатка трансформаторной стали на отечественных заводах осуществляется на одноклетевых реверсивных, трехклетевых и пятиклетевом непрерывных и многовалковых станах. Обязательным условием прокатки трансформаторной стали с большим обжатием является наличие мощного прокатного оборудования пятнклетевых непрерывных либо одноклетевых многовалковых станов и применение высокоэффективных технологических смазок.

Сопоставление данных о силовых условиях деформации трансформаторной и малоуглеродистой сталей на одном и том же стане при относительно одинаковых условиях прокатки позволяет сделать вывод, что давление и расход энергии при прокатке трансформаторной стали на 10-15% больше, чем при прокатке малоуглеродистой стали.

Обжатие, %

Рис.5 . Изменение удельного давления при холодной прокатке кремнистой стали.

При увеличении содержания кремния в стали значительно повышается сопротивление металла деформации. Удельное давление металла на валки при холодной прокатке стали с содержанием 4% Si; в четыре раза, а с содержанием 3,5 Si в 2,5 раза больше, чем при прокатке стали 1 % Si.

На рис.5. и в табл.6 показаны величины удельного давления при холодной прокатке кремнистой стали.

Принятые при холодной прокатке трансформаторной стали интенсивные обжатия в первом пропуске (35-45%) в результате значительной деформации обеспечивают нагрев полосы до 100- 150° С, что благоприятно влияет на процесс прокатки рулона в последующих пропусках, так как нагрев полосы до такой температуры (в результате деформации) приводит к значительному снижению сопротивления деформации при прокатке.

ТАБЛИЦА 6. УДЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ КРЕМНИСТОЙ СТАЛИ

Для обезжиривания полосы после холодной прокатки могут быть применены различные способы, в том числе электролитический, химический, ультразвуковой.

В настоящее время для обезжиривания рулонов химическим способом применяют растворы следующего состава, г/дм3:

Сода кальцинированная…50

Тринатрийфосфат……… 20

Каустическая сода….……5

Эмульгатор ОП-7…….… 3

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ СТАЛИ

Решающее влияние на качество холоднокатаной трансформаторной стали оказывает термическая обработка - предварительный, промежуточный и окончательный высокотемпературный отжиги.

Изменения магнитных характеристик трансформаторной стали при термической обработке вызываются: а) изменением формы углерода (лучшие свойства получаются, когда углерод находится в виде графита); б) выгоранием углерода и дегазацией металла; в) увеличением размеров зерен; г) рекристаллизацией наклепанной стали (при которой происходит снятие внутренних напряжений, изменение величины зерен и их ориентация).