EP4200449A1 - Method for producing an electric strip - Google Patents

Method for producing an electric strip

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Publication number
EP4200449A1
EP4200449A1 EP21769633.5A EP21769633A EP4200449A1 EP 4200449 A1 EP4200449 A1 EP 4200449A1 EP 21769633 A EP21769633 A EP 21769633A EP 4200449 A1 EP4200449 A1 EP 4200449A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steel sheet
area
heating
cooling
annealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21769633.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian DORFBAUER
Marius KREUZEDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanoneal Technologies GmbH
Original Assignee
Nanoneal Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanoneal Technologies GmbH filed Critical Nanoneal Technologies GmbH
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    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
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    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
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    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/05—Grain orientation

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet with a thermal treatment for producing a non-grain-oriented electrical strip according to the preamble of claim 1.
  • Steel sheets made of iron-silicon alloys with a high silicon content, in particular with a silicon content of more than 1.5% by weight, are of great interest for a large number of electrotechnical or electromagnetic applications.
  • Such steel sheets usually referred to as electrical sheet or electrical strip, have a higher saturation magnetization in combination with higher values of the electrical resistance and therefore offer the advantage of lower magnetic losses, especially in applications at higher frequencies.
  • the melts are first cast into so-called slabs after the steel alloys have been melted.
  • So-called hot strip is first produced from this starting material in a hot-rolling process. If the primary material cools down in the meantime, it is necessary to reheat and descale the surfaces to remove any remaining oxide layers. This is usually done with a chemical surface treatment carried out as pickling.
  • the hot strips obtained are then rolled into a cold strip. Finally, the strips are heat treated in annealing furnaces, with the annealing process achieving the formation of a crystalline structure that promotes the desired properties.
  • the object of the invention is to create a method for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet that enables the production of a non-grain-oriented electrical strip with improved magnetic properties and with a significantly improved surface quality.
  • This object of the invention is achieved by a method for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet with a thermal treatment to produce a non-grain-oriented electrical steel strip, the steel sheet containing between 1.5% and 6% by weight of silicon, and the steel sheet in is provided in a strip-like state and is moved during the thermal treatment in a continuous process through an annealing plant having a heating area, a holding area and a cooling area, the steel sheet being moved in the annealing plant in a vertical main conveying direction.
  • the steel sheet in the annealing plant is transported from a furnace inlet area, which is arranged in a lower end area of the annealing plant, via deflection rollers, which are arranged in an upper end area of the annealing plant, to a furnace outlet area, which is located in the lower end area of the Annealing system is arranged, is moved.
  • the steel sheet in the heating area is heated to a maximum temperature in a range from 920° to 1150° C., preferably from 950° C. to 1100° C., during a heating-up phase.
  • the steel sheet is heated up in the heating phase in a first section at a heating rate of 100 °C/s to 1000 °C/s and in a second section at a heating rate of 3 °C/s to 50 °C/s s is performed.
  • the steel sheet is held at the maximum temperature in the holding area in a holding phase lasting from 5 s to 45 s, preferably lasting from 10 s to 30 s.
  • the further development of the procedure is advantageous, in which the steel sheet is cooled to a first intermediate temperature of 200 °C to 1050 °C, preferably from 400 °C to 900 °C, after the holding phase, between the holding area and the deflection rollers, wherein the cooling is carried out at a cooling rate of 3°C/s to 30°C/s, preferably at a cooling rate of 5°C/s to 15°C/s.
  • a preferred heat treatment of the steel sheet provides that the steel sheet is then cooled to the deflection rollers in a first section from the first intermediate temperature to a second intermediate temperature in a range from 200° C. to 1050° C., preferably from 400° C. to 900° C is performed, the cooling being carried out at a cooling rate of 3°C/s to 30°C/s, preferably at a cooling rate of 5°C/s to 15°C/s.
  • the steel sheet is then further cooled from the second intermediate temperature in a second section during the movement to the furnace outlet region, the cooling being carried out at a cooling rate of 3 °C/s to 60 °C/s, preferably with a cooling rate of 15 °C/s to 35 °C/s.
  • the procedure according to which an inert gas atmosphere consisting predominantly of hydrogen with a proportion of hydrogen of more than 99% (vol%) is provided in the annealing plant, has the advantage that renewed formation of oxide layers on the surface can be avoided.
  • the protective gas atmosphere contains a very small proportion of water vapor, in particular a proportion corresponding to a dew point of -70° C. to -45° C.
  • the method is particularly suitable for sheet steel with a thickness of 0.05 mm to 0.5 mm.
  • the application of the method is particularly suitable for the treatment of electrical strips made of alloyed steels with alloying components in the proportions by weight of Si: 1.5% to 6%, preferably 2% to 4%, Al: 0.05% to 2%, C : ⁇ 0.01%, preferably ⁇ 0.005%, Mn: 0.05% to 5%, P: 0.01% to 0.2%, S: ⁇ 0.01%, preferably ⁇ 0.005%, and N: ⁇ 0.01%, preferably ⁇ 0.005%.
  • FIG. 1 shows an apparatus for processing a siliceous, cold-rolled steel sheet
  • FIG. 2 shows an annealing installation for the thermal treatment of the steel sheet according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is a graph showing the temperature history of the steel sheet during the thermal treatment
  • FIG. 5 shows a further alternative exemplary embodiment of the glow system.
  • the steel sheet 1 shows a device 1 in the form of a production line for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet 2 with a thermal treatment for producing a non-grain-oriented electrical strip.
  • the steel sheet 2, which is subjected to a thermal treatment in the device 1, is a cold-rolled steel strip with a thickness in a range from 0.05 mm to 0.5 mm.
  • the steel sheet 2 is provided in a strip-like state and, during processing, is moved in a continuous process through stations of the production line arranged one behind the other.
  • the primary processing station of the device 1 it includes an annealing system 3 for the thermal treatment of the steel sheet 2.
  • the device 1 comprises a preparation station 4 for preparing the steel sheet 2 supplied as an endless strip.
  • the preparation station 4 shown in FIG. 1 as only one component represents several individual processing stations or preparatory work such as unwinding the cold-rolled steel sheet 2 from corresponding Rolls, the welding together of the consecutive ends of several rolls to form an endless strip and a preparatory cleaning or degreasing of the surfaces.
  • a belt storage device 5 arranged downstream ensures compensation or adaptation of different movement speeds of the steel sheet 2 between the preparation station 4 and subsequent processing stations.
  • the cold-rolled sheet steel 2 is then subjected to a thermal treatment in the annealing system 3, wherein--as will be described below with reference to the illustrations in FIG.
  • the thermal treatment of the steel sheet 2 in the annealing plant 3 changes its crystalline structure in such a way that an improvement in the magnetic properties of the electrical strip that is finally obtained is achieved.
  • the vertical conveying direction of the steel sheet 2 during this thermal treatment makes it possible to avoid contact or unrolling of otherwise necessary conveying rollers on the steel sheet 2, particularly at high temperatures of the steel sheet 2, as a result of which these electrical strips have a high degree of uniformity in their surfaces.
  • In order to influence the crystalline structure of the steel sheet 2 during the thermal treatment in the annealing system 3 it passes through a heating area, a holding area and a cooling area, each with a special, adapted temperature profile over time.
  • the processing method in the device 1 includes a control device 6, by which both the temperatures in the areas of the annealing system 3 and the speed of movement of the steel sheet 2 are controlled to achieve the corresponding temperature profiles over time.
  • the control of the processing method in the device 1 is also based on information from subsequent control devices for monitoring the quality of the steel sheet 2.
  • the steel sheet 2 After leaving the annealing system 3, the steel sheet 2 passes through a measuring station 7 in which the magnetic properties of the steel sheet 2 after the heat treatment be detected. It is so in the case of deviations from the desired properties of the steel sheet 2 possible, automatically by the control device 6 on the machining process - to take corrective influence - especially in the annealing system 3.
  • this can also be equipped to measure other properties, such as geometric parameters of the processed steel sheet 2.
  • the device 1 for carrying out the processing method also includes a coating station 8 for applying and then drying a protective layer on the steel sheet 2. Subsequently, a coating measuring station 9 is provided, in which the thickness and uniformity of the coating on the steel sheet 2 applied protective layer is measured and thus controlled. Finally, a further strip store 10 and a post-processing station 11 connected thereto are provided on the output side. The latter primarily serves to cut the steel sheet 2 running through the device 1 as an endless strip into sub-strips and to wind them up onto individual rolls.
  • FIG. 2 shows the glow system 3 in a simplified schematic representation of its components.
  • This plant for the thermal treatment of the steel sheet 2 comprises, in the order of the direction of movement of the steel sheet 2, a furnace entry area 12, a rapid heating area 13 and a vertical furnace 14. In the uppermost end area of the vertical furnace 14, this is followed by a holding area or a holding zone 15. Further in the ascending strand of the steel sheet 2 follows a first cooling zone 16 and in an upper end region of the annealing system 3 there is a deflection zone 17. This has deflection rollers 18 over which the steel sheet 2 is guided and thus from the ascending strand into the descending strand of the annealing system 3 is transferred. The deflection area 17 located in the upper end area of the annealing system 3 is followed by a second cooling zone 19, a third cooling zone 20 and finally a furnace exit area 21.
  • the steel sheet 2 is moved in the annealing system 3 in an inert gas atmosphere consisting predominantly of hydrogen.
  • the protective gas atmosphere has a hydrogen content of more than 99%. Since the steel sheet 2 is continuously moved through the interior of the annealing system 3 in a continuous process, it is particularly important that the transitions of the steel sheet 2 as it enters through the furnace entry area 12 and leaving the annealing system 3 through the furnace exit area 21 are designed to be as gas-tight as possible. Accordingly, the furnace entry area 12 and the furnace exit area 21 each have special gas seals. Optionally, seals can also be provided at the transition between the rapid heating area 13 and the vertical furnace 14 and between the vertical furnace 14 and the first cooling zone 16 .
  • the protective gas atmosphere in the annealing system 3 which consists of more than 99% hydrogen, it is also provided that only as little residual water vapor as possible is contained.
  • the protective gas atmosphere preferably contains water vapor with a proportion corresponding to a dew point of -70.degree. C. to -45.degree.
  • This protective gas atmosphere with more than 99% hydrogen and the particularly low water vapor content is maintained at least in the volume extending from the furnace inlet area 12 via the heating area, the holding zone 15 and the deflection area 17 .
  • a protective gas atmosphere with a less high level of purity can also be provided.
  • the rapid heating area 13 and the vertical furnace 14 together form the heating area of the annealing system 3. This is followed by the holding area in the holding zone 15 and finally the cooling area, which consists of the first cooling zone 16, the deflection area 17 and the second and third cooling zone 19. 20 in the descending leg of the annealing plant 3.
  • the thermal energy supplied by the rapid heating area 13 and the vertical furnace 14 during its upward movement into the steel sheet 2 finally heats it to a maximum temperature in a range of 920 °C to 1,150 °C.
  • the steel sheet 2 is subjected to a tensile load corresponding to the weight of the steel sheet 2 hanging further down.
  • the dimensions of the rapid heating area 13, the vertical furnace 14 and the furnace inlet area 12 are dimensioned such that a height 24 of an area of the steel sheet 2 with its maximum temperature is so great that the tensile stress prevailing in the steel sheet 2 is less than 5 MPa.
  • the height 24 is preferably selected such that the tensile stress is less than 4 MPa.
  • the height 24 of the area with the maximum temperature in the glow system 3 corresponds to about half the total height of the glow system 3.
  • This can be achieved, for example, by generating torques of different magnitudes, which act on the conveyor rollers for moving the steel sheet 2 .
  • the respectively prevailing tensile stress in cross sections of the region of the steel sheet 2 with the maximum temperature does not exceed a value of 5 MPa.
  • the prevailing tensile stress is maintained at a value less than 4 MPa.
  • the development of good magnetic properties can be additionally promoted by the treatment with such an alternating load during the thermal treatment. In particular, non-uniformities in the magnetic properties (magnetic anisotropy) during the annealing process in the longitudinal and transverse direction of the steel strip 2 can be avoided.
  • FIG. 3 shows a diagram of the time course of the temperature of the steel sheet 2 during its thermal treatment.
  • a heating-up phase 25, a holding phase 26 and a cooling-down phase 27 can be distinguished.
  • Heating takes place with a very steeply rising temperature curve in the first section at a heating rate of 100° C./s to 600° C./s.
  • This rapid heating of the steel sheet 2 is achieved by the rapid heating area 13 (Fig. 2).
  • the steel sheet is further heated up to a maximum temperature at a heating rate of 10 °C/s to 50 °C/s.
  • This second part of the heating phase is effected in the vertical oven 14 .
  • the steel sheet 2 is preferably heated up to a maximum temperature in a range from 950.degree. C. to 1,100.degree.
  • the temperature in the holding area or holding zone 15 is then kept at the maximum temperature for the duration of the holding phase 26 .
  • the length or duration of the holding phase 26 is in a range from 5 seconds to 45 seconds, preferably in a range from 10 seconds to 30 seconds.
  • the temperature of the steel sheet 2 then goes into the cooling phase 27.
  • the steel sheet 2 is initially cooled from the maximum temperature to a first intermediate temperature with a value in a range from 200 °C to 1100 °C, preferably 400 °C to 900 °C, corresponding to the movement of the steel sheet 2 in the first cooling zone 16 between the holding zone 15 and the deflection area 17.
  • Cooling to the first intermediate temperature takes place comparatively slowly at a cooling rate of 3° C./s to 20° C./s, preferably at a cooling rate of 5° C./s to 15° C./s.
  • the temperature in the deflection area 17 is kept approximately constant at the first intermediate temperature.
  • the cooling in the second cooling zone 19 is continued until a second intermediate temperature in a range of 600° C. to 700° C. is reached.
  • the speed of the cooling takes place at a cooling rate of 3° C./s to 20° C./s, preferably at a cooling rate of 5° C./s to 15° C./s.
  • the steel sheet 2 is cooled from the second intermediate temperature to about room temperature, the cooling taking place at a cooling rate of 10 °C/s to 50 °C/s is carried out.
  • the temperature profile during cooling i.e. at the transition from the maximum temperature via the first intermediate temperature in the deflection area 17 to the second intermediate temperature and finally to the final cooling to room temperature, at least two different variants can be distinguished.
  • Example 1 After the holding area in the holding zone 15, the temperature of the steel sheet 2 is lowered in the first cooling zone 16 to a value of the first intermediate temperature of approximately 800°C. With this value of the first intermediate temperature, the steel sheet 2 is guided over the deflection rollers 18 in the deflection area 17 and the cooling is then continued in the second cooling zone 19 with an initially lower cooling rate. In the second cooling zone 19, the temperature is reduced at a cooling rate of approximately 10° C./s. Only when the steel sheet 2 has reached a value of the second intermediate temperature in a range from 600° C. to 700° C. does cooling continue in the third cooling zone 20 at a cooling rate of typically 35° C./s.
  • Example 2 In this variant, a value of the first intermediate temperature of the steel sheet 2 of approximately 600° C. is already reached in the first cooling zone 16 . After the steel sheet 2 has been deflected in the deflection area 17 on the deflection rollers 18, further cooling can then be continued at the high cooling rate of typically 35° C./s—in the course of the second cooling zone 19 as the third cooling zone 20.
  • FIG. 4 shows an alternative exemplary embodiment of the annealing system 3 for the thermal treatment of the steel sheet 2 according to FIG. That is, in comparison to the embodiment according to the representation in FIG. 2, no rapid heating area 13 is included and the heating of the steel sheet 2 to the maximum temperature takes place solely with the aid of the vertical furnace 14.
  • the vertical furnace 14 can be a gas-powered or—preferably—an electric heating system . In this annealing system 3, the steel sheet 2 is heated at a heating rate of between 5° C./s and 100° C./s.
  • FIG. 5 A further embodiment variant of an alternative glow system 3 is shown in FIG. 5 in a schematically simplified manner.
  • this annealing system 3 corresponds to the example according to FIG. 4, in that only the vertical furnace 14 is also provided for this purpose.
  • a coating station 8 follows the third cooling zone 20 in the descending line (FIG. 1). This is designed for a vertical conveying direction of the steel sheet 2 and includes a coating zone 22 and a drying zone 23.
  • the integration of the coating station 8 in the descending line of the annealing system 3 achieves the overall advantage of a reduced space requirement for the entire system.
  • the described method of processing the silicon-containing, cold-rolled steel sheet 2 with the thermal treatment in the device 1 advantageously enables the production of a non-grain-oriented electrical strip with a high degree of homogeneity in its crystalline structure, improved magnetic properties and a significantly improved surface quality.
  • the application of the method is particularly suitable for the treatment of electrical strips made of alloyed steels with alloy components in the proportions by weight of Si: 1.5% to 6%, preferably 2% to 4%, Al: 0.05% to 2%, C: ⁇ 0.01%, preferably ⁇ 0.005%, Mn: 0.05% to 5%, P: 0.01% to 0.2%, S: ⁇ 0.01%, preferably ⁇ 0.005%, and N: ⁇ 0.01%, preferably ⁇ 0.005%.
  • the risk of oxide growth can occur during the processing of the steel sheet 2.
  • solution on the deflection roller even with the high proportions of Si, Al and Mn in the strip with high deflection temperatures can be avoided.
  • periodic belt indentations and thus system downtimes can be avoided.
  • the throughput of the device 1 can be increased by higher deflection temperatures of the strip.

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Abstract

The invention relates to a method for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet, comprising a thermal treatment for producing a non-grain-oriented electric strip, wherein the steel sheet 2 contains between 1.5 and 6 wt.% of silicon, and wherein the steel sheet is moved in a strip-like state during the thermal treatment in a continuous process through an annealing installation having a preheating region, a hold region and a cooling region, the steel sheet being moved in the annealing installation in a vertical main conveying direction.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES ELEKTRQBANDS METHOD OF MAKING AN ELECTRICAL TAPE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs mit einer thermischen Behandlung zur Herstellung eines nicht-komorientierten Elektrobands entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet with a thermal treatment for producing a non-grain-oriented electrical strip according to the preamble of claim 1.
Für eine Vielzahl von elektrotechnischen bzw. elektromagnetischen Anwendungen sind Stahlbleche von Eisen-Silizium-Legierungen mit einem hohen Siliziumanteil, insbesondere mit einem Siliziumanteil von mehr als 1,5 % Gew. von großem Interesse. Solche üblicherweise als Elektroblech oder Elektroband bezeichneten Stahlbleche weisen eine höhere Sättigungsmagnetisierung in Kombination mit höheren Werten des elektrischen Widerstands auf und bieten daher den Vorteil von geringeren magnetischen Verlusten, insbesondere bei Anwendungen bei höheren Frequenzen. Steel sheets made of iron-silicon alloys with a high silicon content, in particular with a silicon content of more than 1.5% by weight, are of great interest for a large number of electrotechnical or electromagnetic applications. Such steel sheets, usually referred to as electrical sheet or electrical strip, have a higher saturation magnetization in combination with higher values of the electrical resistance and therefore offer the advantage of lower magnetic losses, especially in applications at higher frequencies.
Zu der Herstellung solcher Elektrobleche werden zunächst nach dem Erschmelzen der Stahllegierungen die Schmelzen zu sogenannten Brammen vergossen. Aus diesem Vormaterial werden in einem Warmwalzprozess zunächst sogenannte Warmbänder hergestellt. Dazu ist - im Falle einer zwischenzeitlichen Abkühlung des Vormaterials - ein Wiedererwärmen und Entzundern der Oberflächen zur Beseitigung von zurückgebliebenen Oxydschichten erforderlich. Dies erfolgt in der Regel durch eine als Beizen durchgeführte, chemische Oberflächenbehandlung. Die erhaltenen Warmbänder werden dann zu einem Kaltband gewalzt. Schließlich erfolgt eine Wärmebehandlung der Bänder in Glühöfen, wobei durch den Glühprozess die Ausbildung einer die erwünschten Eigenschaften begünstigenden, kristallinen Struktur erzielt wird. To produce such electrical steel sheets, the melts are first cast into so-called slabs after the steel alloys have been melted. So-called hot strip is first produced from this starting material in a hot-rolling process. If the primary material cools down in the meantime, it is necessary to reheat and descale the surfaces to remove any remaining oxide layers. This is usually done with a chemical surface treatment carried out as pickling. The hot strips obtained are then rolled into a cold strip. Finally, the strips are heat treated in annealing furnaces, with the annealing process achieving the formation of a crystalline structure that promotes the desired properties.
In Zwischenetappen der Bearbeitung solcher Stahlbänder zu Elektroblechen werden die Bänder zu Rollen, sogenannten Coils, aufgewickelt. Um den Herstellungsprozess in einem kontinuierlichen Verfahren durchführen zu können, sind in den dafür vorgesehenen Fertigungsanlagen Zwischenstationen, in denen die Rollen abgewickelt und die Enden der hintereinander angelieferten Rollen miteinander verschweißt werden, vorgesehen. Andererseits ist am Ausgang der Fertigungsanlagen ein Zerschneiden der kontinuierlichen Bänder und ein Wiederaufwickeln zu Rollen vorgesehen. Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs zu schaffen, das die Herstellung eines nicht-komorientierten Elektrobands mit verbesserten magnetischen Eigenschaften als auch mit einer deutlich verbesserten Oberflächenqualität ermöglicht. In intermediate stages of the processing of such steel strips into electrical sheets, the strips are wound into rolls, so-called coils. In order to be able to carry out the manufacturing process in a continuous process, intermediate stations are provided in the manufacturing plants provided for this purpose, in which the rolls are unwound and the ends of the rolls delivered one after the other are welded together. On the other hand, at the exit from the production lines, the continuous strips are cut and rewound into rolls. The object of the invention is to create a method for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet that enables the production of a non-grain-oriented electrical strip with improved magnetic properties and with a significantly improved surface quality.
Diese Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs mit einer thermischen Behandlung zur Herstellung eines nicht-komorientierten Elektrobands, wobei das Stahlblech einen Gewichtsteil von Silizium zwischen 1,5 % und 6 % enthält, und wobei das Stahlblech in einem bandförmigen Zustand bereitgestellt wird und während der thermischen Behandlung in einem kontinuierlichen Prozess durch eine Glühanlage mit einem Aufheizbereich, einem Haltebereich und einem Abkühlbereich bewegt wird, wobei das Stahlblech in der Glühanlage in einer vertikalen Hauptförderrichtung bewegt wird. This object of the invention is achieved by a method for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet with a thermal treatment to produce a non-grain-oriented electrical steel strip, the steel sheet containing between 1.5% and 6% by weight of silicon, and the steel sheet in is provided in a strip-like state and is moved during the thermal treatment in a continuous process through an annealing plant having a heating area, a holding area and a cooling area, the steel sheet being moved in the annealing plant in a vertical main conveying direction.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise ist vorgesehen, dass das Stahlblech in der Glühanlage von einem Ofeneintrittsbereich, der in einem unteren Endbereich der Glühanlage angeordnet ist, über Umlenkrollen, die in einem oberen Endbereich der Glühanlage angeordnet sind, zu einem Ofenaustrittsbereich, der in dem unteren Endbereich der Glühanlage angeordnet ist, bewegt wird. According to a preferred procedure, it is provided that the steel sheet in the annealing plant is transported from a furnace inlet area, which is arranged in a lower end area of the annealing plant, via deflection rollers, which are arranged in an upper end area of the annealing plant, to a furnace outlet area, which is located in the lower end area of the Annealing system is arranged, is moved.
Vorteilhaft ist auch die Verfahrensweise, bei der sich der Aufheizbereich und der Haltebereich zwischen dem Ofeneintrittsbereich und den Umlenkrollen erstrecken. The procedure in which the heating area and the holding area extend between the furnace inlet area and the deflection rollers is also advantageous.
In einer bevorzugten Verfahrensweise ist vorgesehen, dass das Stahlblech in dem Aufheizbereich während einer Aufheizphase auf eine Maximaltemperatur in einem Bereich von 920° bis 1150°C, vorzugsweise von 950 °C bis 1100 °C, erwärmt wird. In a preferred procedure, it is provided that the steel sheet in the heating area is heated to a maximum temperature in a range from 920° to 1150° C., preferably from 950° C. to 1100° C., during a heating-up phase.
Vorteilhaft ist insbesondere, wenn das Aufheizen des Stahlblechs in der Aufheizphase in einem ersten Abschnitt mit einer Heizrate von 100 °C/s bis 1000 °C/s und in einem zweiten Abschnitt mit einer Heizrate von 3 °C/s bis 50 °C/s durchgeführt wird. It is particularly advantageous if the steel sheet is heated up in the heating phase in a first section at a heating rate of 100 °C/s to 1000 °C/s and in a second section at a heating rate of 3 °C/s to 50 °C/s s is performed.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise wird das Stahlblech in dem Haltebereich in einer Haltephase mit einer Dauer von 5 s bis 45 s, vorzugsweise mit einer Dauer von 10 s bis 30 s, auf der Maximaltemperatur gehalten. Von Vorteil ist die Weiterbildung der Verfahrensweise, bei der das Stahlblech anschließend an die Haltephase, zwischen dem Haltebereich und den Umlenkrollen auf eine erste Zwischentemperatur von 200 °C bis 1050°C, bevorzugt von 400 °C bis 900 °C, abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 30 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s durchgeführt wird. According to a preferred procedure, the steel sheet is held at the maximum temperature in the holding area in a holding phase lasting from 5 s to 45 s, preferably lasting from 10 s to 30 s. The further development of the procedure is advantageous, in which the steel sheet is cooled to a first intermediate temperature of 200 °C to 1050 °C, preferably from 400 °C to 900 °C, after the holding phase, between the holding area and the deflection rollers, wherein the cooling is carried out at a cooling rate of 3°C/s to 30°C/s, preferably at a cooling rate of 5°C/s to 15°C/s.
Eine bevorzugte Wärmebehandlung des Stahlblechs sieht vor, dass das Stahlblech anschließend an die Umlenkrollen in einem ersten Abschnitt von der ersten Zwischentemperatur auf eine zweite Zwischentemperatur in einem Bereich von 200 °C bis 1050 °C, bevorzugt von 400 °C bis 900 °C, abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 30 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s, durchgeführt wird. A preferred heat treatment of the steel sheet provides that the steel sheet is then cooled to the deflection rollers in a first section from the first intermediate temperature to a second intermediate temperature in a range from 200° C. to 1050° C., preferably from 400° C. to 900° C is performed, the cooling being carried out at a cooling rate of 3°C/s to 30°C/s, preferably at a cooling rate of 5°C/s to 15°C/s.
Weiters ist es von Vorteil, wenn anschließend in einem zweiten Abschnitt bei der Bewegung zu dem Ofenaustrittsbereich das Stahlblech von der zweiten Zwischentemperatur weiter abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 60 °C/s, bevorzugt mit einer Kühlrate von 15 °C/s bis 35 °C/s, durchgeführt wird. Furthermore, it is advantageous if the steel sheet is then further cooled from the second intermediate temperature in a second section during the movement to the furnace outlet region, the cooling being carried out at a cooling rate of 3 °C/s to 60 °C/s, preferably with a cooling rate of 15 °C/s to 35 °C/s.
Die Verfahrensweise, wonach in der Glühanlage eine überwiegend aus Wasserstoff bestehende Schutzgasatmosphäre mit einem Anteil des Wasserstoffs von größer als 99 % (Vol.-%) bereitgestellt wird, hat den Vorteil, dass eine neuerliche Ausbildung von Oxydschichten an der Oberfläche vermieden werden kann. The procedure, according to which an inert gas atmosphere consisting predominantly of hydrogen with a proportion of hydrogen of more than 99% (vol%) is provided in the annealing plant, has the advantage that renewed formation of oxide layers on the surface can be avoided.
Als vorteilhaft erweist sich insbesondere, wenn in der Schutzgasatmosphäre Wasserdampf mit einem sehr geringen Anteil, insbesondere mit einem Anteil entsprechend einem Taupunkt von -70 °C bis -45 °C enthalten ist. It has proven particularly advantageous if the protective gas atmosphere contains a very small proportion of water vapor, in particular a proportion corresponding to a dew point of -70° C. to -45° C.
Das Verfahren ist besonders geeignet für Stahlblech mit einem Wert der Dicke von 0,05 mm bis 0,5 mm. The method is particularly suitable for sheet steel with a thickness of 0.05 mm to 0.5 mm.
Die Anwendung des Verfahrens ist insbesondere geeignet für die Behandlung von Elektrobändern aus legierten Stählen mit Legierungsbestandteilen in den Gewichts anteilen von Si: 1,5 % bis 6 %, bevorzugt 2 % bis 4 %, Al: 0,05 % bis 2 %, C: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, Mn: 0,05 % bis 5 %, P: 0,01 % bis 0,2 %, S: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, und N: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. The application of the method is particularly suitable for the treatment of electrical strips made of alloyed steels with alloying components in the proportions by weight of Si: 1.5% to 6%, preferably 2% to 4%, Al: 0.05% to 2%, C : <0.01%, preferably <0.005%, Mn: 0.05% to 5%, P: 0.01% to 0.2%, S: <0.01%, preferably <0.005%, and N: <0.01%, preferably <0.005%. For a better understanding of the invention, it is explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: They each show in a greatly simplified, schematic representation:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs; 1 shows an apparatus for processing a siliceous, cold-rolled steel sheet;
Fig. 2 eine Glühanlage zur thermischen Behandlung des Stahlblechs gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows an annealing installation for the thermal treatment of the steel sheet according to FIG. 1;
Fig. 3 ein Diagramm des Temperaturverlaufs des Stahlblechs während der thermischen Behandlung; Fig. 3 is a graph showing the temperature history of the steel sheet during the thermal treatment;
Fig. 4 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Glühanlage zur thermischen Behandlung des Stahlblechs; 4 shows an alternative exemplary embodiment of the annealing system for the thermal treatment of the steel sheet;
Fig. 5 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Glühanlage. 5 shows a further alternative exemplary embodiment of the glow system.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Eageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. As an introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numbers or the same component designations, it being possible for the disclosures contained throughout the description to be applied to the same parts with the same reference numbers or the same component designations. The position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc., is related to the directly described and illustrated figure and these position information are to be transferred to the new position in the event of a change of position.
Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 in Form einer Fertigungsstraße zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs 2 mit einer thermischen Behandlung zur Herstellung eines nicht-komorientierten Elektrobands. Das Stahlblech 2, das in der Vorrichtung 1 einer thermischen Behandlung unterzogen wird, ist dabei ein kaltgewalztes Stahlband mit einer Dicke in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm. Das Stahlblech 2 wird bei dem Bearbeitungsverfahren in einem bandförmigen Zustand bereitgestellt und während der Bearbeitung in einem kontinuierlichen Prozess durch hintereinander angeordnete Stationen der Fertigungsstraße bewegt. Als die primäre Bearbeitungs station der Vorrichtung 1 umfasst diese eine Glühanlage 3 zur thermischen Behandlung des Stahlblechs 2. Eingangsseitig umfasst die Vorrichtung 1 eine Vorbereitung s station 4 zur Bereitstellung des als Endlosband zugeführten Stahlblechs 2. Die in der Fig. 1 als nur eine Komponente dargestellte Vorbereitung s station 4 repräsentiert mehrere einzelne Bearbeitungsstationen bzw. Vorbereitungsarbeiten wie das Abwickeln des kaltgewalzten Stahlblechs 2 von entsprechenden Rollen, das Zusammenschweißen der aufeinander folgenden Enden von mehreren Rollen zum Endlosband und ein vorbereitendes Reinigen bzw. Entfetten der Oberflächen. Durch einen nachfolgend angeordneten Bandspeicher 5 wird ein Ausgleich bzw. eine Anpassung unterschiedlicher Bewegungsgeschwindigkeiten des Stahlblechs 2 zwischen der Vorbereitung s station 4 und anschließenden Bearbeitungs Stationen sichergestellt. 1 shows a device 1 in the form of a production line for processing a silicon-containing, cold-rolled steel sheet 2 with a thermal treatment for producing a non-grain-oriented electrical strip. The steel sheet 2, which is subjected to a thermal treatment in the device 1, is a cold-rolled steel strip with a thickness in a range from 0.05 mm to 0.5 mm. In the processing method, the steel sheet 2 is provided in a strip-like state and, during processing, is moved in a continuous process through stations of the production line arranged one behind the other. As the primary processing station of the device 1, it includes an annealing system 3 for the thermal treatment of the steel sheet 2. On the input side, the device 1 comprises a preparation station 4 for preparing the steel sheet 2 supplied as an endless strip. The preparation station 4 shown in FIG. 1 as only one component represents several individual processing stations or preparatory work such as unwinding the cold-rolled steel sheet 2 from corresponding Rolls, the welding together of the consecutive ends of several rolls to form an endless strip and a preparatory cleaning or degreasing of the surfaces. A belt storage device 5 arranged downstream ensures compensation or adaptation of different movement speeds of the steel sheet 2 between the preparation station 4 and subsequent processing stations.
Das kaltgewalzte Stahlblech 2 wird anschließend in der Glühanlage 3 einer thermischen Behandlung unterzogen, wobei - wie nachfolgend anhand der Darstellungen in der Fig. 2 beschrieben wird - das Stahlblech 2 in der Glühanlage 3 in einer vertikalen Förderrichtung bewegt wird. Durch die thermische Behandlung des Stahlblechs 2 in der Glühanlage 3 wird dessen kristalline Struktur derart verändert, dass eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des schließlich erhaltenen Elektrobands erreicht wird. Durch die vertikale Förderrichtung des Stahlblechs 2 während dieser thermischen Behandlung können Kontakte bzw. ein Abrollen von sonst erforderlichen Förderrollen an dem Stahlblech 2, insbesondere bei hohen Temperaturen des Stahlblechs 2 vermieden werden, wodurch diese Elektrobänder eine hohe Gleichförmigkeit ihrer Oberflächen erhalten. Zu der Beeinflussung der kristallinen Struktur des Stahlblechs 2 durchläuft dieses während der thermischen Behandlung in der Glühanlage 3 einen Aufheizbereich, einen Haltebereich und einen Abkühlbereich mit einem jeweils besonderen, angepassten zeitlichen Temperaturverlauf. The cold-rolled sheet steel 2 is then subjected to a thermal treatment in the annealing system 3, wherein--as will be described below with reference to the illustrations in FIG. The thermal treatment of the steel sheet 2 in the annealing plant 3 changes its crystalline structure in such a way that an improvement in the magnetic properties of the electrical strip that is finally obtained is achieved. The vertical conveying direction of the steel sheet 2 during this thermal treatment makes it possible to avoid contact or unrolling of otherwise necessary conveying rollers on the steel sheet 2, particularly at high temperatures of the steel sheet 2, as a result of which these electrical strips have a high degree of uniformity in their surfaces. In order to influence the crystalline structure of the steel sheet 2, during the thermal treatment in the annealing system 3 it passes through a heating area, a holding area and a cooling area, each with a special, adapted temperature profile over time.
Zur Steuerung des Bearbeitungsverfahrens in der Vorrichtung 1 umfasst diese eine Steuervorrichtung 6, durch die sowohl die Temperaturen in den genannten Bereichen der Glühanlage 3 als auch die Geschwindigkeit der Bewegung des Stahlblechs 2 zur Erzielung der entsprechenden zeitlichen Temperaturverläufe versteuert werden. Die Steuerung des Bearbeitungsverfahrens in der Vorrichtung 1 stützt sich zusätzlich auch auf Informationen von nachfolgenden Kontrolleinrichtungen zur Überwachung der erhaltenen Qualität des Stahlblechs 2. So durchläuft das Stahlblech 2 nach Verlassen der Glühanlage 3 eine Messstation 7 in der die magnetischen Eigenschaften des Stahlblechs 2 nach der Wärmebehandlung detektiert werden. Im Falle von Abweichungen von den gewünschten Eigenschaften des Stahlblechs 2 ist es so möglich, durch die Steuervorrichtung 6 automatisch auf das Bearbeitungsverfahren - insbesondere in der Glühanlage 3 - korrigierend Einfluss zu nehmen. Neben der Detektion der magnetischen Eigenschaften des Stahlbleches 2 in der Messstation 7 kann diese auch zur Messung anderer Eigenschaften, wie beispielsweise von geometrischen Größen des bearbeiteten Stahlblechs 2 ausgestattet sein. To control the processing method in the device 1, it includes a control device 6, by which both the temperatures in the areas of the annealing system 3 and the speed of movement of the steel sheet 2 are controlled to achieve the corresponding temperature profiles over time. The control of the processing method in the device 1 is also based on information from subsequent control devices for monitoring the quality of the steel sheet 2. After leaving the annealing system 3, the steel sheet 2 passes through a measuring station 7 in which the magnetic properties of the steel sheet 2 after the heat treatment be detected. It is so in the case of deviations from the desired properties of the steel sheet 2 possible, automatically by the control device 6 on the machining process - to take corrective influence - especially in the annealing system 3. In addition to the detection of the magnetic properties of the steel sheet 2 in the measuring station 7, this can also be equipped to measure other properties, such as geometric parameters of the processed steel sheet 2.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 zur Durchführung des Bearbeitungsverfahrens im Anschluss auch eine Beschichtungsstation 8 zum Auftrag und zur anschließenden Trocknung einer Schutzschicht auf dem Stahlblech 2. In weiterer Folge ist eine Beschichtungsmessstation 9 vorgesehen, in der die Dicke und Gleichförmigkeit der auf das Stahlblech 2 aufgetragenen Schutzschicht gemessen und somit kontrolliert wird. Schließlich sind ausgangsseitig ein weiterer Bandspeicher 10 und daran anschließend eine Nachbearbeitungsstation 11 vorgesehen. Letztere dient primär dem Zerschneiden des als Endlosband durch die Vorrichtung 1 laufenden Stahlblechs 2 in Teilbänder und deren Aufwickeln auf einzelne Rollen. In a preferred embodiment, the device 1 for carrying out the processing method also includes a coating station 8 for applying and then drying a protective layer on the steel sheet 2. Subsequently, a coating measuring station 9 is provided, in which the thickness and uniformity of the coating on the steel sheet 2 applied protective layer is measured and thus controlled. Finally, a further strip store 10 and a post-processing station 11 connected thereto are provided on the output side. The latter primarily serves to cut the steel sheet 2 running through the device 1 as an endless strip into sub-strips and to wind them up onto individual rolls.
Die Fig. 2 zeigt als Detail der Fig. 1 die Glühanlage 3 in einer vereinfachten Prinzipdarstellung ihrer Komponenten. Diese Anlage zur thermischen Behandlung des Stahlblechs 2 umfasst in Reihenfolge der Bewegungsrichtung des Stahlbleches 2 einen Ofeneintrittsbereich 12, einen Schnellaufheizbereich 13 und einen Vertikalen Ofen 14. Im obersten Endbereich des Vertikalen Ofens 14 schließt sich an diesen ein Haltebereich bzw. eine Haltezone 15 an. Weiter im aufsteigenden Strang des Stahlblechs 2 folgt eine erste Abkühlzone 16 und in einem oberen Endbereich der Glühanlage 3 ein Umlenkbereich 17. Dieser weist Umlenkrollen 18 auf, über die das Stahlblech 2 geführt wird und so von dem aufsteigenden Strang in den absteigenden Strang der Glühanlage 3 übergeleitet wird. Auf den im oberen Endbereich der Glühanlage 3 angeordneten Umlenkbereich 17 folgt eine zweite Abkühlzone 19, eine dritte Abkühlzone 20 und schließlich ein Ofenaustrittsbereich 21. As a detail of FIG. 1, FIG. 2 shows the glow system 3 in a simplified schematic representation of its components. This plant for the thermal treatment of the steel sheet 2 comprises, in the order of the direction of movement of the steel sheet 2, a furnace entry area 12, a rapid heating area 13 and a vertical furnace 14. In the uppermost end area of the vertical furnace 14, this is followed by a holding area or a holding zone 15. Further in the ascending strand of the steel sheet 2 follows a first cooling zone 16 and in an upper end region of the annealing system 3 there is a deflection zone 17. This has deflection rollers 18 over which the steel sheet 2 is guided and thus from the ascending strand into the descending strand of the annealing system 3 is transferred. The deflection area 17 located in the upper end area of the annealing system 3 is followed by a second cooling zone 19, a third cooling zone 20 and finally a furnace exit area 21.
Während seiner thermischen Behandlung wird das Stahlblech 2 in der Glühanlage 3 in einer überwiegend aus Wasserstoff bestehenden Schutzgasatmosphäre bewegt. Die Schutzgasatmosphäre weist Wasserstoff mit einem Anteil von mehr als 99 % auf. Da das Stahlblech 2 in einem kontinuierlichen Prozess fortlaufend durch das Innere der Glühanlage 3 bewegt wird, ist es besonders wichtig, dass die Übergänge des Stahlblechs 2 beim Eintritt durch den Ofen- eintrittsbereich 12 und Verlassen der Glühanlage 3 durch den Ofenaustrittsbereich 21 möglichst gasdicht ausgebildet sind. Dementsprechend weisen der Ofeneintrittsbereich 12 und der Ofenaustrittsbereich 21 jeweils besondere Gasdichtungen auf. Optional können auch am Übergang zwischen dem Schnellaufheizbereich 13 und dem Vertikalen Ofen 14 und zwischen dem Vertikalen Ofen 14 und der ersten Abkühlzone 16 Dichtungen vorgesehen sein. Für die Schutzgasatmosphäre in der Glühanlage 3, die zu mehr als 99 % aus Wasserstoff besteht, ist außerdem vorgesehen, dass nur möglichst wenig Reste von Wasserdampf enthalten sind. Vorzugsweise enthält die Schutzgasatmosphäre Wasserdampf mit einem Anteil entsprechend einem Taupunkt von -70 °C bis -45 °C. Diese Schutzgasatmosphäre mit mehr als 99 % Wasserstoff und dem besonders niedrigen Wasserdampf-Anteil wird zumindest in dem sich vom Ofeneintrittsbereich 12 über den Aufheizbereich, die Haltezone 15 und den Umlenkbereich 17 erstreckenden Volumen aufrecht gehalten. In dem anschließenden Abschnitt, nach dem Umlenkbereich 17, kann auch eine Schutzgasatmosphäre mit nicht so hoher Reinheit vorgesehen werden. During its thermal treatment, the steel sheet 2 is moved in the annealing system 3 in an inert gas atmosphere consisting predominantly of hydrogen. The protective gas atmosphere has a hydrogen content of more than 99%. Since the steel sheet 2 is continuously moved through the interior of the annealing system 3 in a continuous process, it is particularly important that the transitions of the steel sheet 2 as it enters through the furnace entry area 12 and leaving the annealing system 3 through the furnace exit area 21 are designed to be as gas-tight as possible. Accordingly, the furnace entry area 12 and the furnace exit area 21 each have special gas seals. Optionally, seals can also be provided at the transition between the rapid heating area 13 and the vertical furnace 14 and between the vertical furnace 14 and the first cooling zone 16 . For the protective gas atmosphere in the annealing system 3, which consists of more than 99% hydrogen, it is also provided that only as little residual water vapor as possible is contained. The protective gas atmosphere preferably contains water vapor with a proportion corresponding to a dew point of -70.degree. C. to -45.degree. This protective gas atmosphere with more than 99% hydrogen and the particularly low water vapor content is maintained at least in the volume extending from the furnace inlet area 12 via the heating area, the holding zone 15 and the deflection area 17 . In the subsequent section, after the deflection area 17, a protective gas atmosphere with a less high level of purity can also be provided.
Der Schnellaufheizbereich 13 und der Vertikale Ofen 14 bilden gemeinsam den Aufheizbereich der Glühanlage 3. Darauf folgt der Haltebereich in der Haltezone 15 und schließlich der Abkühlbereich, der sich zusammensetzt aus der ersten Abkühlzone 16, dem Umlenkbereich 17 und der zweiten und der dritten Abkühlzone 19, 20 in dem absteigenden Strang der Glühanlage 3. Durch die von dem Schnellaufheizbereich 13 und dem Vertikalen Ofen 14 während seiner Aufwärtsbewegung in das Stahlblech 2 zugeführte Wärmeenergie wird dieses schließlich auf eine Maximaltemperatur in einem Bereich von 920 °C bis 1.150 °C erwärmt. Das Stahlblech 2 ist dabei gleichzeitig einer Zugbelastung entsprechend dem Eigengewicht des weiter unten hängenden Stahlblechs 2 ausgesetzt. Die Abmessungen des Schnellaufheizbereichs 13, des Vertikalen Ofens 14 als auch des Ofeneintrittsbereichs 12 sind dabei so dimensioniert, dass eine Höhe 24 eines Bereichs des Stahlblechs 2 mit deren Maximaltemperatur so groß ist, dass die in dem Stahlblech 2 herrschende Zugspannung kleiner ist als 5 MPa. Vorzugsweise wird die Höhe 24 so gewählt, dass die Zugspannung kleiner ist als 4 MPa. Die Höhe 24 des Bereichs mit der Maximaltemperatur in der Glühanlage 3 entspricht etwa der Hälfte der Gesamthöhe Glühanlage 3. The rapid heating area 13 and the vertical furnace 14 together form the heating area of the annealing system 3. This is followed by the holding area in the holding zone 15 and finally the cooling area, which consists of the first cooling zone 16, the deflection area 17 and the second and third cooling zone 19. 20 in the descending leg of the annealing plant 3. The thermal energy supplied by the rapid heating area 13 and the vertical furnace 14 during its upward movement into the steel sheet 2 finally heats it to a maximum temperature in a range of 920 °C to 1,150 °C. At the same time, the steel sheet 2 is subjected to a tensile load corresponding to the weight of the steel sheet 2 hanging further down. The dimensions of the rapid heating area 13, the vertical furnace 14 and the furnace inlet area 12 are dimensioned such that a height 24 of an area of the steel sheet 2 with its maximum temperature is so great that the tensile stress prevailing in the steel sheet 2 is less than 5 MPa. The height 24 is preferably selected such that the tensile stress is less than 4 MPa. The height 24 of the area with the maximum temperature in the glow system 3 corresponds to about half the total height of the glow system 3.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist außerdem vorgesehen, dass während der thermischen Behandlung in der Glühanlage 3 in dem Stahlblech 2 als eine zusätzliche Behandlung periodisch auf- und abschwellende Zugspannungen eingebracht werden. Dies kann beispielweise durch die Erzeugung unterschiedlich großer Drehmomente, die an den Förderrollen für die Bewegung des Stahlblechs 2 angreifen, erreicht werden. Dabei ist aber jedenfalls vorgesehen, dass in Querschnitten des Bereichs des Stahlblechs 2 mit der Maximaltemperatur die jeweilig vorherrschende Zugspannung einen Wert von 5 MPa nicht überschreitet. Vorzugsweise wird die vorherrschende Zugspannung bei einem Wert gehalten, der kleiner ist als 4 MPa. Durch die Behandlung mit einer solchen Wechsellast während der thermischen Behandlung kann die Ausbildung guter magnetischer Eigenschaften zusätzlich begünstigt werden. Insbesondere können damit Ungleichmäßigkeiten der magnetischen Eigenschaften (magnetische Anisotropie) während dem Glühprozess in längs und quer Richtung des Stahlbandes 2 vermieden werden. In a preferred variant of the method, provision is also made for periodically increasing and decreasing tensile stresses to be introduced into the steel sheet 2 as an additional treatment during the thermal treatment in the annealing system 3 . This can be achieved, for example, by generating torques of different magnitudes, which act on the conveyor rollers for moving the steel sheet 2 . In any case, however, it is provided that the respectively prevailing tensile stress in cross sections of the region of the steel sheet 2 with the maximum temperature does not exceed a value of 5 MPa. Preferably the prevailing tensile stress is maintained at a value less than 4 MPa. The development of good magnetic properties can be additionally promoted by the treatment with such an alternating load during the thermal treatment. In particular, non-uniformities in the magnetic properties (magnetic anisotropy) during the annealing process in the longitudinal and transverse direction of the steel strip 2 can be avoided.
Die thermische Behandlung des Stahlblechs 2 in der Glühanlage 3 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 näher erläutert. Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Temperatur des Stahlblechs 2 während seiner thermischen Behandlung. Dabei sind eine Aufheizphase 25, eine Haltephase 26 und eine Abkühlphase 27 zu unterscheiden. Zu Beginn der Aufheizphase 25 erfolgt eine Erwärmung mit einer sehr steil ansteigenden Temperaturkurve in dem ersten Abschnitt mit einer Heizrate von 100 °C/s bis 600 °C/s. Diese rasche Erwärmung des Stahlblechs 2 wird durch den Schnellaufheizbereich 13 erreicht (Fig. 2). Daran anschließend wird in einem zweiten Abschnitt mit einer Heizrate von 10 °C/s bis 50 °C/s das Stahlblech bis zu einer Maximaltemperatur weiter erwärmt. Dieser zweite Teil der Aufheizphase wird in dem Vertikalen Ofen 14 bewirkt. Die Erwärmung des Stahlblechs 2 erfolgt vorzugsweise bis zu einer Maximaltemperatur in einem Bereich von 950 °C bis 1.100 °C. In dem Haltebereich bzw. der Haltezone 15 wird sodann während der Dauer der Haltephase 26 die Temperatur auf der Maximaltemperatur gehalten. Die Länge bzw. Dauer der Haltephase 26 liegt in einem Bereich von 5 Sekunden bis 45 Sekunden, vorzugsweise in einem Bereich von 10 Sekunden bis 30 Sekunden. The thermal treatment of the steel sheet 2 in the annealing system 3 is explained in more detail below with reference to FIG. 3 . FIG. 3 shows a diagram of the time course of the temperature of the steel sheet 2 during its thermal treatment. A heating-up phase 25, a holding phase 26 and a cooling-down phase 27 can be distinguished. At the beginning of the heating-up phase 25, heating takes place with a very steeply rising temperature curve in the first section at a heating rate of 100° C./s to 600° C./s. This rapid heating of the steel sheet 2 is achieved by the rapid heating area 13 (Fig. 2). Then, in a second section, the steel sheet is further heated up to a maximum temperature at a heating rate of 10 °C/s to 50 °C/s. This second part of the heating phase is effected in the vertical oven 14 . The steel sheet 2 is preferably heated up to a maximum temperature in a range from 950.degree. C. to 1,100.degree. The temperature in the holding area or holding zone 15 is then kept at the maximum temperature for the duration of the holding phase 26 . The length or duration of the holding phase 26 is in a range from 5 seconds to 45 seconds, preferably in a range from 10 seconds to 30 seconds.
Mit dem Ende der Haltephase 26 - entsprechend dem Übergang des Stahlblechs 2 von der Haltezone 25 in die erste Abkühlzone 16 - geht die Temperatur des Stahlblechs 2 sodann in die Abkühlphase 27 über. Am Beginn dieser Abkühlphase 27 erfolgt zunächst ein Abkühlen des Stahlblechs 2 von der Maximaltemperatur auf eine erste Zwischentemperatur mit einem Wert in einem Bereich von 200 °C bis 1100 °C, bevorzugt 400 °C bis 900 °C, entsprechend der Bewegung des Stahlblechs 2 in der ersten Abkühlzone 16 zwischen der Haltezone 15 und dem Umlenkbereich 17. Das Abkühlen auf die erste Zwischentemperatur erfolgt vergleichsweise langsam mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 20 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s. Während das Stahlblech 2 über die Umlenkrollen 18 geführt wird, wird dessen Temperatur in dem Umlenkbereich 17 auf der ersten Zwischentemperatur in etwa konstant gehalten. Anschließend an die Umlenkrollen 18 nach Verlassen des Umlenkbereichs 7 wird die Abkühlung in der zweiten Abkühlzone 19 bis Erreichen einer zweiten Zwischentemperatur in einem Bereich von 600 °C bis 700 °C fortgesetzt. Die Geschwindigkeit der Kühlung erfolgt dabei mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 20 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s. Im letzten Abschnitt der Abkühlphase 27 - entsprechend der dritten Abkühlzone 20 mit der Bewegung des Stahlblechs 2 zu dem Ofenaustrittsbereich 21 hin - wird das Stahlblech 2 von der zweiten Zwischentemperatur bis etwa Raumtemperatur abgekühlt, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 10 °C/s bis 50 °C/s durchgeführt wird. With the end of the holding phase 26 - corresponding to the transition of the steel sheet 2 from the holding zone 25 to the first cooling zone 16 - the temperature of the steel sheet 2 then goes into the cooling phase 27. At the beginning of this cooling phase 27, the steel sheet 2 is initially cooled from the maximum temperature to a first intermediate temperature with a value in a range from 200 °C to 1100 °C, preferably 400 °C to 900 °C, corresponding to the movement of the steel sheet 2 in the first cooling zone 16 between the holding zone 15 and the deflection area 17. Cooling to the first intermediate temperature takes place comparatively slowly at a cooling rate of 3° C./s to 20° C./s, preferably at a cooling rate of 5° C./s to 15° C./s. While the steel sheet 2 is guided over the deflection rollers 18, its temperature in the deflection area 17 is kept approximately constant at the first intermediate temperature. Following the deflection rollers 18 after leaving the deflection area 7, the cooling in the second cooling zone 19 is continued until a second intermediate temperature in a range of 600° C. to 700° C. is reached. The speed of the cooling takes place at a cooling rate of 3° C./s to 20° C./s, preferably at a cooling rate of 5° C./s to 15° C./s. In the last section of the cooling phase 27 - corresponding to the third cooling zone 20 with the movement of the steel sheet 2 towards the furnace exit area 21 - the steel sheet 2 is cooled from the second intermediate temperature to about room temperature, the cooling taking place at a cooling rate of 10 °C/s to 50 °C/s is carried out.
Hinsichtlich des Temperatur- Verlaufs während der Abkühlung, d.h. bei dem Übergang von der Maximaltemperatur über die erste Zwischentemperatur in dem Umlenkbereich 17 zu der zweiten Zwischentemperatur und schließlich zur endgültigen Abkühlung auf Raumtemperatur, können zumindest zwei unterschiedliche Varianten unterschieden werden. With regard to the temperature profile during cooling, i.e. at the transition from the maximum temperature via the first intermediate temperature in the deflection area 17 to the second intermediate temperature and finally to the final cooling to room temperature, at least two different variants can be distinguished.
Beispiel 1: Nach dem Haltebereich in der Haltezone 15 erfolgt in der ersten Abkühlzone 16 eine Absenkung der Temperatur des Stahlblechs 2 auf einem Wert der ersten Zwischentemperatur von etwa 800 °C. Mit diesem Wert der ersten Zwischentemperatur wird das Stahlblech 2 in dem Umlenkbereich 17 über die Umlenkrollen 18 geführt und wird daran anschließend die Abkühlung in der zweiten Abkühlzone 19 mit einer zunächst geringeren Abkühlgeschwindigkeit fortgesetzt. In der zweiten Abkühlzone 19 erfolgt die Temperaturreduktion mit einer Kühlrate von etwa 10 °C/s. Erst wenn das Stahlblech 2 einen Wert der zweiten Zwischentemperatur in einem Bereich von 600 °C bis 700 °C erreicht hat, wir die Kühlung ihn der dritten Abkühlzone 20 mit eine Kühlrate von typischerweise 35 °C/s fortgesetzt. Example 1 After the holding area in the holding zone 15, the temperature of the steel sheet 2 is lowered in the first cooling zone 16 to a value of the first intermediate temperature of approximately 800°C. With this value of the first intermediate temperature, the steel sheet 2 is guided over the deflection rollers 18 in the deflection area 17 and the cooling is then continued in the second cooling zone 19 with an initially lower cooling rate. In the second cooling zone 19, the temperature is reduced at a cooling rate of approximately 10° C./s. Only when the steel sheet 2 has reached a value of the second intermediate temperature in a range from 600° C. to 700° C. does cooling continue in the third cooling zone 20 at a cooling rate of typically 35° C./s.
Beispiel 2: In dieser Variante wird schon in der ersten Abkühlzone 16 ein Wert der ersten Zwischentemperatur des Stahlblechs 2 von etwa 600 °C erreicht. Nach der Umlenkung des Stahlblechs 2 in dem Umlenkbereich 17 an den Umlenkrollen 18 kann sodann die weitere Abkühlung mit der hohen Kühlrate von typischerweise 35 °C/s - im Verlauf der zweiten Abkühlzone 19 als der dritten Abkühlzone 20 - fortgesetzt werden. Die Fig. 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Glühanlage 3 zur thermischen Behandlung des Stahlblechs 2 gemäß Fig. 1. Bei dieser Glühanlage 3 ist im Anschluss an den Ofeneintrittsbereich 12 unmittelbar der Vertikale Ofen 14 vorgesehen. D.h. im Vergleich zur Ausführung gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist kein Schnellaufheizbereich 13 umfasst und erfolgt die Erwärmung des Stahlbleches 2 auf die Maximaltemperatur alleine mithilfe des Vertikalen Ofens 14. Der Vertikale Ofen 14 kann dabei eine gasbetriebene oder - vorzugsweise - eine elektrische Heizanlage umfassen. Das Aufheizen des Stahlblechs 2 erfolgt bei dieser Glühanlage 3 mit einer Heizrate zwischen 5 °C/s und 100 °C/s. Example 2 In this variant, a value of the first intermediate temperature of the steel sheet 2 of approximately 600° C. is already reached in the first cooling zone 16 . After the steel sheet 2 has been deflected in the deflection area 17 on the deflection rollers 18, further cooling can then be continued at the high cooling rate of typically 35° C./s—in the course of the second cooling zone 19 as the third cooling zone 20. FIG. 4 shows an alternative exemplary embodiment of the annealing system 3 for the thermal treatment of the steel sheet 2 according to FIG. That is, in comparison to the embodiment according to the representation in FIG. 2, no rapid heating area 13 is included and the heating of the steel sheet 2 to the maximum temperature takes place solely with the aid of the vertical furnace 14. The vertical furnace 14 can be a gas-powered or—preferably—an electric heating system . In this annealing system 3, the steel sheet 2 is heated at a heating rate of between 5° C./s and 100° C./s.
Eine weitere Ausführungsvariante einer alternativen Glühanlage 3 ist in der Fig. 5 schematisch vereinfacht gezeigt. Hinsichtlich der dabei vorgesehenen Heizung entspricht diese Glühanlage 3 dem Beispiel gemäß der Fig. 4, indem dafür ebenfalls nur der Vertikale Ofen 14 vorgesehen ist. Im Anschluss an die dritte Abkühlzone 20 schließt sich bei diesem Ausführungsbeispiel in dem absteigenden Strang eine Beschichtungsstation 8 an (Fig. 1). Diese ist für eine vertikale Förderrichtung des Stahlbleches 2 ausgebildet und umfasst eine Beschichtungszone 22 und eine Trocknungszone 23. Durch die Integration der Beschichtungsstation 8 in den absteigenden Strang der Glühanlage 3 wird insgesamt der Vorteil eines reduzierten Platzbedarfs der Gesamtanlage erreicht. A further embodiment variant of an alternative glow system 3 is shown in FIG. 5 in a schematically simplified manner. With regard to the heating provided, this annealing system 3 corresponds to the example according to FIG. 4, in that only the vertical furnace 14 is also provided for this purpose. In this exemplary embodiment, a coating station 8 follows the third cooling zone 20 in the descending line (FIG. 1). This is designed for a vertical conveying direction of the steel sheet 2 and includes a coating zone 22 and a drying zone 23. The integration of the coating station 8 in the descending line of the annealing system 3 achieves the overall advantage of a reduced space requirement for the entire system.
Das beschriebene Verfahren der Bearbeitung des siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs 2 mit der thermischen Behandlung in der Vorrichtung 1 ermöglicht in vorteilhafter Weise die Herstellung eines nicht-komorientierten Elektrobands mit einer großen Homogenität seiner kristallinen Struktur, verbesserten magnetischen Eigenschaften als auch einer deutlich verbesserten Oberflächenqualität. Die Anwendung des Verfahrens ist insbesondere geeignet für die Behandlung von Elektrobändern aus legierten Stählen mit Legierungsbestandteilen in den Gewichtsanteilen von Si: 1,5 % bis 6 %, bevorzugt 2 % bis 4 %, Al: 0,05 % bis 2 %, C: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, Mn: 0,05 % bis 5 %, P: 0,01 % bis 0,2 %, S: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, und N: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %. The described method of processing the silicon-containing, cold-rolled steel sheet 2 with the thermal treatment in the device 1 advantageously enables the production of a non-grain-oriented electrical strip with a high degree of homogeneity in its crystalline structure, improved magnetic properties and a significantly improved surface quality. The application of the method is particularly suitable for the treatment of electrical strips made of alloyed steels with alloy components in the proportions by weight of Si: 1.5% to 6%, preferably 2% to 4%, Al: 0.05% to 2%, C: <0.01%, preferably <0.005%, Mn: 0.05% to 5%, P: 0.01% to 0.2%, S: <0.01%, preferably <0.005%, and N: < 0.01%, preferably <0.005%.
Aufgrund der hohen H2- Konzentration in der Vorrichtung 1 und/oder der hohen Trockenheit (dem sehr niedrige Taupunkt) in der Vorrichtung 1 und/oder des vertikale Konzepts (vertikale Förderrichtung) kann bei der Bearbeitung des Stahlblechs 2 das Risiko einer Oxid-Aufwach- sung auf der Umlenkrolle selbst bei den hohen Si-, Al- und Mn Anteilen im Band kombiniert mit hohen Umlenktemperaturen vermieden werden. Dadurch können periodische Bandeindrücke und damit Anlagenstillstände vermieden werden. Durch höhere Umlenktemperaturen des Bandes kann der Durchsatz der Vorrichtung 1 erhöht werden. Due to the high H2 concentration in the device 1 and/or the high dryness (the very low dew point) in the device 1 and/or the vertical concept (vertical conveying direction), the risk of oxide growth can occur during the processing of the steel sheet 2. solution on the deflection roller even with the high proportions of Si, Al and Mn in the strip with high deflection temperatures can be avoided. As a result, periodic belt indentations and thus system downtimes can be avoided. The throughput of the device 1 can be increased by higher deflection temperatures of the strip.
Eine Ausführungsvariante des Verfahrens kann folgende Schritte vorsehen: An embodiment variant of the method can provide for the following steps:
Abwickeln des Bandes (für das Stahlblech 2) Unwinding the tape (for the steel sheet 2)
Anschweißen des Bandes an ein weiteres Band zu einem Endlosband Welding the band to another band to form an endless band
Reinigung bzw. Entölung des Bandes Cleaning or de-oiling of the belt
Vertikales Führen des Bandes während des Glühens in einer Vorrichtung 1 mit einem Aufwärts- und einem Abwärtsbereich (beispielsweise mit Umlenktemperaturen von mindestens 200 °C, insbesondere zwischen 200 °C und 950 °C, z.B. zwischen 400 °C und 500 °C, im Bereich der oberen Umlenkung des Bandes) Abkühlen des Bandes ggfs. Beschichten des Bandes Vertical guiding of the strip during annealing in a device 1 with an upwards and a downwards area (for example with deflection temperatures of at least 200° C., in particular between 200° C. and 950° C., for example between 400° C. and 500° C., in the area the upper deflection of the strip) Cooling of the strip, coating of the strip if necessary
Ggfs. Trocknen der Beschichtung possibly drying of the coating
Aufwickeln des fertigen Bandes. Winding up the finished tape.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. The exemplary embodiments show possible variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated variants of the same, but rather that various combinations of the individual variants with one another are also possible and this possibility of variation is based on the teaching on technical action through the present invention in skills of the specialist working in this technical field.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The scope of protection is determined by the claims. However, the description and drawings should be used to interpret the claims. Individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can represent independent inventive solutions. The task on which the independent inventive solutions are based can be found in the description.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. All information on value ranges in the present description should be understood to include any and all sub-ranges, e.g. the information 1 to 10 should be understood to mean that all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, are also included , ie all sections begin with a lower one Limit of 1 or greater and ending at an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. Finally, for the sake of clarity, it should be pointed out that some elements are shown not to scale and/or enlarged and/or reduced in size for a better understanding of the structure.
Bezugszeichenaufstellung list of reference numbers
Vorrichtung contraption
Stahlblech sheet steel
Glühanlage annealing plant
V orbereitung s station Preparation station
Bandspeicher tape storage
S teuervorrichtung control device
Messstation measuring station
B eschichtung s station Coating station
Beschichtungsmessstation coating measurement station
Bandspeicher tape storage
N achbearbeitung s station Postprocessing s station
Ofeneintrittsbereich kiln entry area
S chnellaufheizbereich Fast heating area
Vertikaler Ofen Vertical Oven
Haltezone erste Abkühlzone holding zone first cooling zone
Umlenkbereich deflection area
Umlenkrolle zweite Abkühlzone dritte Abkühlzone Deflection roller second cooling zone third cooling zone
Ofenau strittsbereich Furnace exit area
Beschichtungszone coating zone
Trocknungszone drying zone
Höhe height
Aufheizphase warm-up phase
Haltephase holding phase
Abkühlphase cool down period

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P atentClaims
1. Verfahren zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs 2 mit einer thermischen Behandlung zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands, wobei das Stahlblech 2 einen Gewichtsteil von Silizium zwischen 1,5 % und 6 % enthält, und wobei das Stahlblech 2 in einem bandförmigen Zustand bereitgestellt wird und während der thermischen Behandlung in einem kontinuierlichen Prozess durch eine Glühanlage 3 mit einem Aufheizbereich, einem Haltebereich 15 und einem Abkühlbereich bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 in der Glühanlage 3 in einer vertikalen Förderrichtung bewegt wird. 1. A method of processing a siliceous cold-rolled steel sheet 2 with a thermal treatment to produce a non-oriented electrical steel strip, the steel sheet 2 containing a part by weight of silicon between 1.5% and 6%, and the steel sheet 2 in a strip-like state is provided and is moved during the thermal treatment in a continuous process through an annealing plant 3 with a heating area, a holding area 15 and a cooling area, characterized in that the steel sheet 2 is moved in the annealing plant 3 in a vertical conveying direction.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 in der Glühanlage 3 von einem Ofeneintrittsbereich 12, die in einem unteren Endbereich der Glühanlage 3 angeordnet ist, über Umlenkrollen, die in einem oberen Endbereich der Glühanlage 3 angeordnet sind, zu einem Ofenaustrittsbereich 21, die in dem unteren Endbereich der Glühanlage 3 angeordnet ist, bewegt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the steel sheet 2 in the annealing system 3 from a furnace inlet area 12, which is arranged in a lower end area of the annealing system 3, via deflection rollers, which are arranged in an upper end area of the annealing system 3, to a Furnace exit area 21, which is arranged in the lower end portion of the annealing system 3, is moved.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufheizbereich und der Haltebereich 15 zwischen dem Ofeneintrittsbereich 12 und den Umlenkrollen erstrecken. 3. The method according to claim 2, characterized in that the heating area and the holding area 15 extend between the furnace inlet area 12 and the deflection rollers.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 in dem Aufheizbereich während einer Aufheizphase 25 auf eine Maximaltemperatur in einem Bereich von 920° bis 1150°C, vorzugsweise von 950 °C bis 1100 °C, erwärmt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet 2 is heated in the heating area during a heating phase 25 to a maximum temperature in a range from 920 °C to 1150 °C, preferably from 950 °C to 1100 °C.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des Stahlblechs 2 in der Aufheizphase 25 mit einer Heizrate von 5 °C/s bis 100 °C/s durchgeführt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating of the steel sheet 2 is carried out in the heating phase 25 at a heating rate of 5 ° C / s to 100 ° C / s.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des Stahlblechs 2 in der Aufheizphase 25 in einem ersten Abschnitt mit einer Heizrate von 100 °C/s bis 1000 °C/s und in einem zweiten Abschnitt mit einer Heizrate von 3 °C/s bis 50 °C/s durchgeführt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating of the steel sheet 2 in the heating phase 25 in a first section a heating rate of 100 °C/s to 1000 °C/s and in a second section with a heating rate of 3 °C/s to 50 °C/s.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 in dem Haltebereich 15 in einer Haltephase 26 mit einer Dauer von 5 s bis 45 s, vorzugsweise mit einer Dauer von 10 s bis 30 s, auf der Maximaltemperatur gehalten wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet 2 is held in the holding area 15 in a holding phase 26 with a duration of 5 s to 45 s, preferably with a duration of 10 s to 30 s, at the maximum temperature .
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Querschnitt eines Bereichs des Stahlblechs 2 mit der Maximaltemperatur eine Zugspannung herrscht, deren Wert kleiner ist als 5 MPa, vorzugsweise eine Zugspannung herrscht, deren Wert kleiner ist als 4 MPa. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in a cross section of a region of the steel sheet 2 with the maximum temperature there is a tensile stress whose value is less than 5 MPa, preferably a tensile stress whose value is less than 4 MPa.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Querschnitten des Bereichs des Stahlblechs 2 mit der Maximaltemperatur die Zugspannung zeitlich auf- und abschwellend erzeugt wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that in the cross-sections of the area of the steel sheet 2 with the maximum temperature, the tensile stress is generated with time swelling up and down.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 anschließend an die Haltephase 26, zwischen dem Haltebereich 15 und den Umlenkrollen auf eine erste Zwischentemperatur von 200 °C bis 1100 °C, bevorzugt 400 °C bis 900 °C, abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 20 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s durchgeführt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet 2 subsequent to the holding phase 26, between the holding area 15 and the deflection rollers to a first intermediate temperature of 200 °C to 1100 °C, preferably 400 °C to 900 °C , is cooled, the cooling being carried out at a cooling rate of 3 °C/s to 20 °C/s, preferably at a cooling rate of 5 °C/s to 15 °C/s.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 anschließend an die Umlenkrollen in einem ersten Abschnitt 19 von der ersten Zwischentemperatur auf eine zweite Zwischentemperatur in einem Bereich von 600 °C bis 700 °C abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 30 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s, durchgeführt wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet 2 is then cooled to the deflection rollers in a first section 19 from the first intermediate temperature to a second intermediate temperature in a range of 600 ° C to 700 ° C, the cooling at a cooling rate of 3°C/s to 30°C/s, preferably at a cooling rate of 5°C/s to 15°C/s.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 anschließend in einem zweiten Abschnitt 20 bei der Bewegung zu dem Ofenaustrittsbereich 21 von der zweiten Zwischentemperatur weiter abgekühlt wird, wobei - 16 - die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 60 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 35 °C/s, durchgeführt wird. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet 2 is then further cooled in a second section 20 during the movement to the furnace outlet region 21 from the second intermediate temperature, wherein - 16 - the cooling is carried out at a cooling rate of 3 °C/s to 60 °C/s, preferably at a cooling rate of 3 °C/s to 35 °C/s.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Glühanlage 3 eine überwiegend aus Wasserstoff bestehende Schutzgasatmosphäre mit einem Anteil des Wasserstoffs von größer als 99 % bereitgestellt wird. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the annealing system 3 consisting predominantly of hydrogen inert gas atmosphere is provided with a proportion of hydrogen of greater than 99%.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schutzgasatmosphäre Wasserdampf mit einem Anteil entsprechend einem Taupunkt von -70 °C bis -45 °C enthalten ist. 14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the protective gas atmosphere contains water vapor with a proportion corresponding to a dew point of -70 °C to -45 °C.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 eine Dicke von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweist. 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet 2 has a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der thermischen Behandlung eine Schutzschicht auf das Stahlblech 2 aufgetragen wird, wobei die Beschichtung während einer Bewegung in einer vertikalen Förderrichtung durchgeführt wird. 16. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that after the thermal treatment a protective layer is applied to the steel sheet 2, the coating being carried out during a movement in a vertical conveying direction.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech 2 Legierungsbestandteile in den Gewichts anteilen von Si: 1,5 % bis 6 %, bevorzugt 2 % bis 4 %, Al: 0,05 % bis 2 %, C: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, Mn: 0,05 % bis 5 %, P: 0,01 % bis 0,2 %, S: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, und N: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 % enthält. 17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet contains 2 alloy components in the proportions by weight of Si: 1.5% to 6%, preferably 2% to 4%, Al: 0.05% to 2%, C : <0.01%, preferably <0.005%, Mn: 0.05% to 5%, P: 0.01% to 0.2%, S: <0.01%, preferably <0.005%, and N: <0.01%, preferably <0.005%.
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