Orientuoto silicio plieno paviršiaus izoliacinės dangos kūrimo būklė

GNEE plienas CRGO elektrinis plienas

Dangos paruošimas yra paskutinis silicio plieno gamybos procesas. Paviršiaus dangos tipas, procesas ir kokybė turės didelę įtaką elektrotechninio plieno izoliacijai, sukibimui, štampavimui ir atsparumui korozijai, o tai turės įtakoselektrinis plienas. Konkretūs bendrieji nuostoliai ir kitos magnetinės savybės yra net raktas į saugų viso transformatoriaus veikimą. Skubiai reikia sukurti puikių eksploatacinių savybių izoliacines dangos medžiagas, kurios ne tik turi gerą elektros izoliaciją, dangos sukibimą ir santykinai gerą perforavimo ir šlyties apdorojimą, suvirinamumą, atsparumą korozijai ir atsparumą karščiui, gali prisitaikyti prie 700-800 laipsnio atkaitinimas aukštoje temperatūroje, tuo pačiu metu turi aukštą sukrovimo koeficientą, vienodą paviršiaus spalvą ir kitas eksploatacines charakteristikas. Vidaus ir užsienio šalys nuolat tiria ir tobulina dengimo procesą, kad dar labiau pagerintų orientuoto silicio plieno gaminių veikimą.

1. Orientuoto silicio plieno dangų užsienyje tyrimų apžvalga

Vidaus ir užsienio tyrimuose naudojamos orientuoto silicio plieno paviršiaus izoliacinės dangos daugiausia apima organines, pusiau neorganines ir neorganines dangas. Organinės dangos yra palyginti tradicinės izoliacinės dangos Kinijoje. Tai daugiausia organinės dervos, tokios kaip akrilo derva, vinilo acetato derva, modifikuota alkidinė derva ir epoksidinė derva, ir dažniausiai naudojamos gaminant aukštos kokybės silicio plieną dideliems varikliams. Organinė danga pasižymi geromis plėvelę formuojančiomis savybėmis, gerą izoliaciją ir atsparumą smūgiams, aukštą šlyties perforavimo ir tarpsluoksnių atsparumą, tačiau dažų plėvelė turi mažą kietumą, didelę šilumos susitraukimo deformaciją, prastą atsparumą karščiui ir suvirinamumą, o po to lengvai atsiranda karščio šliaužimas. Tačiau kai kuriais ypatingais atvejais dangą reikia termiškai apdoroti 600 laipsnių temperatūroje prieš naudojant kaip izoliacinę dangą. Didžioji dalis organinėje dangoje esančios dervos suyra ir išgaravo 600 laipsnių temperatūroje, praranda savo izoliacines savybes ir išgaruoja kenksmingas dujas, sukeldama aplinkos taršą. Todėl stresą mažinančio atkaitinimo gydymo atlikti negalima. Šiuo metu organinės dangos palaipsniui panaikintos.

Siekdama pagerinti didelių antrinių grūdų neigiamą poveikį geležies praradimui, Nippon Steel pasiūlė itin smulkaus koloidinio SiO2 dangą, sumaišytą su fosfato tirpalu. Įtempių danga sukuria izotropinį tempimo įtempį plieno plokštės paviršiuje, todėl geležies nuostoliai P ir magnetostrikcija beveik sumažėja, ir tuo pačiu metu ji gali kompensuoti neigiamą išorinio įtempio poveikį silicio plienui. Kawasaki naudoja magnio fosfatą (Mg(H2PO4)2) kaip pagrindinę streso dangą su koloidiniu Si02 ir Cr03, kuris pagerina dangos atsparumą drėgmei ir taip pat pagerina išvaizdą. Tačiau chromo junginyje yra šešiavalenčio Cr, dažai teršia aplinką, o atliekų apdorojimas skysčiu yra varginantis. Nippon Steel pasiūlė naudoti kieto tirpalo kompozitinį metalo hidroksidą, kurio vidutinis dalelių dydis yra mažesnis nei 1 μm arba 2-3 μm plius boratas ir acetatas. , Silikatas ir kt., geras sukibimas, atsparumas korozijai ir atsparumas sukepimui, tačiau atsparumas drėgmei ir atsparumas karščiui nėra idealūs. Pridėjus smulkių koloidinio oksido dalelių, galima reaguoti su laisvąja fosforo rūgštimi, kad susidarytų stabilesnis fosforo rūgšties junginys, taip pagerinant atsparumą drėgmei ir karščiui bei geresnį tepimą. Kad koloidinio oksido dalelės neaglomeruotų, pridedama organinės rūgšties druskos, tačiau dangos tirpalas nėra stabilus. Norėdami sureguliuoti koloidinio oksido struktūrą ir padaryti fosfato tirpalą stabilesnį, pridėkite neorganinių junginių, tokių kaip itin smulkios maždaug 10 nm dalelės, pvz., Fe(OH)2. .

Pusiau neorganinė danga – tai izoliacinė danga, suformuota maišant neorganinius fosfato ir chromato tirpalus bei latekso dervos tirpalus. Į latekso dervą įpilkite organinių dervos dalelių, kurių dalelių dydis yra 2-50 μm, tada sumaišykite su neorganiniu tirpalu ir padenkite jas ant kepimo silicio plieno paviršiaus. Tradicinės pusiau neorganinės dangos neorganinis komponentas yra chromatas, kuris turi gerą atsparumą korozijai. Organinės dervos milteliai paprastai yra vienos ar kelių rūšių polietilenas, polipropilenas, poliftalamidas, benzodiamino triacetinas, polipropileno derva arba kopolimeras arba polistireno mišinys, tarp kurių yra polistirenas. Sutvirtintas kopolimeras turi geriausią sukibimo stiprumą.

Įtempimo dangą pirmą kartą pasiūlė Nippon Steel 1973 m., jos pagrindinis komponentas yra itin smulkus koloidinis SiO2 (silicio dioksidas), sumaišytas su fosfato dangos tirpalu. Dangos sukuriamas tempimo įtempis gali patobulinti magnetinius domenus ir veiksmingai sumažinti geležies praradimą bei magnetostrikciją. Atitinkami tyrimai parodė, kad pakoregavus dangos formulę ir naudojant tinkamus džiovinimo bei sukepinimo procesus, geležies nuostolius P1,7 galima sumažinti net 0,1 W/kg.

Siekiant sumažinti orientuoto silicio plieno geležies nuostolius, vienas iš efektyviausių būdų yra sukurti naują dengimo technologiją. Tyrimo rezultatai rodo, kad magnio oksido danga turi didelę įtaką orientuoto silicio plieno magnetinėms savybėms ir paviršiaus savybėms. Be to, Japonija pritaikė cheminį nusodinimą iš garų, kad padengtų plėvelę, kad būtų suformuota keraminė izoliacinė plėvelė, o ne forsterito plėvelė, naudojant lazerinį apdorojimą ir keičiant neorganinės rūgšties rūšį izoliacinės plėvelės dengimo skystyje, kad sumažintų geležies nuostolius. Rezultatai rodo, kad pagerinus izoliacinės plėvelės dangos tirpalo sudėtį, padidinus klampos stabilumą ir plėvelės įtempimą, galima gauti orientuotus silicio plieno lakštus su didele magnetine indukcija ir mažais geležies nuostoliais.

Šiuo metu užsienio šalyse yra padaryta tam tikra mokslinių tyrimų pažanga aplinkosauginių dangų naujų technologijų tyrimų srityje, tačiau tenkinančių rezultatų, užtikrinant bendrą izoliacinių dangų eksploatacines savybes, nepasiekta.

2. Tyrimo būklėorientuotas silicio plienaspaviršiaus danga mano šalyje

Karštai valcuotas silicio plienas 1940-aisiais naudojo paviršių padengimo izoliaciniais dažais metodą. Devintajame dešimtmetyje mano šalis vis dar naudojo šį metodą, net dengdamašaltai valcuotas silicio plienassu stiklo danga su izoliaciniais dažais. Pirmaisiais mūsų šalies laikais daugiausia buvo tiriamos grynos organinės dangos. Atsižvelgiant į mažo kietumo ir prasto atsparumo karščiui trūkumus, vietinės silicio plieno įmonės šiuo metu naudoja mažiau.

Vėliau JAV, Japonija ir kitos įmonės paeiliui sukūrė geresnes izoliacines savybes turinčias fosfatines paviršiaus dangas. Tačiau chromatas paprastai pridedamas prie ankstesnių dangų, siekiant pagerinti dangos atsparumą korozijai ir tarpsluoksnį. Kinijoje šaltai valcuoto silicio plieno gamyboje ilgą laiką buvo naudojamos beveik visos izoliacinės dangos medžiagos, kurių sudėtyje yra šešiavalenčio chromo. Nėra aiškaus izoliacinių dangų aplinkos apsaugos standarto. Vandens pagrindu pagamintose chromo neturinčiose silicio plieno dangose ​​kaip pagrindinis tirpiklis dažniausiai naudojamas vanduo. Tai aplinkai nekenksminga danga, tačiau tokios neorganinės dangos naudojimas praktiškai yra ribojamas įvairių sąlygų. Šiuo metu pusiau neorganinės dangos vis dar yra pagrindinė Kinijoje.

3. Izoliacinės dangos ant silicio plieno paviršiaus kūrimo kryptis

Orientuoto silicio plieno šerdies praradimas, magnetostrikcija ir paviršiaus kokybė yra glaudžiai susiję su paviršiaus izoliacine danga. Silicio plieno lakšto dangos sukuriamas tempimo įtempis gali kompensuoti gniuždymo įtempį, kurį sukuria transformatoriaus agregato medžiaga, taip sumažinant transformatoriaus keliamą triukšmą. Dėl dangos plieno lakštas yra mažiau jautrus įtempiams magnetostrikcijos metu, taip pat sumažėja transformatoriaus triukšmas. Tuo pačiu metu izoliacinė orientuoto silicio plieno lakšto danga sumažina specifinius bendruosius nuostolius, o geležies nuostolius galima sumažinti 9 % -14 %. Didelio našumo silicio plieno paviršių izoliuojančių dangų tyrimai ir taikymas turi didelę įtaką bendram orientuoto silicio plieno veikimui gerinti.

Gaminant ir naudojant dangas bei išleidžiant atliekas, šešiavalentis chromas padarys didelę žalą. Nors pusiau neorganinės dangos pagerino kai kuriuos neorganinių dangų ir organinių dangų trūkumus ir šiuo metu yra plačiausiai naudojamos, kai kurie jose esantys lakūs organiniai tirpikliai taip pat yra toksiški. Būtina iki minimumo sumažinti arba net visiškai pašalinti lakius organinius tirpiklius. Puikiai veikiančių neorganinių dangų kūrimas yra izoliacinių dangų tyrimų tikslas. Todėl aplinkai nekenksminga neorganinė orientuota silicio plieno izoliacinė danga be chromo yra pagrindinė orientuotos silicio plieno izoliacinės dangos plėtros kryptis.

4. Išvada

1. Paviršiaus izoliacinė danga gali sumažinti geležies nuostolius, susilpninti magnetostrikcijos jautrumą įtempiams ir sumažinti transformatoriaus triukšmą. Tai svarbus procesas orientuoto silicio plieno gamybos procese.

2. Vidaus ir užsienio tyrimuose naudojamos orientuoto silicio plieno paviršiaus izoliacinės dangos daugiausia apima organines, pusiau neorganines ir neorganines dangas. Organinės dangos buvo pašalintos, o neorganinės dangos palaipsniui pakeis pusiau neorganines dangas.

3. Siekiant atitikti aplinkosaugos reikalavimus, bechromo aplinkai nekenksmingų neorganinių dangų, kuriose nėra chromo elementų ir neturinčių lakiųjų organinių komponentų, tyrimai ir tobulinimas yra silicio plieno paviršių izoliuojančių dangų kūrimo kryptis.