Kaj je Silicon Steel?
Silicijevo jeklo, znano tudi kot elektro jeklo, je ferosilicijeva mehka magnetna zlitina z izjemno nizko vsebnostjo ogljika, ki je nepogrešljiva v energetski, elektronski in vojaški industriji. Je tudi kovinski funkcionalni material z največjim obsegom, saj predstavlja približno 1 % svetovne proizvodnje jekla. Je ferosilicijeva zlitina, ki vsebuje 0,8 %-4,8 % silicija, ki je vroče valjana in hladno valjana v silicijeve jeklene pločevine z debelino manj kot 1 mm. Dodajanje silicija lahko poveča upornost in največjo magnetno prepustnost železa, zmanjša prisilno silo, izgubo jedra (izguba železa) in magnetno staranje ter se uporablja predvsem kot jedro različnih motorjev, generatorjev in transformatorjev.
Silikonsko jeklo je glede na vsebnost silicija razdeljeno na nizko in visoko silicija. Glede na proizvodno in predelovalno tehnologijo ga lahko razdelimo na vroče valjane in hladno valjane. Hladno valjano jeklo lahko razdelimo na brezzrnato in zrnato.
Klasifikacija silicijevega jekla
Različna vsebnost silicija: nizka in visoka vsebnost silicija.
1. Rezina z nizko vsebnostjo silicija: rezina z malo silicija vsebuje manj kot 2,8 % silicija. Ima določeno mehansko trdnost in se v glavnem uporablja za izdelavo motorjev, splošno znanih kot motorna silikonska jeklena pločevina.
2. Rezina z visoko vsebnostjo silicija: rezina z visoko vsebnostjo silicija vsebuje 2,8 %-4,8 % silicija. Ima dobre magnetne lastnosti, vendar je krhek. Uporablja se predvsem za izdelavo transformatorskih jeder, splošno znanih kot transformatorske silicijeve jeklene pločevine. V dejanski uporabi med obema ni stroge meje. Za izdelavo velikih motorjev se pogosto uporabljajo rezine z visoko vsebnostjo silicija.
Razvrstitev proizvodnega procesa: vroče valjanje in hladno valjanje
1. Vroče valjano silicijevo jeklo: Uporablja se predvsem v proizvodnji generatorjev, zato ga imenujemo tudi vroče valjano motorno silicijevo jeklo. Izdelan je z vročim valjanjem izdelka na zahtevano debelino in nato žarjenjem pri 800 stopinjah ~850 stopinjah. Zaradi nezadovoljive učinkovitosti in stopnje izkoriščenosti je bil v zadnjih letih postopoma izločen s trga.
2. Hladno valjana silicijeva jekla, hladno valjane pločevine imajo enakomerno debelino, dobro kakovost površine in visoke magnetne lastnosti. Zato z razvojem industrije vroče valjane pločevine nadomeščajo hladno valjane pločevine.Hladno valjano silicijevo jeklo lahko razdelimo na dve vrsti: zrnato neorientirano silicijevo jeklo in zrnato orientirano silicijevo jeklo.
Primerjava med orientiranim silicijevim jeklom in neorientiranim silicijevim jeklom
(1) Vsebnost silicija
Oba sta hladno valjana silicijeva jeklena pločevina, vendar je vsebnost silicija različna. Vsebnost silicija v hladno valjanih neorientiranih pločevinah iz silicijevega jekla je 0,5%-3.0%, medtem ko je vsebnost silicija v hladno valjanih orientiranih pločevinah iz silicijevega jekla nad 3 .0%.
(2) Narava
Usmerjeno silicijevo jeklo: Orientirano silicijevo jeklo se imenuje tudi hladno valjano transformatorsko jeklo. Usmerjeno silicijevo jeklo ima močan usmerjeni magnetizem, z najmanjšo izgubo železa v smeri valjanja, največjo magnetno prepustnostjo in visoko vrednostjo magnetne indukcije pod določenim poljem magnetiziranja. Vsebnost silicija v usmerjenem silicijevem jeklu je približno 3%, vsebnost oksidnih vključkov v jeklu pa mora biti nizka in mora vsebovati nekaj inhibitorjev (MnS, A1N). Je pomembna ferosilicijeva zlitina, ki se uporablja v industriji za proizvodnjo transformatorjev (železno jedro).
Neorientirano silicijevo jeklo: Neorientirano silicijevo jeklo je ferosilicijeva zlitina, ki vsebuje 0,8 %-4,8 % silicija, ki je vroče valjana in hladno valjana v silicijeve jeklene pločevine z debelino manj kot 1 mm. Dodajanje silicija lahko poveča upornost in največjo magnetno prepustnost železa, zmanjša prisilno silo, izgubo jedra (izguba železa) in magnetno staranje. Neorientirano silicijevo jeklo je ferosilicijeva zlitina z zelo nizko vsebnostjo ogljika. V jekleni plošči so po deformaciji in žarjenju njena zrna razporejena v nepravilni orientaciji.
(3) Proizvodni proces
Orientirano silicijevo jeklo: Orientirano silicijevo jeklo se tali v kisikovem pretvorniku, jeklena gredica pa se valja v končno debelino z vročim valjanjem, normaliziranjem, hladnim valjanjem, vmesnim žarjenjem in sekundarnim hladnim valjanjem, nato pa se podvrže razogljičenemu žarjenju in visokotemperaturnemu žarjenju, in na koncu prevlečen z izolacijsko plastjo.
Neorientirano silicijevo jeklo: Predhodno razžveplanje vroče kovine, sekundarno razžveplanje z dodajanjem Ca0+CaF: fluks ali elementi redkih zemelj in kalcij med vpihovanjem pretvornika. Vrelo staljeno jeklo se po vakuumski obdelavi in razogljičenju dodatno razžvepla. Za legiranje je izbran ferosilicij z nizko vsebnostjo titana in cirkonija.
(4) Struktura zrn
Zrna usmerjenega silicijevega jekla so razporejena na urejen način in se običajno uporabljajo v transformatorskih jedrih in nekaterih motorjih.
Zrna neorientiranega silicijevega jekla so razporejena neurejeno. Uporablja se predvsem v statorjih in rotorjih motorjev, kompresorjev, velikih hidroturbinskih generatorjev in druge opreme.
(5) Zmogljivost in uporaba
Zaradi različnih lastnosti obeh so razlike v smereh uporabe.
Glavna uporaba hladno valjane neorientirane silicijeve jeklene pločevine je v proizvodnji generatorjev, zato se imenuje tudi hladno valjano motorno silicijevo jeklo.
Glavna uporaba hladno valjanega orientiranega silicijevega jeklenega traku je v proizvodnji transformatorjev, zato se imenuje tudi hladno valjano transformatorsko silicijevo jeklo.
| Kategorija velikosti vzmetnice |
| kategorijo | Vsebnost silicija/% | Nazivna debelina/mm | Glavna aplikacija | ||
|
Vroče valjano silikonsko jeklo (neorientirano) |
Vroče valjano jeklo z malo silicija | 1.0~2.5 | 0.5 | Gospodinjski motorji in mikromotorji | |
| Vroče valjano jeklo z visoko vsebnostjo silicija | 3.0~4.5 | 0.35.0.50 | transformator | ||
| Hladno valjano silikonsko jeklo | Hladno valjano neorientirano silicijevo jeklo | Nizkoogljično silicijevo jeklo | Manjše ali enako 0.5 | 0.50,0.65 | Gospodinjski motorji, mikro motorji, mali transformatorji in predstikalne naprave |
| Silikonsko jeklo | >0.5~3.5 | 0.35,0.50 | Veliki in srednje veliki motorji, generatorji, transformatorji | ||
| Hladno valjano zrnato silicijevo jeklo | Navadno usmerjeno silicijevo jeklo | 2.9~3.3 | 0.18,0.23,0.27,0.30,0.35 | Veliki, srednji in mali transformatorji in predstikalne naprave | |
| Silicijevo jeklo z visoko magnetno indukcijo | |||||
| Silikonsko jeklo za posebne namene: Hladno valjani usmerjeni trak iz silicijevega jekla | 2.9~3.3 | 0.03,0.05,0.10 | Impulzni transformatorji, magnetni ojačevalniki, visokofrekvenčni transformatorji in varilni stroji | ||
| Hladno valjani neorientirani trak iz silicijevega jekla | 3.0 | 0.15,0.20 | Visokofrekvenčni motorji in generatorji | ||
| Hladno valjano neorientirano silikonsko jeklo za magnetna stikala | 3.0 | 0.70 | Releji in magnetna stikala | ||
| Hladno valjano jeklo z visoko vsebnostjo silicija | 6.5 | 0.1~0.5 | Visokofrekvenčni motorji, transformatorji in magnetna zaščita | ||
Indikatorji delovanja silicijeve jeklene pločevine
1. Nizka izguba železa. Najpomembnejši pokazatelj kakovosti. Vse države na svetu razvrščajo stopnje glede na vrednost izgube železa. Manjša kot je izguba železa, višji je razred in višja kakovost.
2. Visoka intenzivnost magnetne indukcije. Silikonske jeklene pločevine, ki lahko dosežejo višjo magnetno indukcijo pod istim magnetnim poljem, lahko zmanjšajo velikost in težo jedra motorja ali transformatorja, izdelanega iz njih, kar lahko prihrani silicijeve jeklene pločevine, bakrene žice in izolacijske materiale.
3. Visok koeficient zlaganja. Površina silicijevih jeklenih plošč je gladka, ravna in enakomerne debeline, kar izboljša koeficient zlaganja jedra.
4. Dobra zmogljivost prebijanja. To je bolj pomembno za izdelavo jeder majhnih in mikro motorjev.
5. Površina ima dober oprijem in varivost na izolacijsko folijo, kar lahko prepreči korozijo in izboljša zmogljivost prebijanja.
6. Majhen pojav magnetnega staranja. Silikonske jeklene pločevine je treba dostaviti po žarjenju in luženju.
Primerjava razredov silikonskega jekla
| Primerjalna tabela neorientiranega silicijevega jekla | ||||||||
|
debelina |
GB/T 252-1996 |
JISC2553 |
ASTM |
IEC60404 |
Evropski standard Št. razreda jekla |
|
ROCT |
|
|
0.35 |
|
35A210 |
|
|
|
|
|
|
|
35W230 |
35A230 |
|
M230-35A5 |
|
|
|
||
|
35W250 |
35A250 |
36F320M |
M250-35A5 |
1.0800 |
V250-35A |
2413 |
||
|
35W270 |
35A270 |
36F342M |
M270-35A5 |
1.0801 |
V270-35A |
2412 |
||
|
35W300 |
35A300 |
36F386M |
M300-35A5 |
1.0803 |
V300-35A |
2411 |
||
|
35W330 |
|
36F408M |
M330-35A5 |
1.0804 |
V330-35A |
|
||
|
35W360 |
35A360 |
36F452M |
M360-35A5 |
|
|
|
||
|
35W400 |
|
|
|
|
|
|
||
|
35W440 |
35A440 |
|
|
|
|
|
||
|
0.50 |
50W230 |
50A230 |
|
|
|
|
|
|
|
50W250 |
50A250 |
|
M250-50A5 |
1.0891 |
|
|
||
|
50W270 |
50A270 |
|
M270-50A5 |
1.0806 |
V270-50A |
|
||
|
50W290 |
50A290 |
47F364M |
M290-50A5 |
1.0807 |
V290-50A |
2413 |
||
|
50W310 |
50A310 |
47F397M |
M310-50A5 |
1.0808 |
V310-50A |
2412 |
||
|
50W330 |
|
47F419M |
M330-50A5 |
1.0809 |
V330-50A |
|
||
|
50W350 |
50A350 |
47F441M |
M350-50A5 |
1.0810 |
V350-50A |
2411 |
||
|
50W400 |
50A400 |
47F529M |
M400-50A5 |
1.0811 |
V400-50A |
2312 |
||
|
50W470 |
50A470 |
47F617M |
M470-50A5 |
1.0812 |
V470-50A |
2212 |
||
|
50W540 |
|
|
M530-50A5 |
1.0813 |
V530-50A |
|
||
|
50W600 |
50A600 |
|
M600-50A5 |
1.0814 |
V600-50A |
2112 |
||
|
50W700 |
50A700 |
47F882M |
M700-50A5 |
1.0815 |
V700-50A |
2012 |
||
|
50W800 |
50A800 |
47F992M |
M800-50A5 |
1.0816 |
V800-50A |
2111 |
||
|
50W1000 |
50A1000 |
|
M1000-50A5 |
|
|
2011 |
||
|
50W1300 |
50A1300 |
|
|
|
|
|||
| Primerjalna tabela zrnato usmerjenega silicijevega jekla | |||||||
|
debelina |
GB/T 252-1996 |
JISC2553 |
ASTM |
IEC60404 |
Evropski standard Št. razreda jekla |
|
ROCT |
|
0.23 |
|
|
|
M127-23S5 |
1.0860 |
|
|
|
|
23G110 |
|
M120-23S5 |
1.0864 |
|
||
|
|
23P100 |
|
M100-23P5 |
1.0879 |
|
||
|
|
23P095 |
|
M95-23P5 |
|
|
||
|
|
23P090 |
|
M90-23P5 |
|
|
||
|
0.27 |
27Q140 |
|
|
M140-27S5 |
1.0865 |
VM89-27N |
3405 |
|
27Q130 |
27G130 |
|
M130-27S5 |
1.0866 |
VM130-27S |
3406 |
|
|
27Q120 |
27G120 |
27H163M |
|
|
|
3407 |
|
|
270G110 |
27P110 |
27P146M |
M110-27P5 |
|
|
3408 |
|
|
27QG100 |
27P100 |
|
M103-27P5 |
1.0880 |
|
|
|
|
0.30 |
30Q150 |
|
|
M150-30S5 |
1.0861 |
VM97-30N |
3404 |
|
30Q140 |
30G140 |
30H183M |
M140-30S5 |
1.0862 |
VM140-30S |
3405 |
|
|
300130 |
30G130 |
|
|
|
|
3406 |
|
|
30QG130 |
|
|
|
|
|
3407 |
|
|
30QG120 |
30P120 |
30P154M |
M117-30P5 |
1.0882 |
VM117-30P |
3408 |
|
|
30QG110 |
30P110 |
|
M111-30P5 |
1.0881 |
VM111-30P |
|
|
|
|
30P105 |
|
M105-30P5 |
1.0886 |
|
|
|
|
0.35 |
35Q165 |
|
|
M165-35S5 |
1.0856 |
VM111-35-N |
3404 |
|
35Q155 |
35G155 |
35H207M |
|
1.0857 |
VM155-35S |
3405 |
|
|
35Q145 |
35G145 |
|
M150-35S5 |
|
|
3406 |
|
|
35Q135 |
|
|
|
|
|
3407 |
|
|
35QG135 |
35P135 |
|
M135-35P5 |
|
|
3408 |
|
|
35QG125 |
35P125 |
|
M125-35P5 |
|
|
|
|
|
|
35P115 |
|
|
|
|
|
|
Možnosti razvoja
Če povzamem. Silikonsko jeklo se uporablja za izdelavo vetrnih turbin, opreme za proizvodnjo sončne energije itd., da se izboljša učinkovitost opreme in zmanjšajo izgube energije. Poleg zgoraj navedenih glavnih uporab se silicijevo jeklo pogosto uporablja tudi v električnih vozilih, električnih orodjih, gospodinjskih aparatih in na drugih področjih. Z nenehnim napredkom znanosti in tehnologije bo silicijevo jeklo imelo širši spekter uporabe na področju elektrike in elektronike, da bi zadostilo naraščajočemu povpraševanju. Zato ima silicijevo jeklo kot pomembna sestavina elektromagnetnih materialov zelo pomembne možnosti uporabe in tržno povpraševanje.
vprašanje:
Kaj je izguba železa?
Izguba železa (imenovana tudi izguba jedra) se nanaša na izgubo energije v železnem jedru električne opreme, kot so transformatorji, induktorji, AC motorji in AC generatorji, zaradi vpliva spreminjajočega se magnetnega polja na magnetno jedro. Izgubljena energija se razprši kot toplota in včasih kot hrup.
Izgube železa lahko razdelimo na tri vrste: izgube zaradi histereze, izgube zaradi vrtinčnih tokov in nenormalne izgube.







