DE3045919A1 - Verfahren und vorrichtung zum schlussgluehen eines kornorientierten elektrostahlbandes oder -bleches - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schlussgluehen eines kornorientierten elektrostahlbandes oder -bleches

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DE3045919A1 DE19803045919 DE3045919A DE3045919A1 DE 3045919 A1 DE3045919 A1 DE 3045919A1 DE 19803045919 DE19803045919 DE 19803045919 DE 3045919 A DE3045919 A DE 3045919A DE 3045919 A1 DE3045919 A1 DE 3045919A1
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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schlußglühen eines kornorientierten Elektrostahlbandes oder -bleches, insbesondere ein Verfahren zum Schlußglühen von geglühtem, kornorientiertem Elektrostahlband oder -blech in aufgewickelter Form durch Kastenglühen unter Verwendung der Verbrennungswärme eines brennbaren Gases und/oder eines brennbaren Gases mit einem Gehalt an flüssigem Brennstoff.
Bei der Herstellung von kornorientierten Elektrostahlbändern
auf oder -blechen wird ein warmgewalztes Stahlband,das einen Gehalt von höchstens 0,085 % Kohlenstoff und 2,0 bis 4,0 % Silicium eingestellt wurde, mindestens einmal kaltgewalzt in Verbindung mit einer Wärmebehandlung, dann entkohlend geglüht, mit einem Glühseparator, wie einer Magnesiumoxid-Aufschlämmung, beschichtet, getrocknet und schließlich in aufgewickelter Form schlußgeglüht. Das Schlußglühen erfolgt in hochreiner reduzierender Atmosphäre
bei hoher Temperatur über eine längere Zeit. Bei dem genannten Verfahren zur Schlußglühung bei hoher Temperatur ist es von großer Bedeutung für das kornorientierte Elektrostahlband, daß ein Beschichtungsfilm mit überlegenen Eigenschaften im Bezug auf die elektrische Isolierung, den Füllfaktor und dgl. entsteht.
Von dem Beschichtungsfilm auf dem kornorientierten Elektro-Stahlband wird hohe elektrische Isolierung, starke Haftung an der Matrix, ein hoher Füllfaktor, große Hitzebeständigkeit, gleichmäßige Eigenschaften und gleichmäßiges Aussehen verlangt.
In dem Hochtemperatur-Schlußglühverfahren wird der Beschichtungsf ilm folgendermaßen auf dem kornorientierten Elektrostahlband erzeugt:
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Ein Stoff, der ausschließlich oder hauptsächlich aus MgO besteht, wird in Wasser zu'einer Magnesiumoxidaufschlämmung suspendiert. Diese Aufschlämmung wird als Glühseparator auf die Oberfläche des Stahlbandes aufgebracht, das der Entkohlungsglühung unterworfen worden ist. Sodann wird die Aufschlämmung getrocknet und das Stahlband wird danach aufgewickelt. Anschließend wird die Stahlbandrolle der Hochtempera tur-Schlußglühung unterzogen.
Der auf dem Stahlband aufgebrachte und getrocknete Glühseparator enthält Wasser in Form von freiem Wasser, H3O und Kristallwasser als Mg(OH)2. Ausgedrückt als Wassergehalt, d.h. als Anteil des gesamten freien Wassers und Kristallwassers in Gewichtsprozent beträgt der Wassergehalt üblicherweise mindestens 10 und in extremen Fällen sogar mehr als 20 %. Dieses Wasser wird rasch verdampft, wenn die Temperatur in der Ilochtemperatur-Schlußglühung ansteigt.
Wenn jedoch die Stahlbandrolle kastengeglüht wird, 20 herrscht eine unterschiedliche Temperatur von Stelle zu
Stelle innerhalb der Rolle. Deshalb weicht auch die Geschwindigkeit der Verdampfung des Wassers an verschiedenen Stellen der Rolle voneinander ab. Dies verursacht die lokale Entstehung einer oxidierenden Atmosphäre an bestimmten Stellen ^5 zwischen überlappenden Bereichen der Rolle. Andererseits reagiert der ütahl im Bereich der Hochtemperatur-Schlußglühung bei Temperaturen über 95O°C mit dem Magnesiumoxid des Glühseparators, wobei sich allmählich ein Oberflächenfilm aus Verbindungen des MgO-S1O3-Systems, beispielsweise Forsterit (Mg2SiO2* bildet.
Die allmähliche Entstehung von Forsterit im genannten Verfahren erfordert besondere Aufmerksamkeit, um die Bildung und Anwesenheit von Blasen aus oxidierender Atmosphäre zwischen überlappenden Bereichen der Rolle zu verhindern. Wenn eine zu stark oxidierende Atmosphäre in den Zwischenräumen zwischen den überlappenden Bereichen der Rolle vorhanden ist,
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H- Λ* 4 Λ - Λ *» - Λ j
dann wird der Stahl an der Oberfläche der Matrix in einem derartigen Ausmaß oxidiert, daß die Bildung von Forsterit (Mg„SiO2 ) verhindert wird. Als Ergebnis davon enthält der Film, der während des Hochtemperatur-Schlußglühverfahrens entsteht, viel Eisen(II)-oxid, das nur geringe elektrische Isolierung zeigt.
Zur Verhinderung dieser Störung wurde bereits ein elektrischer Ofen zur Durchführung des Hochtemperatur-Schlußglüh-Verfahrens benutzt, der mit einer elektrischen Heizung ausgerüstet ist. Durch die Verwendung eines elektrischen Ofens kann das von der Bandrolle zurückgehaltene Wasser am Beginn der Hochtemperatur-Schlußglühung verdampft werden, da stufenweise geheizt oder auch nach und nach geheizt und/ oder bei niedriger Temperatur durchgewärmt werden kann.
Außerdem kann eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Ofens erreicht werden, so daß Ungleichmäßigkeiten in der Temperatur sehr gering gehalten werden.
Wenn das Hochtemperatur-Schlußglühverfahren in einem elektrischen Ofen durchgeführt wird, kann ein Oberflächenfilm mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten werden. Andererseits sind aber die Energiekosten für die Durchführung des Glühens
im.Elektroofen sehr hoch. .
Zur Überwindung des Problems der hohen Energiekosten könnten Überlegungen in Richtung auf einen gasbefeuerten Glühofen gehen, der mit einem brennbaren Gas beheizt wird, wie es zum Glühen von Bandrollen aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt verwendet wird. Wenn jedoch das Hochtemperatur-Schlußglühen im herkömmlichen gasbefeuerten Glühofen durchgeführt wird, ist es nicht möglich, einen guten Oberflächenfilm auf dem kornorientierten Elektrostahl zu erzeugen. Man würde einen Film mit schlechten magnetischen Eigenschaften erhalten, deren Verschlechterung durch eine synergistische Wirkung hervorgerufen wird, die darauf zurückzuführen ist, daß der Glühseparator des kornorientier.ten Elektrostahls
L J
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Γ '""-" -"-«---·*-■· 3045313 '
Wasser enthält, das wie vorstehend beschrieben verdampft, sowie darauf, daß innerhalb des gasbefeuerten Ofens eine beträchtliche lokale Temperaturungleichheit herrscht.
in den gasbefeuerten Glüheinrichtungen der bekannten Art kommt es außerdem vor, daß das CO», das von der Verbrennung des brennbaren Gases stammt, einen Weg in die Wasserstoff enthaltende innere Abdeckung des Glühofens findet. Wenn gasförmiges CO- in diese innere Abdeckung eindringt, werden die magnetischen Eigenschaften des kornorientierten Elektrostahls verschlechtert. Gasbeheizte Glühöfen wurden deshalb nie zur Schlußglühung von kornorientiertem Elektrostahl verwendet, auch wenn sie vom Standpunkt der Energiekosten her einen wirtschaftlichen Vor-
15 teil bieten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schlußglühen von kornorientiertem Elektrostahlband oder -blech mit einem Gehalt von 2.,0 bis 4,0 % Si, das in Form einer Bandrolle vorliegt und das vorher einer bekannten Folge von Verfahrensschritten, einschließlich Warmwalzen, Kaltwalzen und Glühen unterzogen wurde, zu schaffen, bei dem Produkte mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften erhalten werden, ohne daß die hohen Kosten anfallen, die bei Verwendung eines Elek-
25 troofens entstehen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst. Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen bezeichneten Gegenstand.
L' J
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In der beiliegenden Zeichnung bedeutet:
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Konzentration an CCL· in dem Wasserstoffgas innerhalb der inneren Abdeckung und dem Druckunterschied innerhalb und außerhalb der inneren Abdeckung des Glühofens, und
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Vorrichtung (Glühofen)zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung.
Im Verfahren zum Schlußglühen einer Stahlbandrolle wird die Bandrolle zunächst mit einem bekannten Glühseparator beschichtet. Es wurde nun festgestellt, daß der Wassergehalt des Glühseparators einen wesentlich größeren Einfluß auf die Filmeigenschaften der zu glühenden Rolle ausübt, wenn diese dem Hochtemperatur-Schlußglühen in einem gasbefeuerten Glühofen unterworfen wird, als dann, wenn sie einem solchen Glühverfahren in einem bekannten elektrischen Ofen unterzogen wird.
Es wurde festgestellt, daß bei der Verwendung eines üblichen Glühseparators mit einem Wassergehalt über 10 % ein Beschichtungsfilm mit schlechteren Eigenschaften im Bezug auf elektrische Isolierung, FülUfaktor, Haftung und Aussehen erhalten wird. Außerdem ergibt sich eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des kornorientierten Elektrostahls.
Es konnte nun auch festgestellt werden, daß es von größter Bedeutung ist, daß der Wassergehalt des Glühseparaturs auf höchstens 10 %, vorzugsweise auf höchstens 7 % begrenzt wird. Dies kann durch Verwendung eines Glühseparators mit geringer Aktivität erreicht werden, der kaum mit Wasser reagiert. Die Anwendung eines Glühseparators, der den vorstehenden Anforderungen entspricht, führt zur Entstehung
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eines Oberflächenfilms mit ausgezeichneten Eigenschaften. Es werden keine schädigenden Wirkungen auf die magnetischen Eigenschaften des kornorientierten Stahls beobachtet.
Der Grund dafür, daß die Obergrenze des Wassergehalts bei 10 % liegt, besteht darin, daß bei einem überschreiten des Wertes von 10 % ein Beschichtungsfilm niedriger Qualität erhalten wird, da zu viel Wasser in das Hochtemperatur-Schlußglühverfahren eingebracht wird . 10
Wie vorstehend beschrieben, wird die kornorientierte Elektrostahlbandrolle, die mit einem Glühseparator mit einem Wassergehalt unter 10 % beschichtet ist, der Hochtemperatur-Schlußglühung in e inem gasbefeuerten Glühofen unterzogen.
Außerdem wird, um das Eindringen von CO2 in die innere Abdeckung des Glut ofens zu verhindern, der Druck der Gasatmosphäre innerhc' Ib der inneren Abdeckung höher gehalten als außerhalb der inneren Abdeckung. Der Unterschied zwischen dem Gasdruck innerhalb und außerhalb der inneren Abdeckung
2° beträgt vorzugswe se mindestens 5 mm Wassersäule.
Der Grund dafür w rd aus Fig. 1 verständlich, die die Beziehung zwischen <ler Konzentration an gasförmigem Kohlendioxid in dem Wasserstoffgas im Inneren der inneren Abdeckung ^S und der Differenz der Gasdrucke in mm Wassersäule zeigt (Gasdruck innerha b de r inneren Abdeckung - Gasdruck außerhalb der inneren ,vbdec-kung) .
Die Versuche, auf denen diese graphische Darstellung beruht, wurden durchgefüh -t, ohne daß ein pulverförmiges Dichtungsmaterial in die nichtungefüge der inneren Abdeckung eingefüllt wurde (vg .. mtchstehende Beschreibung) und ferner ohne daß Gas in d .e lvftdichte Kammer gemäß nachstehender
Beschreibung eingeleitet wurde. 35
J ^30036/0633
ORIGINAL INSPECTED
Aus Fig. 1 ist klar zu erkennen, daß ein kritischer. Punkt in der Nähe einer Gasdruckdifferenz von 5 mm Wassersäule zu sehen ist. Erfindungsgemäß wird deshalb zum Zweck der Verhinderung des Eindringens von gasformigem CO~ in die innere Abdeckung gefordert, daß der Gasdruck innerhalb der inneren Abdeckung mindestens 5 mm Wassersäule höher als außerhalb der inneren Abdeckung ist.
Die Erfindung wird nachstehend antiand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 2 zeigt einen Glühofen, bei dem ler Sockel 1 ein Ofengestell 2 trägt, dessen Seiten mit einir Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Bren iern 3 zum Verbrennen des brennbaren Gases und/oder eines b rennbaren Gases mit einem Gehalt an flüssigem Treibstoff lusgerüstet sind. Eine innere Abdeckung 4 hat Stützen 4-1 un 1 4-2, die in eine innere Dichtungsfuge 6 bzw. eine äußece Dichtungsfuge 7 zur luftdichten Abdichtung eingeschoben sLnd, welche auf einer
Stützplatte 5 angeordnet sind.
Der Raum, der von den Stützen 4-1 und 4-2, der inneren Dichtungsfuge 6 und der äußeren Dicht mgsfuge 7 zur luftdichten Abdichtung eingeschlossen wirl, stellt eine Ab-
dichtungskammer 8 dar. Ein hitzebestäidiges pulverförmiges Dichtungsmaterial 9, beispielsweise waißer Siliciumdioxidsand befindet sich in den Dichtungsfujen 6 und 7.
Das kornorientierte Elektrostahlband oder -blech,.das der
Behandlung unterzogen werden soll, ist mit einem Glühseparator beschichtet, getrocknet und zu ainer Rolle 11 aufgewickelt, die sich auf einer Grundplatte 10 befindet. Die Grundplatte 10 wird von einem Trägerring 12 gehalten, während die Stützplatte 5 von einem Trägerring 13 gehalten wird.
Exn Gas, beispielsweise hochreines Wasserstoffgas wird über ein Zuführungsrohr 14 in die innere Abdeckung 4 eingespeist.
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Ein Abzug 15 für das Atmosphärengas.ist ebenfalls vorgesehen. Das untere· Auslaßende des Abzugs 15 mündet in eine Vorrichtung 16 zur Steuerung des Gasdrucks.
Der Glühofen enthält ferner ein Rohr 17 zur Gaszuführung in die Abdichtuncskammer 8, ein Abgasrohr 18 zum Ablassen von Gas aus der 2Jo dichtung skammer 8, eine Vorrichtung 19 zur Steuerung dei Gasdrucks in der Abdichtungskammer 8, ein Abzugsrohr 2o zum Ablassen des Verbrennungsgases und eine zylindrisch Wandplatte 21 zur Verhinderung einer ungleichmäßigen Wäjmeverteilung.
Das Hochtemperati r-Schlußglühverfahren der Erfindung wird
nun im einzelnen beschrieben. 15
Eine Stahlbandro]Ie 11, die geglüht werden soll, wird auf die Grundplai te 10 innerhalb der inneren Abdeckung 4 gestellt. Der Ga:druck innerhalb der inneren Abdeckung 4 wird auf einem bt stimmten Wert gehalten, der höher ist als der außerhall der inneren Abdeckung 4. Dieser Druckunterschied kann aufrechterhalten werden, da, wie vorstehend beschrieben, sowohl die innere Dichtungsfuge 6 als auch die äußere l ichtungsfuge 7 zur luftdichten Abdichtung mit dem Dichtungsmaterial 9 gefüllt sind, die Abdichtungskammer 8 dadurch erzeugt wird, daß die innere Abdeckung mit einer zweiter Stütze 4-2 versehen ist, und die Abdichtungskanmer 8 mit einer Vorrichtung 19 zur Steuerung des Gasdrucks ausgeristet ist. Der Druckunterschied innerhalb und außerhalb dei inneren Abdeckung 4 beträgt vorzugsweise mindestens 5 mm Wassersäule. Ein Eindringen von Verbrennungsgas der Bremer 3 in die innere Abdeckung 4 kann damit verhindert wt rden.
Um das 3indringer des Verbrennungsgases der Brenner 3 in den Raum innerhalb der Abdeckung 4 noch vollständiger zu verhindern, wird hochreiner Wasserstoff Vorzugs-
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weise auch in die Abdichtungskairaner 8 eingeleitet. In diesem Fall wird der Gasdruck in der Abdichtungskeonmer 8 vorzugsweise etwas niedriger gehalten als der Druck des Gases innerhalb der inneren Abdeckung 4.
Sodann wird ein brennbares Gas, wie Kohlenmonoxid oder LPG durch die Brenner 3 zugeführt und in dem lUmm außerhalb der inneren Abdeckung 4 verbrannt. Dadurch wird die Rolle 11, die schlußgeglüht werden soll, durch die Verbrennungswärme in Übereinstimmung mit einem vorher festgelegten Schlußglühzyklus erhitzt.
Bei der Durchführung des Glühens durch die Verbrennung eines brennbaren Gases gemäß vorliegender Erfindung kann das Verbrennungsgas nicht in die innere Abdeckung 4 eindringen. Der Grund dafür ist die neue Konstruktion des Glühofens, bei dem die Stütze 4-1 und eine zweite Stütze 4-2 der inneren Abdeckung 4 in eine innere Dichtvngsfuge 6 und eine äußere Dichtungsfuge 7 zur luftdichte η Abdichtimg eingeschoben sind. Beide Dichtungsfugen sJnd mit einem hitzebeständigen pulverförmigen Dichtungsmai erial gefüllt und ergeben, wie vorstehend beschrieben, eine Abdichtungskammer Auf diese Weise ist die Reinheit der Gasatmosphäre in der inneren Abdeckung sichergestellt. Verunreinigungen, wie Kohlenstoff, Stickstoff oder Schwefel, in der Stahlbandrolle werden deshalb so vermindert, daß e-in kornorientierter Elektrostahl mit überlegenen magnetischen Eigenschaften erhalten wird.
Noch vollständiger kann das Eindringen des Verbrennungsgases in die innere Abdeckung 4 dadurch verhindert werden, daß der gleiche hochreine Wasserstoff, der die Atmosphäre innerhalb der inneren Abdeckung darstellt, in die Abdichtungskammer 8 eingeleitet und der Gasdruck in der Abdichtungskammer 8 etwas niedriger als in der inneren Abdeckung 4 gehalten wird.
L ■-.... J
130036/0 6 33 BAD ORIGINAL
r -..-...- .z^y..- 3Q459191
Da das zylindrische Wandblech 21 zwischen den Brennern 3 und der inneren Abdeckung 4 zur Verhinderung einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung vorgesehen ist, erfolgt keine Konzentrierung der Flammen der Brenner 3 an bestimmten Stellen der inneren Abdeckung 4 . Somit kann eine Schädigung der inneren Abdeckung 4 durch Verbrennung vermieden und gleichzeitig eine gleichmäßigere Heizwirkung auf die zu glühende Stahlbandrolle 11 erzielt werden. Infolge der gleichmäßigen Heizung werden die Filmeigenschaften der Stahlbandrolle 11, die in dieser Weise geglüht wird, nicht verschlechtert, sondern sind denen ebenbürtig, die bei einer mit einem elektrischen Ofen behandelten Bandrolle erhalten werden.
15 Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispieli
Drei Rollen aus kornorientiertem Elektrostahl mit einem Gehalt von 2,9 % Si werden mit dem gleichen Glühseparator (Magnesiumoxid) beschichtet, wobei der Wassergehalt des Glühseparators von Rolle zu Rolle geändert wird. Danach werden die Rollen getrocknet und in dem gasbefeuerten Glühofen gemäß Fig. 2 einer Hochtemperatur-Schlußglühung unterzogen.
Die drei Rollen aus 0,30 mm dickem kornorientiertem Elektrostahl werden kontinuierlich entkohlend geglüht und dann jeweils mit einer Magnesiumoxid-Aufschlämmung mit unterschiedlichem Wassergehalt beschichtet. Die drei Rollen werden sodann der Hochtemperatur-Schlußglühung gemäß der Erfindung unterzogen.
Versuch 1 : Die Rolle wird mit einer Magnesiumoxidauf schlämmung mit einem Wassergehalt von 13,6 % be-' schichtet.
Versuch 2 : Die Rolle wird mit einer Magnesiumoxidaufschlämmung mit einem Wassergehalt von 9,4 % beschichtet.
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1 Versuch 3 : Die Rolle wird mit einer Magnesiumoxidaufschlämmung mit einem Wassergehalt von 6,8 % beschichtet.
5 Wärmezyklus der Glühung:
Anstieg der Temperatur von Raumtemperatur auf
7000C innerhalb von 5 Stunden;
10 Stunden Durchwärmen bei 700 0C;
Erhöhung der Temperatur von 7000C auf 1200°C 10 innerhalb von 25 Stunden;
20 Stunden Durchwärmen bei 1200°C;
Abkühlen von 12000C auf 6000C innerhalb von
40 Stunden, danach Abkühlen an der Luft.
^5 Als Atmosphärengas für den Glühofen wird hochgereinigter Wasserstoff verwendet. Weitere Betriebsbedingungen des Glühofens sind nachstehend angegeben:
Innere Dichtungsfuge zur luftdichten Abdichtung: 20 Gefüllt mit weißem Siliciumdioxidsand;
Korngröße 0,1 bis 0,6 mm (99 έ SiO2); Äußere Dichtungsfuge zur luftdichten Abdichtung: Gefüllt mit weißem Siliciumdioxidsand; Korngröße 0,1 bis 0,6 mm (99 % si0 2); 25 Gasbeschickung in die Abdichtungskammer:
Wasserstoff; Der Druck in der Abdichtungskammer wird bei 40 mm Wassersäule gehalten; Gasdruck innerhalb der inneren Abdeckung:
40 mm Wassersäule;
™ Druck des Verbrennungsgases außerhalb der inneren Abdeckung: 0 bis 5 mm Wassersäule.
Die-Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt. 35
L J
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Tabelle I
• Wasserge
halt des
Glühsepä-,
rators		 Ort der Proben
entnahme		 Fiimeigenschaften - •Füll
faktor		 Verbliebene Verunreinigungen
- Im Strahl. %		 N S Magnetische Eigenschaf
ten		 Eisenver
lust
W17/50,
W/Kg.		 ι ι i
t
t <
« <
* C
t
t
< f 		CJl
1. Q%O
—a
1,07
Versuch
1
(Ver-
'gleich)		 13,3 Süßerer Umfang
der Rolle
Zentrum der
Rolle Innerer "
Umfang der
Rolle
Innerer Umfang
der Rolle		 Elektrische
Isolierung, -
Ω-cm2/
Blech		 98,4
98,1		 C 0,0014
0,0015
O7OO17		 070012
0r0013
0,0010		 Magnetische
Flußdichte
Bio'2 *
wb /itr"		 1.12
1,09
1,11		 tit
i I f
Versuch
2
(Erfin
dung)		 9,4 Süßerer.Umfang ■
der Rolle
Zentrum der
'.Innerer. Umfang
der Rolle		 0,49 -1,93
0,13-0,88
0,13 -1742		 98,8
99,0
98,7		 0,0016
0,0021
0,0017		 0,0013
0,0014
0,0016		 0,0009
0,0013
0,0012		 1,92
lr93
1,93		 1,09
1,08
1,08
Versuch
3
(Erfin-
. dung)		 6,8 "Süßerer Umfang'
der,RNolle
Zentrum der
Rolle"
Innerer Umfang
der Rolle		 0,49 -5./28
0,49 - 1,93
0,80 - 3,32		 99.1
98,9
99,0		 0^0018
0,0016
0,0019		 0,0012
0,0012
0,0014		 0,0011
0,0012
0.0010		 lr93
1,93
1.94
0,96 - 4,67
0j49 - 6,45
0,80 - 3,32		 0,0015
0,0018
0T0017.		 1,94
1,94
1,93
Γ ■"""■■ -"--isV-.."; S045919"1
1 Beispiel 2
Drei Rollen von kornorientiertem Elektrostahl mit einem Gehalt von 0,04 % C, 2,9 % Si, O,08 % Mn und 0,03 % lösliches Al werden unter Verwendung von Kohlenmonoxid als Verbrennungsgas schlußgeglüht. Die Bedingungen der Wärmebehandlung sind nachstehend aufgeführt. Die Abdichtung und der Gasdruck werden gemäß Tabelle II verändert. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Als Atmosphärengas in der inneren Abdeckung wird hochgereinigter Wasserstoff verwendet:
Heizzyklus beim Glühen:
Erhöhung der Temperatur von Raumtemperatur auf 700°C im Verlauf von 5 Stunden;
10 Stunden Durchwärmen bei 700°C;
Erhöhung der Temperatur von 700°C auf 12000C im
Verlauf von 25 Stunden;
20 Stunden Durchwärmen bei 12000C; Abkühlen von 12000C auf 600°C im Verlauf von
40 Stunden, danach Abkühlen an der Luft.
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ORiÜHMAL INbFtiCTED
ro
cn
cn
Tabelle II
CO CD
co σ> ■^. ο σ> co co
Abdichtungsbedingungen Varsuch 4
(Vergleich)		 ,
Versuch 5
(Erfindung)		 20 Versuch 6
(Erfindung)
Dichtungsmaterial in der inneren
Dichtung sfuge		 nein weißer SiO_-Sand 0-15 weißer SiO -Sand
Dichtungsmaterial in der äußeren
Dichtungsfuge		 nein 'weißer SiO -Sand weißer SiO -Sand
Gaszuföhrung in die Dichtungs-
kammer		 nein nein H„; Druck: 35 mm
Wassersäule
Gasdruck innerhalb der inneren
Abdeckung, mm Wassersäule		 20 40
Gasdruck außerhalb der inneren
Abdeckung, mm Wassersäule		 0-15- 0-15
Tabelle III
CD O CO
■ 6 Ort der Probenentnahme Verbliebene Verunreinigungen im Stahl,% Magnetische Eigenschaften Eisenverlust
; W17/50,
• ,W/Kg:		 > » *
t ι
S
Versuch C N S Magnetische
Flußdichte.
,Wb/m2 		B1O' 1,10 , Mk
ι,
Äußerer Umfang der Rolle 0j0016 0;0018 0f0013 1,93 17O9 ί(
l?09		 ί
\
4 Zentrum
Innerer		 der Rolle
Umfang der Rolle		 0;0014
0?0018		 0;0021
0,0016		 oroon
0,0014		 1,94
Ij94		 1.06
Äußerer Umfang der Rolle OjOOlS OjOOlO 0f0012 I1 94 1,05
5 Zentrum der Rolle 0j0019 O7OO13 0.0014 1,94 l?05
Innerer Umfang der Rolle 0.0016 0.0011 0^0014 lj.94 lT05 304E
Äußerer Umfang der Rolle 0j0014 070012 0.0013 1,94 1,04
■ Zentrum der Rolle 0,0017 0,0011 0rC014 1,95 I7OS
Innerer "Umfang der Rolle ■ 0,0015 0^0013 O7OOU 1.94
1 In Tabelle I ist zu erkennen, daß die hochtemperatur-
geglühten Stahlbandrollen der Versuche 2 und 3 gemäß der Erfindung im Bezug auf elektrische Isolierung, Füllfaktor und Filmeigenschaften der Rolle von Versuch 1 überlegen sind. Außerdem zeigen die Werte in Tabelle III, daß die magnetischen Eigenschaften der hochtemperaturgeglühten Stahlbandrolle von Versuch 5 gemäß Erfindung bei dem das hitzebeständige pulverförmige Dichtungsmaterial 9 in die äußere Rille 7 zur Abdichtung gefüllt wurde,und von Versuch 6 gemäß Erfindung, in dem die Dichtungskammer 8 mit Gas beschickt wurde, erheblich verbessert sind im Vergleich zu denjenigen von Versuch 4 (Vergleich), da eine stärkere Verminderung der Verunreinigungen erzielt wird (des Stickstoffgehaltes in diesen Versuchen).
Da erfindungsgemäß Gasheizung benutzt wird, können die
Energiekosten für das Schlußglühverfahren um etwa 4O % im Vergleich zur elektrischen Heizung gesenkt werden.
Die vorstehend im einzelnen erläutert wurde, wird im Verfahren zur Schlußglühung von kornorientiertem Elektrostahl gemäß vorliegender Erfindung das Heizen unter Verwendung der Verbrennungswärme eines brennbaren Gases bei geringen Energiekosten durchgeführt. Die Reinheit der Gasatmosphäre kunn ohne Verschmutzung durch Verbrennungsgas aufrechterhalten werden, so daß Verunreinigungen im Stahl in einem solchen Ausmaß entfernt werden, daß ein kornorientiertes Elektrostahlblech mit überlegen magnetischen Eigenschaften erhalten wird.
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11 Verfahren und Vorrichtung zum Schlußglühen eines kornorientierten Elektrostahlbandes oder -bleches " Priorität: 7. Dezember 1979, Japan, Nr. 157 906/79 Patentansprüche
1. Verfahren zum Schlußglühen eines kornorientierten
Elektrostahlbandes oder -bleches mit einem Geheilt von 2,0 bis 4,0 % Si, das in Form einer Bandrolle vorliegt und das vorher einer bekannten Folge von Verfahrensschritten, einschließlich Warmwalzen, Kaltwalzen und Glühen unterzogen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß man die derart behandelte Bandrolle mit einem Glühseparator beschichtet, dessen Wassergehalt auf höchstens 10 % eingestellt wurde, die Beschichtung auf der Bandrolle trocknet und die Bandrolle unter Verwendung der Verbrennungswärme eines brennbaren Gases schlußglüht, das mindestens einem
ου Brenner zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schlußglühen in einem Glühofen innerhalb einer dicht verschlossenen inneren Abdeckung durchführt, wobei der Druck der Gasatmos-
phäre innerhalb der inneren Abdeckung auf einem höheren Wert gehalten wird als der Druck des Gases außerhalb der inneren Abdeckung.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Gasatmosphäre innerhalb der inneren Abdeckung mindestens um 5 mm Wassersäule höher als der Druck des Gases außerhalb der inneren Abdeckung gehalten wird.
4. Verfahren zum Schlußglühen eines kornorientierten Elektrostahlbandes oder -bleches mit einem Gehalt von 2,O bis 4,0 % Si, das vorher einer bekannten Folge von Verfahrensschritten einschließlich Warmwalzen, Kaltwalzen, Glühen und Aufwickeln unterzogen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlband oder -blech mit einem Glühseparator beschichtet, dessen Wassergehalt auf höchstens 10 % eingestellt wurde, das beschichtete Band oder Blech trocknet, das beschichtete Band oder Blech danach zu einer Rolle auf-
^ wickelt, die erhaltene Bandrolle innerhalb einer inneren Abdeckung anordnet, im Glühofen den Druck der Gasatmosphäre innerhalb der inneren Abdeckung um mindestens 5 mm Wassersäule höher als den Druck des Gases außerhalb dieser inneren Abdeckung hält und das Schlußglühen unter Verwendung der Verbrennungswärme eines brennbaren Gases durchführt, das mindestens einem Brenner zugeführt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, bestehend aus einem mit Brennern ausgerüsteten Glühofen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Glühofens eine innere Abdeckung (4) mit Stützen (4-i) und (4-2) vorgesehen ist, die in einer inneren Dichtungsfuge (6)bzw. eine äußere Dichtungsfuge (7)zur luftdichten Abdichtung eingeschoben sind, in denen sich ein hitzebeständiges pulverförmiges Dichtungsmateri-
30 al (9) bef indet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durcii die Stützen (4-i) und (4-2) und die Dichtungsfugen(ß)und
(7) gebildete Abdichtungskammer (δ) ein Rohr (.17) zur Gaszuführung, ein Abgasrohr (1 δ) und eine Vorrichtung (1 9) zur Steuerung des Gasdrucks aufweist.
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