楊守洲，戴方欽，郭　悅

(武漢科技大學(xué)鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430081)

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取向硅鋼脫碳過(guò)程的數(shù)值模擬分析

楊守洲，戴方欽，郭悅

(武漢科技大學(xué)鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430081)

通過(guò)對(duì)硅鋼鋼帶表面的脫碳反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和碳在鋼帶內(nèi)部擴(kuò)散機(jī)理的研究，建立取向硅鋼脫碳過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，模擬分析脫碳?xì)夥?、退火溫度、鋼帶的初始碳含量和厚度等因素?duì)脫碳過(guò)程的影響，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，所建模型是可靠的；氣氛中的水氫比過(guò)高會(huì)引起鋼帶表面過(guò)氧化而阻礙脫碳；鋼帶初始碳含量只在脫碳初期對(duì)脫碳過(guò)程有所影響；鋼帶中心部位的碳向外表面的擴(kuò)散是影響脫碳過(guò)程的重要環(huán)節(jié)；提高退火溫度并適當(dāng)降低露點(diǎn)有利于加快取向硅鋼鋼帶脫碳過(guò)程的進(jìn)行。

取向硅鋼；脫碳退火；數(shù)值模擬；退火溫度；露點(diǎn)；氧化層；碳擴(kuò)散

硅鋼是含硅量在3%左右的鐵硅軟磁合金，硅鋼生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，成分控制也極其嚴(yán)格，特別是要求成品中碳含量要盡可能低，以避免在服役過(guò)程中產(chǎn)生磁失效而降低其磁性能[1]。連續(xù)脫碳退火是取向硅鋼生產(chǎn)的一道重要工序，目的是將鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到0.005%以下。脫碳?xì)夥罩械乃魵庠诟邷貤l件下不僅能與鋼帶中的碳發(fā)生反應(yīng)，也能與鋼帶中的鐵及其合金元素Si發(fā)生氧化反應(yīng)，若形成致密氧化層，鋼帶中心部位的碳無(wú)法擴(kuò)散到鋼帶表面，脫碳也就不充分[2]。Bart Soenen等[3]對(duì)無(wú)取向硅鋼在氣氛中存在CO2情況下的脫碳過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算模擬，但其邊界條件的設(shè)定和計(jì)算過(guò)程過(guò)于繁雜，難以重復(fù)。文獻(xiàn)[4]采用有限容積法對(duì)半工藝無(wú)取向硅鋼的脫碳過(guò)程進(jìn)行了模擬研究，認(rèn)為脫碳反應(yīng)生成的CO在鋼帶表面富集阻礙了水蒸氣與鋼帶的接觸，而成為阻礙脫碳的限制性環(huán)節(jié)。另外，Marra K M等[5]對(duì)半工藝生產(chǎn)的無(wú)取向硅鋼脫碳動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，認(rèn)為開(kāi)始階段，脫碳速率由碳在帶鋼表面的化學(xué)反應(yīng)控制，其后由于氧化層的生成使脫碳速率下降，但鋼帶表面的氧化也是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，也未能給出定量的結(jié)果。因此，本研究通過(guò)對(duì)鋼帶表面的脫碳反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和碳在鋼帶內(nèi)部擴(kuò)散機(jī)理的研究，建立取向硅鋼連續(xù)脫碳退火過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，模擬分析脫碳?xì)夥?、退火溫度、鋼帶的初始碳含量和厚度等因素?duì)脫碳過(guò)程的影響，為取向硅鋼生產(chǎn)過(guò)程中脫碳退火工藝參數(shù)的調(diào)整和脫碳效果的預(yù)測(cè)提供參考。

1　模型的建立

1.1碳在鋼帶表面的氧化過(guò)程

硅鋼在N2-H2-H2O混合濕氣氣氛下，利用水蒸氣快速脫碳，碳在高溫下擴(kuò)散到表面與水蒸氣發(fā)生可逆反應(yīng)：

(1)

爐內(nèi)氣氛的氧化性強(qiáng)弱由水氫比或水蒸氣分壓力決定，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用控制露點(diǎn)來(lái)間接表示水蒸氣的分壓力，兩者之間的關(guān)系[6]為：

(2)

式中:PH2O為水蒸氣分壓力，Pa；Tdew為露點(diǎn)溫度，K。

脫碳反應(yīng)的速率受控于脫碳化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k和鋼帶表面吸附的氧含量(以氧位覆蓋率θ表示)兩個(gè)因素,分別表示為[3]：

(3)

(4)

其中：

(5)

上述式中:T為退火溫度，K;R為氣體常數(shù)，J/(mol·K)；K0為鋼帶表面氧吸附過(guò)程的溫度函數(shù)。

由式(3)和(4)可得到鋼帶表面脫碳反應(yīng)的反應(yīng)通量為：

(6)

式中:Cg為氣氛中的碳勢(shì)。由于鋼帶與爐氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)2 m/s，爐氣在連續(xù)退火線前半段處于旺盛湍流區(qū)，假設(shè)脫碳過(guò)程生成的CO氣體被爐氣迅速帶走而不在鋼帶表面富集，則認(rèn)為氣氛碳勢(shì)Cg為零。

又根據(jù)碳在鋼帶表面的擴(kuò)散通量與鋼帶表面脫碳的反應(yīng)通量相等，可得鋼帶外邊界的碳通量平衡方程：

(7)

1.2碳在鋼帶內(nèi)部的擴(kuò)散過(guò)程

在鋼帶內(nèi)部，碳的擴(kuò)散過(guò)程符合菲克第二定律：

(8)

碳的擴(kuò)散系數(shù)不僅與溫度、碳含量有關(guān)，還與基體有關(guān)，碳在鐵素體和奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)有很大差異，比如在830 ℃時(shí)，碳在鐵素體中的擴(kuò)散系數(shù)比在奧氏體中大200多倍[7]。圖1為含硅量為3%取向硅鋼的Fe-C局部相圖。從圖1中可以看出，在800～850 ℃的脫碳溫度范圍內(nèi)，原始碳含量為0.07%的Hi-B鋼脫碳反應(yīng)發(fā)生在α-γ兩相區(qū)，其擴(kuò)散系數(shù)按下式計(jì)算：

(9)

式中:c1、c2分別為α相和γ相的碳含量,c1+c2=100%；Dα、Dγ分別為碳在鐵素體和奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)[8]：

(10)

(11)

隨著脫碳過(guò)程的進(jìn)行，鋼帶會(huì)從表面依次向內(nèi)發(fā)生奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變，根據(jù)上一時(shí)間點(diǎn)各層的碳濃度算出α相和γ相的百分含量，再求出擴(kuò)散系數(shù)作為下一時(shí)間點(diǎn)各層的實(shí)際擴(kuò)散系數(shù)，直至整個(gè)脫碳過(guò)程結(jié)束。

在退火過(guò)程中，鋼帶的上下表面同時(shí)發(fā)生脫碳反應(yīng)，鋼帶內(nèi)的溶解碳同時(shí)向兩表面對(duì)稱擴(kuò)散，鋼帶中心界面處的碳濃度在厚度方向上的一階導(dǎo)數(shù)為零：

(12)

式中：S為鋼帶的厚度，mm。

脫碳反應(yīng)的初始條件為：

(13)

式中:C0為鋼帶中的初始碳含量。

圖1　含Si量為3%取向硅鋼的Fe-C相圖

聯(lián)合式(7)、(8)、(12)、(13)，則構(gòu)成了取向硅鋼連續(xù)脫碳退火過(guò)程的數(shù)學(xué)計(jì)算模型。

1.3模型求解

取向硅鋼鋼帶節(jié)點(diǎn)劃分如圖2所示。即沿厚度方向上按空間步長(zhǎng)Δx將鋼帶表面到中心面分為M等分，表面初始節(jié)點(diǎn)記為i=0；脫碳退火時(shí)間按時(shí)間步長(zhǎng)Δt分為j個(gè)節(jié)點(diǎn)，初始時(shí)間節(jié)點(diǎn)為j=0。將式(7)、(8)、(12)用差分方法離散，整理可得如下方程組：

(14)

式中:F=Δx2/(D·Δt)。

圖2　取向硅鋼鋼帶節(jié)點(diǎn)劃分示意圖

當(dāng)j=0時(shí)，上述方程組右邊均為已知數(shù)，而等號(hào)左邊包含了Δt時(shí)刻i=0,1，2…M-1時(shí)的碳含量，均為未知數(shù)，由于未知數(shù)和方程式的數(shù)量相等，該線性方程組存在唯一解。當(dāng)求出Δt時(shí)刻的碳含量后，帶回方程組可求出2Δt時(shí)刻的碳含量，依此類推，可求出任意時(shí)刻的碳含量。

2　計(jì)算結(jié)果與分析

2.1水氫比對(duì)脫碳過(guò)程的影響

在不同水氫比(PH2O/PH2)條件下，厚0.28 mm、初始碳含量為0.07%的鋼帶在830 ℃退火溫度下保溫10 s后的碳含量分布如圖3所示。從圖3中可以看出，當(dāng)水氫比較小時(shí)(小于0.030)，碳含量分布曲線非常平緩，表明此時(shí)鋼帶表面脫碳反應(yīng)比較緩慢；當(dāng)水氫比在0.030～0.300范圍內(nèi)時(shí)，隨著水氫比的提高，鋼帶表面碳含量急劇下降，這是因?yàn)?，隨著水氫比的提高，氣氛的氧化性增強(qiáng)，表面脫碳反應(yīng)速度迅速上升，碳的擴(kuò)散速率逐漸滯后于表面反應(yīng)速率，中心部位的碳來(lái)不及擴(kuò)散到表面而造成梯度分布，此時(shí)，脫碳過(guò)程由碳在鋼帶內(nèi)的擴(kuò)散控制；當(dāng)水氫比大于0.300以后，提高水氫比對(duì)脫碳幾乎沒(méi)有提升效果，這是因?yàn)?，高水氫比?huì)引起鋼帶表面過(guò)氧化而阻礙脫碳。由此表明，氣氛中的水氫比并不是越高越好，合適的水氫比利于鋼帶脫碳。

圖3　0.28 mm厚取向硅鋼在不同水氫比條件下脫碳退火保溫10 s后的碳含量分布

2.2鋼帶厚度對(duì)脫碳過(guò)程的影響

圖4和圖5分別是厚度為0.01、0.28 mm的鋼帶在830 ℃退火溫度下保溫不同時(shí)間的碳含量分布，其鋼帶初始碳含量為0.07%、退火氣氛為25%H2+75%N2、露點(diǎn)為45 ℃(即水氫比為0.37)。從圖4中可以看出，對(duì)于0.01 mm厚的鋼帶，碳含量分布曲線幾乎是平直的，表明碳在鋼帶內(nèi)部擴(kuò)散極快，能夠快速?gòu)浹a(bǔ)表面脫碳反應(yīng)造成的濃度梯度，由此表明，極薄的鋼帶脫碳過(guò)程是由其表面的化學(xué)反應(yīng)控制的。從圖5中可以看出，當(dāng)鋼帶厚為0.28 mm時(shí)，鋼帶中心部位和外表面有明顯的碳濃度差，這是由于鋼帶表面的脫碳反應(yīng)速率大于中心部位碳的擴(kuò)散速率，導(dǎo)致中心部位的碳來(lái)不及擴(kuò)散到表面而造成的。由此表明，鋼帶中心部位的碳向外表面的擴(kuò)散是影響脫碳過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。

圖4　0.01 mm厚取向硅鋼脫碳退火保溫不同時(shí)間的碳含量分布

圖5　0.28 mm厚取向硅鋼脫碳退火保溫不同時(shí)間的碳含量分布

2.3鋼帶初始碳含量對(duì)脫碳過(guò)程的影響

圖6為初始碳含量為0.05%、厚0.28 mm的鋼帶脫碳退火保溫不同時(shí)間的碳含量分布，其退火溫度為830 ℃、退火氣氛為25%H2+75%N2、露點(diǎn)為45 ℃(即水氫比為0.37)。從圖6中可以看出，對(duì)于初始碳含量為0.05%的取向硅鋼，經(jīng)過(guò)90 s保溫后，其中心部位的碳含量下降到0.003%左右；將圖6與圖5比較可以看出，初始碳含量為0.07%的鋼帶與初始碳含量為0.05%的鋼帶相比，盡管兩者的初始碳含量相差較大，但經(jīng)過(guò)90 s保溫后，中心部位的碳含量均能降到0.005%以下。由此可見(jiàn)，鋼帶初始碳含量只在脫碳初期對(duì)脫碳過(guò)程有所影響，隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)，其影響作用逐漸減弱，保溫120 s之后鋼帶中的碳基本被去除。

圖6　初始碳含量為0.05%、厚0.28 mm取向硅鋼脫碳退火保溫不同時(shí)間的碳含量分布

2.4退火溫度對(duì)脫碳過(guò)程的影響

圖7為碳含量為0.07%、厚0.65 mm的取向硅鋼在不同退火溫度下保溫不同時(shí)間后的碳含量分布，其退火溫度分別為830和870 ℃、退火氣氛為25%H2+75%N2、露點(diǎn)為45 ℃(即水氫比為0.37)。從圖7中可以看出，在相同保溫時(shí)間的條件下，退火溫度為870 ℃下的脫碳效果明顯優(yōu)于830 ℃脫碳退火，提高退火溫度對(duì)脫碳初期影響效果不大，但在脫碳后期對(duì)脫碳過(guò)程的加速效果顯著。從圖7中還可以看出，鋼帶在830 ℃退火溫度下保溫300 s后中心部位的碳含量仍接近0.01%，達(dá)不到所要求的脫碳效果，但在870 ℃退火溫度下保溫300 s后，鋼帶中心部位的碳含量可以降低到0.005%以下。由此表明，退火溫度的提高有利于加速脫碳過(guò)程的進(jìn)行。

圖7　0.65 mm厚取向硅鋼在不同退火溫度下保溫不同時(shí)間的碳含量分布

2.5硅鋼表面氧化物對(duì)脫碳效果的影響

提高水蒸氣含量和退火溫度能夠加速取向硅鋼的脫碳過(guò)程，但高水氫比和高爐溫會(huì)加劇取向硅鋼表面的鐵硅氧化，表面氧化層的形成會(huì)阻礙碳的擴(kuò)散，進(jìn)而阻礙脫碳過(guò)程的進(jìn)行。由圖2可知，鋼帶表面形成氧化斑的半徑為r，這時(shí)鋼帶中心部位與表面的最短距離不再是S/2，實(shí)際最短距離為：

(15)

鋼帶表面氧化斑的尺寸對(duì)鋼帶脫碳效果的影響如圖8所示，其退火溫度為830 ℃、退火氣氛為25%H2+75%N2、露點(diǎn)為45 ℃(即水氫比為0.37)。從圖8中可以看出，當(dāng)氧化斑塊較小時(shí)，對(duì)鋼帶的脫碳速率影響較小，因?yàn)榇藭r(shí)鋼帶中心部位的碳擴(kuò)散到表面的距離與鋼帶的半厚度大致相當(dāng)；當(dāng)氧化斑的尺寸與鋼帶半厚接近時(shí)，鋼帶的脫碳速率明顯變小，這是因?yàn)椋藭r(shí)鋼帶中心部位碳的實(shí)際擴(kuò)散距離明顯變大。由此表明，鋼帶表面氧化物的生成阻礙了鋼帶內(nèi)部的碳往外表面擴(kuò)散，從而影響鋼帶的脫碳效果。

圖8　0.28 mm厚鋼帶表面氧化斑的尺寸對(duì)鋼帶脫碳效果的影響

3　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1試樣制備

試驗(yàn)所用鋼取自國(guó)內(nèi)某鋼鐵廠生產(chǎn)的高溫Hi-B鋼，板厚0.28 mm，原始碳含量為0.07%。將試樣沿軋制方向切成長(zhǎng)100 mm、寬15 mm的鋼片，將切好的樣品在超聲波清洗機(jī)中清洗，洗滌劑由丙酮、酒精以及NaOH組成，除去表面油污后吹干備用。

3.2脫碳試驗(yàn)

脫碳試驗(yàn)在管式氣氛爐中進(jìn)行，溫差范圍可控制在±1 ℃以內(nèi)，氫氣和氮?dú)庠跔t外預(yù)混加濕后送入爐內(nèi)，氣體流量由氣體質(zhì)量流量計(jì)控制，氫氣和氮?dú)饩鶠榉治黾?，爐內(nèi)氣氛為25%H2+75%N2、爐溫為830 ℃，退火時(shí)間為1～3 min，爐壓維持在20～30 Pa范圍內(nèi)。露點(diǎn)采用在線露點(diǎn)儀控制。試驗(yàn)采用變量控制法，固定其他參數(shù)，重點(diǎn)研究露點(diǎn)和脫碳溫度對(duì)脫碳效果的影響，鋼帶最終碳含量采用碳硫分析儀測(cè)定。

3.3試驗(yàn)結(jié)果及分析

圖9為不同露點(diǎn)對(duì)鋼帶脫碳效果的影響，從圖9中可以看出，隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)，在露點(diǎn)溫度為40 ℃(即水氫比為0.29)和45 ℃(即水氫比為0.37)時(shí)，鋼帶中的碳含量迅速減小，而在露點(diǎn)溫度為50 ℃(即水氫比為0.48)時(shí)，鋼帶中的碳含量下降趨勢(shì)緩慢，其中露點(diǎn)溫度為45 ℃時(shí)的脫碳效果最好，保溫2 min時(shí)碳含量已降到了0.0044%(經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品送入爐膛后升溫到830 ℃需要30 s左右，則實(shí)際保溫時(shí)間為1.5 min),此試驗(yàn)結(jié)果與圖5中保溫90 s的模擬計(jì)算的平均碳含量為0.0041%相當(dāng)。另外，因?yàn)橛?jì)算時(shí)沒(méi)有考慮鋼帶表面氧化層對(duì)碳擴(kuò)散的阻礙，其結(jié)果比實(shí)際所測(cè)碳含量略低，若能合理量化氧化層對(duì)脫碳的影響，則該模型能更貼近生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的脫碳過(guò)程。從圖9中還可看出，露點(diǎn)溫度為40 ℃時(shí)的脫碳效果比45 ℃時(shí)略差，但經(jīng)過(guò)2.5 min保溫后碳含量也能降到0.005%以下；當(dāng)露點(diǎn)溫度提高到50 ℃時(shí)，鋼帶脫碳效果反而變差，保溫3 min后碳含量仍達(dá)0.017%，遠(yuǎn)高于脫碳的質(zhì)量要求(w(C)<0.005%)。這是因?yàn)椋瑲夥罩兴魵夂吭龃?，則氣氛的氧化性增強(qiáng)，致使鋼帶表面生成了致密的硅鐵氧化物，阻礙了脫碳的順利進(jìn)行。由此表明，鋼帶的脫碳有一個(gè)適宜的露點(diǎn)范圍，當(dāng)露點(diǎn)溫度在40～45 ℃范圍內(nèi)時(shí)最有利于脫碳，當(dāng)露點(diǎn)溫度低于該范圍時(shí)，鋼帶表面的脫碳反應(yīng)減慢，當(dāng)露點(diǎn)溫度高于該范圍時(shí)，又會(huì)加速鋼帶表面鐵硅的氧化而阻礙鋼帶內(nèi)的碳擴(kuò)散。

圖9　露點(diǎn)對(duì)鋼帶脫碳效果的影響

退火溫度對(duì)鋼帶脫碳效果的影響如圖10所示。試驗(yàn)采用3種露點(diǎn)溫度，保溫時(shí)間為2.5 min。從圖10中可以看出，隨著退火溫度升高，鋼帶中的碳含量總體呈下降趨勢(shì)；在露點(diǎn)溫度為45.0 ℃、退火溫度為830 ℃時(shí)碳含量達(dá)到最低值，退火溫度升高到850 ℃時(shí)，鋼帶中的碳含量反而增大。由此表明，提高退火溫度可以提高鋼帶的脫碳效果，同時(shí)也會(huì)加速鋼帶的表面氧化，生成的硅鐵氧化物會(huì)阻礙脫碳過(guò)程的進(jìn)行。從圖10中還可看出，在露點(diǎn)溫度為47.5 ℃時(shí)，由于氣氛氧化性最強(qiáng)，鋼帶表面氧化程度最嚴(yán)重，因此其脫碳曲線最平緩 ；當(dāng)露點(diǎn)溫度為42.5 ℃、退火溫度低于830 ℃時(shí)，隨著退火溫度的升高脫碳速率迅速提升，但隨著退火溫度的繼續(xù)升高脫碳增速變緩，當(dāng)退火溫度為870 ℃時(shí)，鋼帶中的碳含量相對(duì)最低。由此表明，露點(diǎn)較低時(shí)，可以通過(guò)提高爐溫來(lái)加速脫碳，露點(diǎn)較高時(shí)，退火溫度過(guò)高會(huì)加劇鋼帶表面的氧化，不利于脫碳過(guò)程的進(jìn)行。因此，結(jié)合模型計(jì)算結(jié)果可以得到，對(duì)于較厚的鋼帶，可通過(guò)提高退火溫度并適當(dāng)降低露點(diǎn)來(lái)加快脫碳速率。

圖10　退火溫度對(duì)鋼帶脫碳效果的影響

4　結(jié)論

(1)通過(guò)建立取向硅鋼脫碳過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，對(duì)取向硅鋼在不同條件下的脫碳過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算，其結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相符，驗(yàn)證了該模型的可靠性。

(2)通過(guò)模型計(jì)算得到，合適的水氫比，既能滿足帶鋼快速脫碳的要求，又能避免高水氫比引起帶鋼表面過(guò)氧化而阻礙脫碳；提高退火溫度有利于加速脫碳過(guò)程的進(jìn)行；對(duì)于極薄的鋼帶，其脫碳過(guò)程是由鋼帶表面的化學(xué)反應(yīng)所控制的，對(duì)于有一定厚度的鋼帶，其中心部位碳的擴(kuò)散是影響脫碳過(guò)程的重要環(huán)節(jié)；鋼帶初始碳含量只在脫碳初期對(duì)脫碳過(guò)程有所影響，隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)，其影響作用逐漸減弱；鋼帶表面氧化層的生成阻礙了鋼帶內(nèi)部的碳往外表面擴(kuò)散，從而影響鋼帶的脫碳效果。

(3)對(duì)于較厚的取向硅鋼鋼帶，可通過(guò)提高退火溫度并適當(dāng)降低露點(diǎn)來(lái)加快脫碳過(guò)程的進(jìn)行，利于硅鋼脫碳適宜的露點(diǎn)范圍為40～45 ℃。

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[責(zé)任編輯張惠芳]

Numerical simulation analysis of the decarburization process of oriented silicon steel

YangShouzhou，DaiFangqin，GuoYue

(Key Laboratory for Ferrous Metallurgy and Resources Utilization of Ministry of Education,Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China)

Based on the research of decarburization kinetics on the oriented silicon steel surface as well as carbon diffusion mechanism in the steel strip, a mathematical model of the decarburization process of oriented silicon steel was established in this paper. The effects of decarburization atmosphere, annealing temperature, initial carbon content and strip thickness on the decarburization process were investigated by the simulation model, and the obtained results were compared with the experimental ones. The results show that the established model is feasible, and the excessive H2O/H2pressure ratios in the atmosphere will cause the over oxidation of steel strip surface and thus hinder the decarburization process. The initial carbon content of the steel strip only has an influence on the decarburization process at the initial stage. Moreover, the out-diffusion of carbon atoms in the steel strip from center to the surface is the important step that affects the decarburization process. The increase of the annealing temperature and the proper decrease of the dew point are benificial to accelerating the decarburization process of oriented silicon steel strip.

oriented silicon steel; decarburizing annealing; numerical simulation; annealing temperature; dew point; oxidation layer; carbon diffusion

2016-01-18

楊守洲(1987-)，男，武漢科技大學(xué)碩士生. E-mail:yszllsf@sina.com

戴方欽(1964-)，男，武漢科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師. E-mail: daifangqin@wust.edu.cn

TG142.45

A

1674-3644(2016)04-0253-06