Status proizvoda i trendovi razvoja usmjerenog elektrotehničkog čelika
Zrnati električni čelik osnovni je materijal za jezgre raznih vrsta električnih proizvoda usmjerenog magnetskog polja kao što su transformatori, prigušnice, pojačala, regulatori napona, releji, ispravljači i elektromagnetski prekidači. Trenutačno se transformatori uglavnom razvijaju u dva aspekta: prvo, prema iznimno velikom ultravisokom naponu, s naponskim razinama koje se razvijaju od 220, 330, 500 kV do 750, 1000 kV; drugo, prema uštedi energije, minijaturizaciji, niskoj razini buke, visokoj impedanciji i zaštiti od eksplozije. Ovi proizvodi uglavnom su proizvodi male i srednje veličine, poput novog distribucijskog transformatora S9 koji se trenutačno preporučuje za upotrebu u transformaciji urbane i ruralne električne mreže. Prema statistici Ogranka za transformatore Kineskog udruženja elektroindustrije, glavni transformatori podijeljeni su u četiri glavne kategorije prema naponskim razinama, naime: transformatori od 500 kV i iznad, transformatori 220-500kV, transformatori 110-200kV i transformatori manji od 110kV. Korišteni stupnjevi usmjerenog silikonskog čelika su sljedeći:
1) Ocjenesilicijski čelični limovikorišteno utransformatoriiznad 500kV su 30ZH120, 30ZH110 i 27ZH100;
2) Klase silikonskih čeličnih limova koji se koriste u pretvaračkim transformatorima ±500 kV su 27ZDKH90 i 23ZDKH90;
3) Klase silikonskih čeličnih limova koji se koriste u transformatorima od 110~220kV su 30Q140, 30Q130, 30ZH120 i 30ZH110;
4) Klase silikonskih čeličnih limova koji se koriste u transformatorima od 35 kV su 30Q130 i 30Q140;
5) Klasa silikonskih čeličnih limova korištenih u distribucijskom transformatoru tipa S9 10kV je 30Q130, a klasa limova silikonskog čelika korištenih u distribucijskom transformatoru tipa S11 10kV je 30ZH120.
Međutim, u pogledu razvoja varijanti silicij-čelika orijentiranih na zrnatost, jaz između Kine i stranih naprednih poduzeća, posebno Japana, je relativno velik, posebno za visokokvalitetne varijante silicij-čelika orijentirane na zrnatost i specifikacije koje je neki Japan stavio u industrijsku proizvodnju.
1) Rafinirane magnetske domene koje predstavlja Nippon Steel: uglavnom se koriste za vrhunske velike jezgre transformatora, laserski označene varijante kao što su 23ZDKH90, 85, 80 i 27ZDKH95, 90, i mehanički označene varijante kao što su 23ZDMH90, 85, 80 i 27ZDMH95 ,90.
2) Visokokvalitetni zrnati silicijski čelik kojeg predstavlja Nippon Steel: Trenutačno je glavni stupanj općeg zrnatog silicijskog čelika u Kini 30Q120, dok su visokokvalitetne sorte kao što su 23ZH100, 95, 90, 27ZH100, 95 i 30ZH100, 095 još se ne može proizvesti.
3) High magnetic induction 0.20mm specification material appears in oriented silicon steel represented by JFE: especially suitable for making rolled iron cores and high-frequency applications, with two grades: 20JGH090 (B8>1.86T) and 20JGH095 (B8>1.86T) Gospode.
4) Visoko B8 orijentirani silicijski čelik JGS pojavljuje se u orijentiranom silicijskom čeliku predstavljenom s JFE: Gubitak željeza u JGS materijalu isti je kao i kod proizvoda s normalnim specifikacijama i posebno je prikladan za izradu niskošumnih transformatora, ali B8 veći od ili jednako 1,92 ~ 1,93T (tradicionalni Hi-B materijal B8 Veći ili jednak 1,89T).
5) JGE se pojavljuje u orijentiranom silicijskom čeliku predstavljenom JFE: JGE ima dobra magnetska svojstva u uzdužnom i poprečnom smjeru, a učinak njegove upotrebe bolji je od GO čelika. Posebno je prikladan za izradu podijeljenih jezgri i proizvoda s EI jezgrama visokih performansi.
Trenutačno se zrnasto orijentirani silikonski čelik uglavnom razvija u sljedećim aspektima: mali gubitak željeza, visoka magnetska indukcija i tanke specifikacije.
1) Silikonski čelik usmjeren na ultra niske gubitke željeza.
① Rafinirane magnetske domene: Tehnologija rafiniranja magnetske domene može smanjiti gubitak orijentiranog silicijskog čelika za 10% do 20%. Mnoge čeličane ili znanstveno-istraživački instituti proveli su istraživanja o ovoj tehnologiji. Japanska Nippon Steel Corporation koristi tehnologiju laserskog zračenja za smanjenje gubitka Hi-B čelika za oko 15%. Silicijski čelični lim s rafiniranom magnetskom domenom pod robnom markom ZDKH stavljen je na tržište 1983. godine. Japanska tvrtka JFE razvila je tehnologiju za pročišćavanje magnetske domene otpornu na toplinu, a njeni proizvodi od 0,23 mm i 0,27 mm komercijalizirani su pod imenom JGSD. U europskim i američkim patentima također su opisane metode prečišćavanja magnetske domene lokalnom toplinskom deformacijom ili stvaranjem utora kotrljanja.
② Nataložena zatezna prevlaka: Zateznu prevlaku silicijskog čelika predložili su istraživači iz Nippon Steela u Japanu 1973. Mehanizam je takav da nakon što je silicijski čelični lim žaren na visokoj temperaturi, zbog velike razlike u koeficijentu toplinskog širenja između premaz i silikonski čelični lim, stope skupljanja su različite tijekom hlađenja. Skupljanje premaza je relativno malo, a supstrat od silikonskog čeličnog lima podložan je određenoj sili povlačenja, što može smanjiti gubitak željeza po jedinici mase silikonskog čeličnog lima. Istraživanje Kawasaki Steel Corporation iz Japana pokazuje da korištenje tehnologije pražnjenja šuplje katode za pripremu zateznog premaza TiN na površini silicij čelika može smanjiti gubitak silicij čelika za 40%. Osim toga, upotreba sol-gel tehnologije za pripremu filma aluminijevog oksida na površini orijentiranog silicij čelika može smanjiti gubitak željeza.
③Smanjenje debljine ({{0}}.15mm): Povijest razvoja specifikacije debljine orijentiranog silikonskog čelika je od 0.35mm→0.30mm →{{10}}.27mm→0.23mm→0.20mm→0.15mm. Trenutačno je orijentirana tanka traka od silikonskog čelika debljine 0,20 mm meki magnetski materijal koji se koristi pod magnetskim poljem od 400 Hz. Ima karakteristike visokog intenziteta magnetske indukcije i malog gubitka željeza, te je idealan materijal jezgre za vojne radarske transformatore.
2) Ultra-high magnetic induction oriented silicon steel: By adding Bi or three times of recrystallization, or high-temperature gradient annealing process, the performance of B8>1,95~2.0T se može postići.
3) Dvostruko orijentirani silikonski čelik sitnog zrna: dvostruko orijentirani silikonski čelični limovi s {100}<001>kubične teksture proizvode se metodom dekarburizacije silicijevim oksidom. Ne samo da imaju visoku magnetsku indukciju, već imaju i značajno nisku magnetsku indukciju u smjeru kotrljanja i poprečnom smjeru. gubitaka željeza i magnetostrikcije. Okomiti i vodoravni B8 mogu doseći 1,85~1,90T, a P1,7/50 manji je od 1,02 W/kg (0,30 mm).
4) 6,5% Si orijentirani čelik: Trenutno se maseni udio silicija u masovno proizvedenim silikonskim čeličnim pločama diljem svijeta uglavnom kontrolira unutar 4%. Kada maseni udio silicija u silicijskom čeličnom limu dosegne 6,5%, koeficijent magnetostrikcije teži nuli, otpor se povećava, a gubitak vrtložne struje smanjuje, pokazujući tako izvrsna magnetska svojstva na višim frekvencijama. Stoga je silikonski čelični lim s visokim udjelom silicija od 6,5% idealan materijal za jezgru za izradu niske buke i niskog gubitka željeza, a rad na njegovom razvoju dobio je široku pozornost. Trenutno i Sumitomo Metal i Nippon Steel razvijaju silikonske čelične ploče s visokim sadržajem silicija. Njihov B8 može doseći 1,62~1,65T, a P10/50 je 0,15W/kg (0,2mm), što se može koristiti za proizvodnju jezgri visokofrekventnih električnih uređaja.
5) Orijentirani silicijski čelik bez inhibitora: Proizvodnja orijentiranog silicijskog čelika bez inhibitora djelomično je korištena u proizvodnji (npr. JGE ima ovaj proizvod), a istraživanje primjene se dalje proširuje. Niske temperature grijanja ploča mogu se koristiti bez dekarburizacije.
6) Razvoj namjenskihelektrotehnički čelikploče, kao što su trostruko rekristalizirane orijentirane tanke trake od silikonskog čelika debljine manje od 0,1 mm, orijentirane ploče od čistog željeza s visokom magnetskom indukcijom zasićenja i visokim izolacijskim svojstvima, izolacijski premazi i ljepljivi premazi koji ne zagađuju okoliš također su hitno potrebna. pitanje.