Inovacija i primjena tehnologije peći za žarenje silikonskog čelika za nova energetska vozila

Pozadina: Potražnja za motor-silicijevim čelikom

Silikonski čelik nezamjenjiv je meki magnetski materijal za energetsku, elektroničku i automobilsku industriju. Brzi rast tržišta novih energetskih vozila potaknuo je eksplozivnu potražnju za ne-orijentiranim silikonskim čelikom koji se koristi u statorima i rotorima pogonskih motora. Ultra{3}}tanki ne-orijentirani tipovi poboljšavaju motoričku učinkovitost i smanjuju gubitak željeza, ali postavljaju mnogo strože zahtjeve na proces žarenja nego obični tipovi. Kada tanka traka i proizvodi visokog -razreda dijele jednu liniju žarenja, brzina zagrijavanja je preniska, oksidacija trake nije kontrolirana, a ujednačenost temperature je loša, što dovodi do nestabilnih vrijednosti gubitka željeza i niskog učinka. Ova uska grla u proizvodnji učinila su nužnom posebnu tehnologiju peći za žarenje.

Procesni zahtjevi za ultra-tanki ne-orijentirani silikonski čelik

Žarenje motor-ne-orijentiranog silikonskog čelika mora zadovoljiti zahtjevan procesni okvir: brzina zagrijavanja od najmanje 30 C/s, kontrolirana brzina hlađenja ne veća od 10 C/s, atmosfera peći s omjerom vodika od oko 90 % i protok vodika kroz odjeljak za hlađenje. Odstupanje temperature trake mora ostati unutar oko 5 C po širini i po duljini, inače se magnetska svojstva razlikuju od zavojnice do zavojnice. Tlak u peći također mora biti dovoljno stabilan da održi visok-atmosferu vodika sigurnom i da spriječi oksidaciju površine trake.

Ključne tehničke inovacije

Visoko{0}}indukcijsko grijanje sa zaštitnom atmosferom

Napajanje indukcijskim grijanjem koje koristi serijsku rezonanciju i inteligentnu kontrolu zatvorene-petlje razvijeno je za brzo i ravnomjerno zagrijavanje trake unutar zaštitne atmosfere. Dizajn-beskontaktnog senzora eliminira rizik od strujnog udara provodljivih kontaktnih senzora, a serijski-rezonantni pretvarač pojednostavljuje zaštitu od otvorenog-kruga i kratkog-spoja. S kontrolom temperature zatvorene -petlje, odstupanje temperature trake održava se unutar 5 C, što je prije bilo moguće postići samo s uvezenom opremom.

Zeleno i učinkovito neizravno grijanje

Za visoko{0}}temperaturne dijelove, zračeći cijevni plamenici poboljšani su tako da toplinska učinkovitost na 1050 C doseže 65-70%, oko 5 postotnih bodova više od konvencionalnih dizajna. Uvođenje difuzijskog izgaranja i kontinuiranog-omjera plus strategija kontrole pulsnog izgaranja održava temperaturu peći unutar 4 C, dok su emisije dušikovog oksida smanjene za oko 50 mg/Nm3 i stabilizirane ispod 150-180 mg/Nm3 na 8% baznog kisika, podržavajući proizvodnju s niskim udjelom ugljika.

Precizna kontrola hlađenja

Online inteligentni sustav kontrole optimizacije upravlja dijelom za hlađenje tako da se traka hladi potrebnom brzinom bez defekata rubnog vala. Rubni val, defekt ravnosti uzrokovan neravnomjernim hlađenjem po širini trake, eliminiran je, a magnetska kvaliteta gotovog materijala je poboljšana.

Kontrola tlaka u peći i atmosfere

Inovativna oprema za kontrolu tlaka u peći poboljšala je stabilnost tlaka za oko 50%, zadržavajući fluktuaciju u rasponu od -3 Pa do +4 Pa, što je potrebno za atmosferu od 90% vodika. Ovaj stabilni tlak sprječava ulazak zraka, štiti traku od oksidacije i održava proces sigurnim.

Utjecaj na performanse motora i industriju

S novom tehnologijom žarenja, cijeli raspon ne{0}}orijentiranih silikonskih čelika za električna vozila može se proizvesti na namjenskoj liniji sa stabilnim gubitkom željeza i dobrom ravnošću. Niži gubici u jezgri u statoru i rotoru izravno povećavaju učinkovitost vučnog motora i proširuju domet vožnje vozila. Integrirana inovacija indukcijskog grijanja, neizravnog grijanja, kontroliranog hlađenja i kontrole atmosfere također je unaprijedila domaću tehnologiju peći za žarenje i ojačala konkurentnost metalurške opreme na međunarodnom tržištu.

Često postavljana pitanja

Zašto je novom motoru energetskog vozila potreban ultra-tanki ne-orijentirani silikonski čelik?

Vučni motori rade velikom brzinom i visokom frekvencijom. Tanji čelik smanjuje gubitak vrtložne struje u jezgri, što snižava temperaturu motora i poboljšava učinkovitost i kontinuiranu izlaznu snagu pogona.

Zašto se u peći za žarenje koristi atmosfera vodika?

Vodik sprječava oksidaciju površine trake i poboljšava magnetska svojstva žarenog čelika. Visoki omjer vodika, oko 90%, zahtijeva plin-nepropusnu peć i preciznu kontrolu tlaka radi sigurnosti.

Koja je prednost indukcijskog zagrijavanja kod žarenja trake?

Indukcijsko grijanje izravno i brzo zagrijava traku, postižući visoku brzinu zagrijavanja i ujednačen temperaturni profil koji je potreban tankom motor-čeliku, uz manje energije utrošene na zagrijavanje same strukture peći.

Kako kontrola hlađenja utječe na kvalitetu trake?

Brzina hlađenja određuje konačnu mikrostrukturu i unutarnje naprezanje čelika. Neravnomjerno hlađenje proizvodi rubni val i zaostalo naprezanje, što smanjuje ravnomjernost i magnetsku jednolikost gotove trake.

O čemu ovisi gubitak željeza motornog čelika?

Gubitak željeza ovisi o kemijskom sastavu, veličini zrna nakon žarenja, debljini trake i izolacijskom premazu. Profil temperature žarenja i atmosfera određuju konačnu strukturu zrna, a time i razinu gubitka.

Primjenjuje li se ova tehnologija i na zrnati{0}}silicijski čelik?

Zrna{0}}orijentirani čelik koristi drugačiji način žarenja koji razvija Goss teksturu, obično u šaržnom ili kontinuiranom postupku dekarburizacije i visoko{1}}temperaturnog žarenja u kutiji. Načela indukcijskog grijanja i kontrole atmosfere mogu se dijeliti, ali procesni prozori su specifični za svaku obitelj proizvoda.