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—— 第二部分 国家自然科学基金项目成果巡礼 ——

  硅钢是重要的软磁材料,生产工艺复杂,窗口狭窄,流程冗长,制造困难,成本高昂,被称为钢铁工业的“艺术品”。长期以来,我国硅钢生产核心技术与装备,受制于国外发达国家,长期处于引进、仿制、跟跑的地位。薄带连铸技术是一种以钢水为原料直接生产薄带材的绿色化新技术,具有短流程、低成本、低能耗、低排放等巨大优势。发达国家投入巨资,竞相研发。我国政府文件也多次列入重点支持方向。东北大学王国栋课题组与钢铁研究总院仇圣桃课题组合作,认真分析了目前国际上最先进硅钢生产技术的成分设计、组织与织构控制原理、以及存在的工艺技术难题,并结合薄带连铸亚快速凝固、短流程的特征优势,于2008年提出并成功申报NSFC钢铁研究联合基金重点项目—“基于双辊薄带连铸的高品质硅钢织构控制理论与工业化技术研究”(No.50734001),旨在突破目前国际上硅钢传统制造流程的局限,彻底解决现有技术存在的工艺技术难题,为硅钢生产开辟一条由中国领跑的特色化、绿色化创新发展道路。

  课题组首次发现在独特的亚快速凝固条件下硅钢带坯的初始凝固组织、织构可控,并提出了系统调控理论和方法,为实现凝固-热轧-冷轧-热处理一体化精确组织控制奠定基础;基于薄带连铸无取向硅钢独特的组织、织构遗传行为研究,提出其再结晶组织与织构的优化调控原理,原型产品磁性能指标显著优于目前国内外现有产品;提出创新的取向硅钢成分设计和全铁素体基体调控抑制剂的取向硅钢制造新理论,建立了薄带连铸条件下高效、简易、准确的抑制剂调控原理和方法,彻底摆脱了高温加热、渗氮处理、脱碳退火等繁复、苛刻工序,大幅降低生产难度,明显提高产品性能,简化生产流程,降低生产成本;依据6.5%Si高硅钢的有序-无序转变行为研究,提出了高硅钢薄带连铸-温轧-冷轧的技术路线,改善了材料塑性,实验室制备出厚度0.15mm、性能与国外CVD方法产品相当的宽幅高硅钢薄带,使工业化生产高硅钢薄带成为可能。

  上述研究结果为利用薄带连铸技术工业化生产高性能硅钢奠定了理论基础,提供了技术指导。基于上述研究结果以及研究过程中开发的中试装备原型,课题组分别与沙钢、武钢合作,建设薄带连铸硅钢工业化示范生产线和高硅钢中试-生产示范线。2013年底将完成工业化生产线的工艺设计、车间设计、机电装备设计,力争在2015年利用我国自主产权技术,生产出外形尺寸合格、性能大幅优于现有硅钢的高性能产品,在工业规模上实现我国对世界硅钢生产技术发展的引领。

 
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