PL198442B1 - Sposób wytwarzania teksturowanych taśm ze stali elektrotechnicznej - Google Patents
Sposób wytwarzania teksturowanych taśm ze stali elektrotechnicznejInfo
- Publication number
- PL198442B1 PL198442B1 PL358917A PL35891701A PL198442B1 PL 198442 B1 PL198442 B1 PL 198442B1 PL 358917 A PL358917 A PL 358917A PL 35891701 A PL35891701 A PL 35891701A PL 198442 B1 PL198442 B1 PL 198442B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- temperature
- strip
- rolled
- annealing
- cold
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title description 8
- 229910001224 Grain-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 title description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000003005 anticarcinogenic agent Substances 0.000 claims 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims 1
- 238000011161 development Methods 0.000 claims 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 claims 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aluminum nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1255—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Grain Derivatives (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania teksturowanych ta sm ze stali elektrotechnicznej, w którym stal krzemo- wa jest w sposób ci ag ly odlewana, walcowana na gor aco, walcowana na zimno w celu otrzymania ta smy walcowanej na zimno, któr a nast epnie poddaje si e ci ag lemu wy zarzaniu w celu przeprowadze- nia pierwotnej rekrystalizacji oraz, w razie potrzeby, odw eglaniu, a nast epnie wy zarzaniu z wtórn a rekrystalizacj a w temperaturze wy zszej ni z rekrystalizacja pierwotna, znamienny tym, ze przeprowa- dza si e nast epuj ace etapy produkcyjne: - ogrzewanie k esisk p laskich w szeregu etapów przed walcowaniem na gor aco, przy czym tem- peratura obróbki podczas ostatniego etapu wy ladowania z pieca jest ni zsza od co najmniej jednej z poprzednich temperatur obróbki, - walcowanie na zimno w jednym lub wi ekszej liczbie etapów zmniejszania grubo sci przedzielo- nych po srednimi etapami wy zarzania, przy czym w co najmniej jednym z tych etapów przeprowadza sie zmniejszenie grubo sci o wi ecej ni z 75%, - ci ag le wy zarzanie z pierwotn a rekrystalizacja ta smy walcowanej na zimno, w temperaturze w zakresie 800-950°C. PL PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy sposobu regulacji rozkładu inhibitorów wzrostu ziarna w produkcji taśm ze stali elektrotechnicznej z orientowanym ziarnem, a w szczególności dotyczy sposobu, w którym zoptymalizowany rozkład tych inhibitorów osiąga się wychodząc z wysokotemperaturowego ogrzewania kęsisk płaskich do walcowania na gorąco, z unikaniem jakichkolwiek nierównomierności spowodowanej różnicami temperatury w kęsisku płaskim na wyjściu z pieca oraz silnie faworyzując prowadzoną następnie przeróbkę w taśmę o pożądanej grubości, podczas której zachodzi wtórna rekrystalizacja.
Teksturowane stale elektrotechniczne zazwyczaj wytwarza się w skali przemysłowej jako taśmy o grubości w zakresie 0,18-0,50 mm, charakteryzujące się właściwościami magnetycznymi zależnymi od klasy wyrobu, przy czym najlepszy produkt charakteryzuje się wartościami przenikalności magnetycznej ponad 1,9 Ti stratami magnetycznymi poniżej 1 W/kg.
Wysoka jakość teksturowanych taśm ze stali krzemowej (zasadniczo ze stopu Fe-Si) zależy od zdolności do otrzymywania ostrej tekstury krystalograficznej, która w teorii powinna odpowiadać tak zwanej teksturze Gossa, w której wszystkie ziarna mają swą płaszczyznę krystalograficzną {110} równoległą do powierzchni taśmy oraz swą oś krystalograficzną <001> równoległą do kierunku walcowania taśmy. Zależność ta jest głównie spowodowana tym, że oś <001> stanowi kierunek najłatwiejszego przepływu strumienia magnetycznego w przestrzennie centrowanych kryształach regularnych stopu Fe-Si, jednakże w rzeczywistym produkcie zawsze występuje pewna dezorientacja pomiędzy osiami 001 w sąsiednich ziarnach, przy czym im wyższa jest ta dezorientacja, tym niższa jest przenikalność magnetyczna produktu oraz wyższa jest strata mocy w maszynach elektrycznych, w których stosuje się taki produkt.
Osiągnięcie orientacji ziaren stali możliwie jak najbardziej zbliżonej do tekstury Gossa wymaga raczej złożonego procesu, zasadniczo opartego na kontrolowaniu zjawiska metalurgicznego nazywanego „wtórną rekrystalizacją”. Podczas występowania tego zjawiska, które zachodzi podczas końcowej części procesu produkcyjnego, po wyżarzaniu w celu osiągnięcia rekrystalizacji pierwotnej i przed końcowym wyżarzaniem czystym, niewiele ziaren mających orientację zbliżoną do orientacji Gossa wzrasta kosztem innych ziaren pierwotnie rekrystalizowanego produktu. Aby zjawisko to wystąpiło stosuje się niemetaliczne zanieczyszczenia (drugie fazy), wytracające się jako drobne i równomiernie rozmieszczone cząstki na granicy pierwotnie rekrystalizowanych ziaren. Takie cząstki, nazywane inhibitorami wzrostu ziarna lub w skrócie inhibitorami, są stosowane do spowolnienia ruchu granicy ziaren, aby umożliwić ziarnom mającym orientację zbliżoną do orientacji Gossa osiągnięcie takiej przewagi wymiarowej, że gdy osiągnie się temperaturę rozpuszczania drugich faz będą one szybko rosnąć kosztem innych ziaren.
Najczęściej stosowanymi inhibitorami są sulfidy lub selenidy (np. manganu i/lub miedzi) i/oraz azotki, zwłaszcza glinu lub glinu i innych metali, ogólnie określane azotkami glinu. Takie azotki umożliwiają osiągnięcie najwyższej jakości.
Klasyczny mechanizm hamowania wzrostu kryształów wykorzystuje wytrącone składniki powstałe podczas zestalania stali, zwłaszcza podczas odlewania ciągłego. Jednakże takie wytrącone składniki, z uwagi na stosunkowo wolne obniżanie temperatury stali, powstają jako grube cząstki nierównomiernie rozmieszczone w osnowie metalu i z tego względu nie są zdolne do skutecznego hamowania wzrostu kryształów. W związku z tym muszą one rozpuścić się podczas obróbki cieplnej kęsisk płaskich przed walcowaniem na gorąco, a następnie ponownie wytrącić się w pożądanej postaci w jednym lub większej liczbie następnych etapów procesu. Równomierność takiej obróbki cieplnej jest podstawowym czynnikiem dla osiągnięcia dobrych wyników w prowadzonym następnie procesie przemiany produktu.
Powyższe zależności obowiązują zarówno w przypadku takich procesów produkcji elektrotechnicznych taśm stalowych, w których wszystkie wytrącone substancje rzeczywiście zdolne do regulowania wtórnej rekrystalizacji jako rekrystalizacji ziaren są już obecne w taśmie walcowanej na gorąco (opisanych np. w opisach patentowych US 1 956 559, US 4 225 366, EP 8 385, EP 17 830, EP 202 339, EP 219 181, EP 314 876), jak i procesów, w których wytrącone substancje powstają, co najmniej częściowo, po walcowaniu na zimno lub tuż przed wtórną rekrystalizacją (opisanych np. w opisach patentowych US 4 225 366, US 4 473 416, US 5 186 762, US 5 266 129, EP 339 474, EP 477 384, EP 391 335).
W zgłoszeniach PCT EP/97/04088, EP97/04005, EP97/04007, EP97/04009, EP97/040089 opisano procesy, w których pewien poziom hamowania osiąga się w produkcie walcowanym na gorąco,
PL 198 442 B1 który, choć nie wystarcza do kontrolowania wtórnej rekrystalizacji, odgrywa istotną rolę w kontrolowaniu ruchliwości granic ziaren podczas całej pierwszej części procesu (wyżarzania taśm walcowanych na gorąco, wyżarzania odwęglającego). Zmniejsza to zdecydowanie rolę ścisłego kontrolowania czasowo/temperaturowych parametrów przemysłowych procesów wyżarzania (patrz PCT/EP/97/04009).
Jednakże procesy i instalacje dotychczas wykorzystywane do ogrzewania kęsisk płaskich, podczas którego grube wytrącone substancje ponownie rozpuszczają się (całkowicie lub częściowo, w zależności od procesu produkcyjnego), mogą nie zapewnić wysokiej jednorodności temperatury w kęsiskach płaskich. Brak jednorodności jest silniejszy w najnowszych procesach produkcyjnych, w których temperatura, do której ogrzewa się kęsisko płaskie jest stosunkowo niska.
W rzeczywistości z uwagi na to, że rozpuszczanie wytrąconych substancji jest kontrolowane prawami termodynamicznymi i kinetycznymi, wykładniczo zależnymi od temperatury, jest jasne, że nawet różnice temperatury w zakresie 50-100°C mogą doprowadzić do bardzo różnych charakterystyk. Ponadto, rozkład pierwiastków niezbędnych do powstania inhibitorów jest raczej nierównomierny, także z powodu innych czynników (takich jak przemiana fazowa w temperaturach roboczych pewnych stref osnowy ze struktury ferrytu do austenitu), co powoduje nasilenie niepożądanych efektów niskiej jednorodności rozkładu i/oraz nieoptymalne wymiary wytrąconych inhibitorów. Dodatkowo, inne ściśle techniczne czynniki przyczyniają się do tego, że problem równomierności temperatury w kęsisku płaskim opuszczającym piece grzewcze staje się jeszcze bardziej złożony. W rzeczywistości podczas procesu ogrzewania do pożądanej temperatury tworzą się gradienty termiczne w kęsiskach płaskich, ze względu na czysto praktyczne czynniki: strefy podporowe kęsisk płaskich w piecach, zarówno z popychaczem, jak i z trzonem kroczącym, są silnie chłodzone, co zwiększa gradienty temperatury w kęsiskach płaskich.
Takie gradienty temperatury, zwłaszcza związane z trzonami kroczącymi, powodują również różnice w odporności mechanicznej pomiędzy różnymi strefami kęsisk płaskich i związane z tym wahania w grubości walcowanych taśm do około dziesiątych części milimetra, co z kolei powoduje wahania mikrostruktury gotowych taśm w zakresie do 15% długości taśmy.
Problemy takie są wspólne dla wszystkich technologii produkcji taśm elektrotechnicznych ze stali krzemowej, co wywołuje, zwłaszcza w przypadku produktów o wysokiej jakości, występujące nawet w znacznym stopniu straty wydajności.
W dalszym ciągu nie rozwiązany pozostaje problem powstawania, podczas obróbki cieplnej kęsisk płaskich przed walcowaniem na gorąco, wytrąconych substancji o pożądanej jakości przydatnych w hamowaniu wzrostu kryształów (czyli inhibitorów) oraz równomiernego rozkładu takich wytrąconych substancji w całej masie stal, gdyż brak takich warunków jeszcze bardziej utrudnia otrzymanie produktu końcowego o wysokiej i równomiernej jakości.
Celem wynalazku jest wyeliminowanie takich wad, zaproponowanie obróbki umożliwiającej otrzymanie produktu finalnego o doskonałej równomierności właściwości, zwłaszcza w przypadku technologii produkcji teksturowanych taśm ze stali elektrotechnicznej, z wykorzystaniem strategii polegającej na tym, że:
(i) obniża się temperaturę ogrzewania kęsiska płaskiego w porównaniu ze zwykłymi technologiami, aby całkowicie lub częściowo uniknąć rozpuszczenia się grubych wytraconych cząstek (drugich faz), powstałych podczas odlewania i (ii) wytwarza się po etapie walcowania na gorąco niezbędną ilość inhibitorów zdolnych do kontrolowania wtórnej rekrystalizacji z orientacją.
Według wynalazku, w procesie wytwarzania teksturowanych taśm ze stali elektrotechnicznej, w którym stal krzemowa jest w sposób ciągły odlewana, walcowana na gorąco, walcowana na zimno w celu otrzymania taśm walcowanych na zimno, które następnie poddaje się ciągłemu wyżarzaniu w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji oraz, w razie potrzeby, odwęglaniu, a następnie wyżarzaniu z wtórną rekrystalizacją w temperaturze wyższej niż rekrystalizacja pierwotna, przeprowadza się następujące etapy produkcyjne: ogrzewanie kęsisk płaskich w szeregu etapów przed walcowaniem na gorąco, przy czym temperatura obróbki podczas ostatniego etapu, wyładowania z pieca, jest niższa od co najmniej jednej z poprzednich temperatur obróbki, walcowanie na zimno w jednym lub większej liczbie etapów zmniejszania grubości przedzielonych pośrednimi etapami wyżarzania, przy czym w co najmniej jednym z tych etapów przeprowadza się zmniejszenie grubości o więcej niż 75%, ciągłe wyżarzanie z pierwotną rekrystalizacją taśmy walcowanej na zimno, w temperaturze w zakresie 800-950°C.
PL 198 442 B1
Korzystnie podczas ogrzewania kęsiska płaskiego etap walcowania na gorąco przeprowadza się pomiędzy etapem wysokotemperaturowego ogrzewania i etapem końcowego ogrzewania w niższej temperaturze.
Korzystnie ogrzewanie kęsiska płaskiego przeprowadza się w dwóch etapach, przy czym temperatura w pierwszym etapie wynosi 1200-1400oC, a temperatura w drugim etapie wynosi 1100-1300oC.
Korzystnie temperatura ogrzewania w pierwszym etapie ogrzewania nie przekracza temperatury, w której ciekły żużel tworzy się na powierzchni kęsiska płaskiego.
Korzystnie podczas pierwotnej rekrystalizacji przeprowadza się również obróbkę odwęglającą.
Korzystnie w jednym z etapów wyżarzania po walcowaniu na zimno i przed rozpoczęciem wtórnej rekrystalizacji doprowadza się do zwiększenia zawartości inhibitorów w taśmie, przez poddanie taśmy reakcji z odpowiednimi pierwiastkami w postaci stałej, ciekłej lub gazowej.
Korzystnie zawartość rozpuszczalnego glinu w stali wynosi 80-500 ppm.
Korzystnie zawartość rozpuszczalnego glinu w stali wynosi 250-350 ppm.
Korzystnie zwiększenie zawartości inhibitorów osiąga się podczas ciągłego wyżarzania taśmy mającej ostateczną grubość, drogą reakcji z nie zdysocjowanym amoniakiem.
Korzystnie po zwiększeniu zawartości inhibitorów taśmę poddaje się dalszemu ciągłemu wyżarzaniu, w celu przeprowadzenia lub co najmniej zapoczątkowania orientowanej wtórnej rekrystalizacji.
Korzystnie walcowaną na gorąco taśmę wyżarza się przed walcowaniem na zimno.
Korzystnie czas wyżarzania podczas walcowania na zimno taśmy, w celu osiągnięcia temperatury pierwotnej rekrystalizacji wynosi 1-10 s.
Przy ogrzewaniu kęsiska płaskiego temperaturę ostatnich stref obróbki podczas przebywania kęsiska płaskiego w każdej z tych stref reguluje się tak, że osiąga się przepływ ciepła pomiędzy rdzeniem kęsiska płaskiego i powierzchnią kęsiska płaskiego tak, że odpowiednie temperatury (powierzchni i rdzenia) wyrównują się przed opuszczeniem ostatniej strefy obróbki w temperaturze niższej od maksymalnej temperatury osiąganej w piecu przez powierzchnię kęsiska płaskiego. Umożliwia to zajście procesów rozpuszczania i dyfuzji pierwiastków niezbędnych do utworzenia inhibitorów podczas obróbki w wyższej temperaturze, przy czym podczas ostatniej obróbki, po wyrównaniu się temperatury powierzchni i rdzenia kęsiska płaskiego, uprzednio rozpuszczone pierwiastki ponownie wytrącają się w postaci i w rozkładzie odpowiednim do kontrolowania wzrostu kryształów.
Korzystnie kęsiska płaskie przechodzą przez przedostatnią strefę obróbki cieplnej w okresie czasu zawartym w przedziale 20-40 minut, a przez ostatnią strefę w okresie czasu zawartym w przedziale 15-40 minut.
Maksymalna osiągana temperatura ogrzewania korzystnie wynosi 1200-1400°C, a temperatura ostatniej strefy obróbki korzystnie wynosi 1100-1300°C.
Korzystnie, maksymalna temperatura ogrzewania kęsiska płaskiego powinna być niższa od temperatury tworzenia się ciekłego żużlu na powierzchni kęsiska płaskiego.
Ponadto, według wynalazku, pomiędzy strefą ogrzewania kęsiska płaskiego w maksymalnej temperaturze i ostatnią strefą w niższej temperaturze można przeprowadzić zmniejszenie grubości kęsiska płaskiego, korzystnie w zakresie 15-40%.
Zmniejszenie grubości umożliwia ujednorodnienie osnowy metalowej kęsiska płaskiego, a także poprawia kontrolę szybkości chłodzenia, a tym samym jednorodność cieplną kęsiska płaskiego.
Należy zwrócić uwagę, że powyższe zmniejszenie grubości nie odpowiada tak zwanemu „wstępnemu walcowaniu”, głównie stosowanemu w walcowaniu na gorąco kęsisk płaskich ogrzanych do bardzo wysokiej temperatury. W rzeczywistości walcowanie wstępne przeprowadza się przed osiągnięciem przez kęsisko płaskie maksymalnej temperatury obróbki, natomiast według wynalazku zmniejszenie grubości przeprowadza się podczas chłodzenia kęsiska płaskiego od maksymalnej temperatury obróbki do niższej temperatury, w której kęsisko płaskie wyładowuje się z pieca.
Gdy zastosuje się taką technikę zmniejszenia grubości można ją prowadzić w sposób nieciągły, wykorzystując dwa różne piece o różnej temperaturze lub w sposób ciągły, z wykorzystaniem np. pieca tunelowego, w którym znajduje się, przed ostatnią strefą obróbki w niższej temperaturze, urządzenie do pośredniego walcowania. To ostatnie rozwiązanie jest odpowiednie zwłaszcza do obróbki kęsisk płaskich wytworzonych technikami odlewania cienkich kęsisk płaskich.
Kęsiska płaskie, w których już zaszło wytrącenie się co najmniej części inhibitorów wzrostu kryształów, są walcowane na gorąco i otrzymane w ten sposób taśmy walcowane na gorąco poddaje się następnie wyżarzaniu i walcowaniu na zimno do końcowej grubości. Jak to już stwierdzono, operację walcowania na zimno można przeprowadzić w jednym lub większej liczbie etapów, z pośrednim
PL 198 442 B1 wyżarzaniem, przy czym co najmniej jeden z etapów walcowania korzystnie przeprowadza się ze zmniejszeniem grubości o co najmniej 75%.
Według wynalazku przeprowadza się również obróbkę odwęglającą podczas wyżarzania z pierwotną rekrystalizacją, przy czym czas ogrzewania do temperatury pierwotnej rekrystalizacji wynosi 1-10 s.
W przypadku przyjęcia rozwiązania, zgodnie z którym temperatura ogrzewania kęsiska płaskiego jest niewystarczająca do całkowitego rozpuszczenia dostępnych wytrąconych substancji, które będą następnie tworzyć inhibitory wzrostu kryształów, takie inhibitory będą korzystnie powstawać podczas jednej z obróbek cieplnych po walcowaniu na zimno i przed rozpoczęciem wtórnej rekrystalizacji, w reakcji pomiędzy taśmą i odpowiednimi ciekłymi, stałymi lub gazowymi pierwiastkami, w szczególności podwyższającej poziom azotu w taśmie. Korzystnie, zawartość azotu w taśmie podwyższa się podczas ciągłego wyżarzania taśmy o końcowej grubości, drogą reakcji z nie zdysocjowanym amoniakiem.
W tym ostatnim przypadku zaleca się ściśle kontrolować skład stali w odniesieniu do wyjściowej zawartości pierwiastków przydatnych w tworzeniu się azotków, takich jak glin, tytan, wanad, niob itp. W szczególności zawartość rozpuszczonego glinu w stali wynosi 80-500 ppm, korzystnie 250-350 ppm.
W odniesieniu do azotu musi być on obecny w kęsiskach płaskich w stosunkowo niskich stężeniach, np. w zakresie 50-100 ppm.
Po azotowaniu walcowanej na zimno taśmy, w celu bezpośredniego wytworzenia wytrąconych substancji typu azotków, w ilości i rozkładzie zapewniającym hamowanie wzrostu kryształów, samą taśmę poddaje się wysokotemperaturowemu ciągłemu wyżarzaniu, przy czym w czasie tego wyżarzania zachodzi lub co najmniej rozpoczyna się wtórna rekrystalizacja.
Wpływ wyrównywania temperatury kęsiska płaskiego według wynalazku przedstawiono na załączonych rysunkach, przy czym fig. 1 przedstawia zwykły schematyczny diagram ogrzewania kęsiska płaskiego, w którym wyładunek z pieca następuje w maksymalnej osiągniętej temperaturze, fig. 2 przedstawia schematyczny diagram ogrzewania według wynalazku, fig. 3 przedstawia diagram wahania grubości taśmy (rzędna) wzdłuż długości taśmy (odcięta) po walcowaniu na gorąco, z zastosowaniem zwykłego ogrzewania kęsiska płaskiego (każda podziałka na osi rzędnych odpowiada 0,01 mm), zaś fig. 4 przedstawia diagram wahania grubości taśmy (rzędna) wzdłuż długości taśmy (odcięta) po walcowaniu na gorąco, z zastosowaniem ogrzewania kęsiska płaskiego według wynalazku (każda podziałka na osi rzędnych odpowiada 0,01 mm).
W znanej technologii, jak to można zobaczyć na fig. 1, ciągła krzywa zmian temperatury naskórka kęsiska płaskiego jest podczas ogrzewania zawsze wyższa od temperatury rdzenia, pokazanej linią przerywaną, przy czym ta różnica temperatury utrzymuje się w ostatniej sekcji pieca.
Natomiast w sposobie według wynalazku (fig. 2) temperatura naskórka kęsiska płaskiego, pokazana linią ciągłą, po osiągnięciu maksimum obniża się i zbliża do temperatury rdzenia, pokazanej linią przerywaną i praktycznie zrównuje się z nią w ostatniej sekcji pieca.
W związku z tym można osiągnąć bardzo równomierny rozkład pierwiastków tworzących inhibitory oraz, w efekcie, doskonały rozkład samych inhibitorów podczas następującego potem chłodzenia. Takie wyrównanie temperatury dotyczy, co najmniej częściowo, również różnic temperatury w naskórku kęsiska płaskiego z uwagi na chłodzone strefy podporowej pieca. Na fig. 3 i 4 można zobaczyć, że według wynalazku można zmniejszyć wahania grubości w walcowanej na gorąco taśmie z uwagi na miejsca niedogrzania spowodowane przez takie chłodzone strefy podporowej kęsisk płaskich.
Wynalazek zostanie poniżej opisany w przykładach, które nie ograniczają jednak jego zakresu i znaczenia.
P r z y k ł a d 1
Kąpiel metalową stali krzemowej ze złomu, otrzymaną w piecu elektrycznym i zawierającą na stanowisku odlewania (w % wag.) Si 3,15%, C 0,035%, Mn 0,16%, S 0,006%, AlraZp 0,030%, N 0,0080%, Cu 0,25% i zwykłe zanieczyszczenia występujące w wytopie stali, odlewano w sposób ciągły w 18 tonowe kęsiska płaskie.
Osiem kęsisk płaskich wybrano i poddano parami doświadczalnemu przemysłowemu walcowaniu na gorąco/ według programów charakteryzujących się różnymi cyklami ogrzewania kęsisk płaskich w piecu z trzonem kroczącym.
Wykonano 4 doświadczalne cykle z nastawą temperatury w dwóch ostatnich strefach pieca, podaną w tabeli 1. Prędkość przejścia kęsisk płaskich przez piec dobrano tak, aby zagwarantować przebywanie w przedostatniej (przed wyrównywaniem) strefie pieca przez 35 minut oraz w ostatniej (wyrównującej) strefie przez 22 minuty.
PL 198 442 B1
T a b e l a 1
| Strefa przed wyrównywaniem, T°C | Strefa wyrównująca, T°C | ||
| Warunki A | 1200 | 1230 | Porównawczy |
| Warunki B | 1150 | 1180 | Porównawczy |
| Warunki C | 1330 | 1230 | Według wynalazku |
| Warunki D | 1330 | 1180 | Według wynalazku |
Ogrzane kęsiska płaskie skierowano na samotoku do walcarki wstępnej z 5 wykrojami, w której osiągnięto ogólne zmniejszenie grubości o 79%, a otrzymane w ten sposób pręty poddano walcowaniu na gorąco z 7 wykrojami w walcarce wykańczającej, do ostatecznej grubości 2,10 mm.
Otrzymane w ten sposób walcowane na gorąco taśmy poddano następnie jednoetapowemu (6 wykrojów) walcowaniu na zimno przy średniej grubości 0,285 mm. Każdą walcowaną na zimno taśmę podzielono na dwa zwoje, każdy o masie 8 ton. Cztery zwoje, po jednym dla każdych warunków (tabela 1), poddano następnie kondycjonowaniu i obróbce w doświadczalnej linii o działaniu ciągłym do odwęglania i azotowania. Każdą taśmę poddano obróbce w 3 różnych temperaturach odwęglania i pierwotnej rekrystalizacji i w każdym przypadku po zakończeniu tego etapu odwęglania taśmy azotowano w sposób ciągły w wilgotnej mieszaninie wodór/azot, zawierającej amoniak, w temperaturze 930°C, w celu zwiększenia zawartości azotu w taśmie o 90-120 ppm. Próbki każdej taśmy powleczono MgO, a następnie poddano obróbce symulującej końcowe wyżarzanie czyste, zwykle stosowane w przypadku takich produktów, z prędkością ogrzewania do temperatury 1200°C wynoszącą 20°C/godzinę i wygrzewaniem w 1200°C przez 20 godzin w atmosferze suchego wodoru, po czym przeprowadzono chłodzenie w kontrolowanych warunkach. W tabeli 2 podano osiągnięte wartości indukcji magnetycznej (w teslach) przy 800 A/m.
T a b e l a 2
| Temperatura odwęglania 830°C | Temperatura odwęglania 850°C | Temperatura odwęglania 870°C | |
| Warunki A | 1,83 T | 1,89 T | 1,87 T |
| Warunki B | 1,89 T | 1,89 T | 1,75 T |
| Warunki C | 1,88 T | 1,93 T | 1,94 T |
| Warunki D | 1,92 T | 1,94 T | 1,89 T |
P r z y k ł a d 2
Cztery pozostałe zwoje z 4 kęsisk płaskich ogrzewanych w różnych warunkach, z przykładu 1, poddano obróbce na przemysłowej linii do ciągłego odwęglania w temperaturze 850°C i ciągłego azotowania w 930°C, w takich samych warunkach jak na linii doświadczalnej (przykład 1), po czym przetworzono w produkt końcowy w przemysłowym procesie wyżarzania w piecu komorowym, w takim samym cyklu termicznym, jaki opisano w przykładzie 1. Taśmy poddano następnie w sposób ciągły spłaszczaniu termicznemu, powleczono napięciową powłoką izolacyjną i poddano ocenie. Średnie wartości charakterystyk magnetycznych 4 taśm podano w tabeli 3.
T a b e l a 3
| B 800 (tesla) | P 17 (W/kg) | |
| Warunki A | 1,90 | 1,04 |
| Warunki B | 1,88 | 1,05 |
| Warunki C | 1,94 | 0,95 |
| Warunki D | 1,93 | 0,93 |
PL 198 442 B1
W tabeli B800 oznacza wartość indukcji magnetycznej mierzonej przy 800 A/m, a P17 oznacza wartość strat magnetycznych mierzonych przy 1,7 T.
P r z y k ł a d 3
Wykonano kąpiel metalową stali krzemowej, zawierającą (w % wag.) Si 3,10%, C 0,028%, Mn 0,150%, S 0,010%, Al 0,0350%, N 0,007%, Cu 0,250%. Tę kąpiel metalową zestalono w 18 tonowe kęsiska płaskie o grubości 240 mm, z użyciem przemysłowego urządzenia do ciągłego odlewania.
Otrzymane kęsiska płaskie poddano następnie walcowaniu na gorąco po obróbce cieplnej w piecu z trzonem kroczącym w ciągu około 200 minut do osiągnięcia maksymalnej temperatury 1340°C, z przejściem w ostatniej strefie pieca, przed walcowaniem na gorąco, do temperatury 1220°C w ciągu 40 minut.
Sześć takich kęsisk płaskich rozwalcowano następnie zgrubnie do grubości 50 mm i poddano walcowaniu z wykrojami na walcarce do ostatecznej grubości w zakresie 3,0-1,8 mm. Otrzymane w ten sposób taśmy poddano ciągłemu wyżarzaniu w maksymalnej temperaturze 1100°C i walcowaniu na zimno do ostatecznej grubości 0,23 mm. W tabeli 4 podano różne otrzymane grubości oraz odpowiadający im stopień zmniejszenia grubości. Wszystkie taśmy przetworzono w produkt końcowy z zastosowaniem tego samego przemysłowego cyklu produkcyjnego (w szczególności zastosowano temperaturę odwęglania 865°C), ciągłego azotowania z wyżarzaniem w celu zwiększenia zawartości azotu o 100-130 ppm, a następnie wyżarzania w piecu komorowym z prędkością ogrzewania do temperatury 1200°C wynoszącą 40°C/godzinę. Osiągnięte charakterystyki magnetyczne, również podane w tabeli 4, wskazują na powiązanie stopnia zmniejszenia grubości przy walcowaniu na zimno z charakterystykami magnetycznymi produktu końcowego. W zastosowanych warunkach najlepsze wyniki osiągnięto przy zmniejszeniu grubości w wyniku walcowania na zimno w zakresie 89-91,5%. Jednakże należy zwrócić uwagę, że w całym przebadanym zakresie zmniejszenia grubości przy walcowaniu na zimno, w procedurze jednostopniowego walcowania na zimno, otrzymano produkty o charakterystykach magnetycznych odpowiadających różnym przemysłowym klasom teksturowanych taśm elektrotechnicznych.
T a b e l a 4
| Grubość taśmy walcowanej na gorąco (mm) | Grubość taśmy walcowanej na zimno (mm) | Zmiana grubości % | B800 (T) | P17 (W/kg) |
| 3 | 0,23 | 2,7 | 1,88 | 1,03 |
| 2,7 | 0,23 | 91,5 | 1,93 | 0,89 |
| 2,5 | 0,23 | 90,8 | 1,91 | 0,95 |
| 2,1 | 0,23 | 90,0 | 1,90 | 0,97 |
| 2,1 | 0,23 | 89,0 | 1,89 | 1,00 |
| 1,8 | 0,23 | 87,2 | 1,87 | 1,05 |
P r z y k ł a d 4
Kąpiel metalową stali krzemowej, zawierającą (w % wag.) Si 3,180%, C 0,025%, Mn 0,150%, S 0,012%, Cu 0,150%, Al 0,028%, N 0,008% odlano w 18 tonowe kęsiska płaskie o grubości 240 mm, w przemysłowej instalacji do ciągłego odlewania.
Pewne z tych kęsisk płaskich ogrzewano następnie w piecu z trzonem kroczącym w ciągu około 200 minut do osiągnięcia maksymalnej temperatury 1320°C, z przejściem kęsisk płaskich w ostatniej strefie pieca, do temperatury 1150°C w ciągu około 40 minut, po czym poddano je walcowaniu na gorąco.
Kęsiska płaskie zgrubnie rozwalcowano na grubość 40 mm, po czym poddano walcowaniu z wykrojami na walcarce i otrzymano taśmy o stałej grubości 2,8 mm. Taśmy poddano następnie ciągłemu wyżarzaniu w maksymalnej temperaturze 1000°C, walcowaniu na zimno do pośredniej grubości w zakresie od 2,3 do 0,76 mm, wszystkie taśmy poddano następnie ciągłemu wyżarzaniu w 900°C i ponownie walcowaniu na zimno do ostatecznej grubości 0,29 mm. W tabeli 5 podano otrzymane grubości i odpowiadający im stopień zmniejszenia grubości przy walcowaniu na zimno.
Wszystkie taśmy poddano następnie ciągłemu wyżarzaniu z odwęglaniem i azotowaniem, powleczono separatorem wyżarzania na bazie MgO i poddano wyżarzaniu w piecu komorowym w mak8
PL 198 442 B1 symalnej temperaturze 1210°C w celu wytworzenia na powierzchni taśmy warstwy forsterytu, rozwinięcia wtórnej rekrystalizacji oraz usunięcia S i N ze stali. Charakterystyki magnetyczne produktów końcowych podane w tabeli 5 potwierdzają wpływ stopnia zmniejszenia grubości przy walcowaniu na zimno, wykazany w przykładzie 3 oraz wykazują konieczność osiągnięcia ostatecznego stopnia zmniejszenia grubości przy walcowaniu na zimno powyżej 75%, aby umożliwić otrzymywanie w skali przemysłowej wymaganych przez przemysł magnetycznych charakterystyk magnetycznych.
T a b e l a 5
| Grubość taśmy (mm) | Zmniejszenie grubości przy pierwszym walcowaniu na zimno | Grubość końcowa (mm) | Zmniejszenie grubości przy końcowym walcowaniu na zimno (%) | B800 (T) | P-17 W/kg) | |
| walcowanej na gorąco | po pierwszym walcowaniu na zimno | |||||
| 2,6 | 2,30 | 17,9 | 0,29 | 87,4 | 1,91 | 0,96 |
| 2,8 | 2,00 | 28,6 | 0,29 | 85,5 | 1,89 | 1,02 |
| 2,8 | 1,70 | 39,3 | 0,29 | 82,9 | 1,88 | 1,08 |
| 2,8 | 1,40 | 50,0 | 0,29 | 79,3 | 1,86 | 1,15 |
| 2,8 | 1,15 | 58,9 | 0,29 | 74,8 | 1,83 | 1,30 |
| 2,8 | 0,90 | 67,9 | 0,29 | 67,8 | 1,79 | 1,42 |
| 2,8 | 0,76 | 72,9 | 0,29 | 61,8 | 1,73 | 1,61 |
P r z y k ł a d 5
Stal o składzie (w % wag.) Si 3,30%, C 0,050%, Mn 0,160%, S 0,010%, Alrazp, 0,029%, N 0,0075%, Sn 0,070%, Cu 0,300%, Cr 0,080%, Mo 0,020%, P 0,010%, Ni 0,080%, B 0,0020% odlano w sposób ciągły w kęsiska płaskie o grubości 60 mm. Sześć takich kęsisk płaskich poddano następnie walcowaniu na gorąco zgodnie z następującym cyklem: ogrzewanie w 1210°C, następnie wyrównywanie w 1100°C i bezpośrednie walcowanie na gorąco do taśm o grubości 2,3 mm (cykl A). Sześć innych kęsisk płaskich poddano walcowaniu na gorąco do tej samej grubości ale z bezpośrednim ogrzewaniem w 1100°C, bez wstępnego podgrzewania w wyższej temperaturze (cykl B).
Wszystkie walcowane na gorąco taśmy przetworzono następnie w produkt końcowy w takim samym cyklu: trawienie, jednoetapowe walcowanie na zimno do 0,29 mm, ciągłe wyżarzanie w celu odwęglania i azotowania, powlekanie separatorem wyżarzania na bazie MgO, końcowe wyżarzanie w piecu komorowym, spłaszczanie termiczne i pokrywanie powłoką izolacyjną. Końcowe wyniki, podane jako wartości średnie właściwości magnetycznych wzdłuż każdej taśmy podano w tabeli 6.
T a b e l a 6
| Taśma nr | Cykl ogrzewania | B800 (T) | P17 (W/kg) | |
| 1 | A | 1,92 | 0,97 | Według wynalazku |
| 2 | A | 1,93 | 0,95 | Według wynalazku |
| 3 | A | 1,93 | 0,96 | Według wynalazku |
| 4 | A | 1,92 | 0,97 | Według wynalazku |
| 5 | A | 1,92 | 0,97 | Według wynalazku |
| 6 | A | 1,93 | 0,96 | Według wynalazku |
| 7 | B | 1,87 | 1,20 | Przykład porównawczy |
| 8 | B | 1,92 | 0,98 | Przykład porównawczy |
| 9 | B | 1,88 | 1,15 | Przykład porównawczy |
| 10 | B | 1,87 | 1,15 | Przykład porównawczy |
| 11 | B | 1,90 | 1,03 | Przykład porównawczy |
| 12 | B | 1,89 | 1,05 | Przykład porównawczy |
PL 198 442 B1
Można stwierdzić, że w wyniku zastosowania cyklu ogrzewania kęsisk płaskich według wynalazku można osiągnąć lepsze wyniki, zwłaszcza w odniesieniu do ich jednorodności.
Na figurach 3 i 4 pokazano wahania grubości taśm walcowanych na gorąco, mierzonych na wyjściu z walcarki do walcowania na gorąco, odpowiednio dla taśm 7 i 1.
P r z y k ł a d 6
Stal zawierającą (w % wagowych) Si 3,30%, C 0,015%, Mn 0,100%, S 0,010%, Cu 0,200%, Al 0,032%, N 0,007% odlewano w sposób ciągły w kęsiska płaskie o grubości 240 mm, w przemysłowym urządzeniu do odlewania.
Część kęsisk płaskich poddano następnie walcowaniu po następującym cyklu termomechanicznym (cykl A):
- ogrzewanie w piecu z popychaczem w maksymalnej temperaturze 1360°C ,
- zmniejszenie na gorąco grubości z 240 do 160 mm na walcarce zgrubnej,
- ogrzewanie w piecu z trzonem kroczącym w maksymalnej temperaturze 1220°C.
Inne kęsiska płaskie poddano walcowaniu, dla porównania, po ogrzewaniu w piecu z trzonem kroczącym w maksymalnej temperaturze 1220°C, bez wstępnego ogrzewania i zgrubnego walcowania (cykl B).
Grubość taśm walcowanych na gorąco mieściła się w zakresie 2,1-2,3 mm.
Wszystkie taśmy walcowane na gorąco poddano wyżarzaniu w sposób ciągły w maksymalnej temperaturze 1000°C, a następnie jednoetapowemu walcowaniu na zimno do średniej grubości 0,29 mm, z zapewnieniem że po przejściu przez drugie walcowanie taśmy osiągały temperaturę 210°C. Taśmy walcowane na zimno poddano następnie wyżarzaniu w sposób ciągły w celu odwęglenia i azotowania, do otrzymania zawartości węgla w zakresie 10-30 ppm i zawartości azotu w zakresie 100-130 ppm.
Po powleczeniu MgO taśmy poddano wygrzewaniu w piecu komorowym, w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji i utworzenia na powierzchni warstwy forsterytu. Osiągnięte charakterystyki magnetyczne podano w tabeli 7.
T a b e l a 7
| Taśma nr | Cykl ogrzewania | B800 (T) | P17(W/kg) | |
| 1 | A | 1,94 | 0,93 | Według wynalazku |
| 2 | A | 1,93 | 0,92 | Według wynalazku |
| 3 | A | 1,94 | 0,92 | Według wynalazku |
| 4 | A | 1,94 | 0,93 | Według wynalazku |
| 5 | B | 1,88 | 1,03 | Przykład porównawczy |
| 6 | B | 1,88 | 1,04 | Przykład porównawczy |
| 7 | B | 1,87 | 1,10 | Przykład porównawczy |
| 8 | B | 1,89 | 1,02 | Przykład porównawczy |
We wszystkich próbach wykonanych w powyższych przykładach zaobserwowano, że przy postępowaniu według wynalazku z godnie otrzymywano lepsze wartości przenikalności magnetycznej i strat magnetycznych w porównaniu z wynikami otrzymanymi w przypadku znanych sposobów ogrzewania kęsisk płaskich, w których temperatura kęsiska płaskiego na wyjściu z pieca odpowiada maksymalnej temperaturze osiągniętej przez kęsiska płaskie.
Ponadto, przy postępowaniu zgodnie z wynalazkiem, wahania charakterystyk magnetycznych wzdłuż taśm są o wiele mniejsze (o około 50-60%) w porównaniu z wahaniami w przypadku tradycyjnych sposobów ogrzewania kęsisk płaskich.
Claims (12)
1. Sposób wywarzania teksturowanych taśm ze stali elektrotechnicznej, w którym stal krzemowa jest w sposób ciągły odlewana, walcowana na gorąco, walcowana na zimno w celu sroeymnyin taśmy walcowanej na zimno, którą następnie poddaje się ciągłemu wyżarzaniu w celu przeprowadzenia pierwotnej oeSoystnliencji oraz, w oneie potrzeby, odwęglaniu, a następnie wyżarzaniu z wtórną oeSoystnliencją w temperaturze wyższej niż reSrystnlizncjn pierwotna, znamienny tym, że przeprowadza się następujące etapy produkcyjne:
- ogrzewanie kęsisk płaskich w szeregu etapów przed walcowaniem na gorąco, przy czym temperatura obróbki podczas ostatniego etapu wyładowania z pieca jest niższa od co najmniej jednej z poprzednich temperatur obróbki,
- walcowanie na zimno w jednym lub większej liczbie etapów zmniejszania grubości przedzielonych pośrednimi etapami wyżarzania, przy czym w co najmniej jednym z tych etapów przeprowadza się zmniejszenie grubości o więcej niż 75%,
- ciągłe wyżarzanie z pierwotną rekrystallzacją taśmy walcowanej na zimno, w temperaturze w zakresie 800-950°C.
2. Spoosb według zartoo. 1, znamiennn tym, że pooczaa oo^r^r^^e^^r^i^ kęsiika ρϋηΜιοο eeap walcowania nn gorąco przeprowadza się pomiędzy etapem wysokotemperaturowego ogrzewania i etapem końcowego ogrzewania w niższej temperaturze.
3. Spoosb wedku ζθη^οβ—βηΐι 1 albo 2, znamienny tym, że oorzewanie kęsiaSs płankieeo przeprowadza się w dwóch etapach, przy czym temperatura w pieowszym etapie wynosi 1200-1400°C, a temperatura w drugim etapie wynosi 1100-1300°C.
4. Spooób według ζβη^ζ. 3, znam ienny tym, że tempe-arura ogrzewania w pierwszym ekapie ogrzewania nie przekracza temperatury, w której ciekły żużel tworzy się na powierzchni kęsiska płaskiego.
5. Spooób wedku ktaroegSslwiak z pppłoeeniah zzntroeeżk, zznmieenn tym, żż ppodczn pieowotnej rekrystalizacji przeprowadza się również obróbkę odwęglającą.
6. Spooób według ktaroegSslwiak z popłoeenich zantrozeż-ń znamienny tym, że w jednim z etapów wyżarzania po walcowaniu na zimno i przed rozpoczęciem wtórnej rekrystalizacji doprowadza się do zwiększenia zawartości inhibitorów w taśmie, przez poddanie taśmy reakcji z odpowiednimi pieowiastkami w postaci stałej, ciekłej lub gazowej.
7. Spooób według któreeokolwiek z popłoeeniah zantroeeeń, znamienny tym, że zawartooć rozpuszczalnego glinu w stali wynosi 80-500 ppm.
8. Spoosb we-du ζθ-Εο. 7, znnmiennn t^r^, że zawartooć to^^F^L^^^c^^^h^^d^r) gllr^u w ssall nosi 250-350 ppm.
9. Spoosb we-tuu ζζη^ο. 6, znnmiennn tym, że zwiękksenia zawartaSći i nhibitotówosiąga sśę podczas ciągłego wyżarzania taśmy mającej ostateczną grubość, drogą reakcji z nie zdysocjowanym amoniakiem.
10. Spooób we-duu ζβη^ζ. 9, znamiennn tt^rrn, że po zwiękkzeniuzawartooci i nhibitooów taśmę poddaje się dalszemu ciągłemu wyżarzaniu, w celu przeprowadzenia lub co najmniej zapoczątkowania orientowanej wtórnej rekrystalizacji.
11. Spooób wedRu któregokolwiek z popreednich zaśtroeeeń, znnmienny tym, że walcowaną na gorąco taśmę wyżarza się przed walcowaniem na zimno.
12. Spooób według któreeokolwiek z pop^adniach zaśtroeeeń, znnmienny tym, że czar w\^żs^rzania podczas walcowania na zimno taśmy, w celu osiągnięcia temperatury pieowotnej rekrystalizacji wynosi 1-10 s.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT2000RM000451A IT1317894B1 (it) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | Procedimento per la regolazione della distribuzione degli inibitorinella produzione di lamierini magnetici a grano orientato. |
| PCT/EP2001/009168 WO2002012572A1 (en) | 2000-08-09 | 2001-08-08 | Process for the control of inhibitors distribution in the production of grain oriented electrical steel strips |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL358917A1 PL358917A1 (pl) | 2004-08-23 |
| PL198442B1 true PL198442B1 (pl) | 2008-06-30 |
Family
ID=11454881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL358917A PL198442B1 (pl) | 2000-08-09 | 2001-08-08 | Sposób wytwarzania teksturowanych taśm ze stali elektrotechnicznej |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7192492B2 (pl) |
| EP (1) | EP1313886B1 (pl) |
| JP (1) | JP5005873B2 (pl) |
| KR (1) | KR100831756B1 (pl) |
| CN (1) | CN100348741C (pl) |
| AT (1) | ATE280840T1 (pl) |
| AU (1) | AU2001293742A1 (pl) |
| BR (1) | BR0113088B1 (pl) |
| CZ (1) | CZ2003384A3 (pl) |
| DE (1) | DE60106775T2 (pl) |
| ES (1) | ES2231556T3 (pl) |
| IT (1) | IT1317894B1 (pl) |
| PL (1) | PL198442B1 (pl) |
| RU (1) | RU2279488C2 (pl) |
| SK (1) | SK286281B6 (pl) |
| WO (1) | WO2002012572A1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111411215A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 北京科技大学设计研究院有限公司 | 一种多钢坯对象的炉温综合决策方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7736444B1 (en) * | 2006-04-19 | 2010-06-15 | Silicon Steel Technology, Inc. | Method and system for manufacturing electrical silicon steel |
| JP5001611B2 (ja) * | 2006-09-13 | 2012-08-15 | 新日本製鐵株式会社 | 高磁束密度方向性珪素鋼板の製造方法 |
| RU2407808C1 (ru) * | 2009-08-03 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ производства анизотропной электротехнической стали с низкими удельными потерями на перемагничивание |
| RU2407809C1 (ru) * | 2009-08-03 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ производства анизотропной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами |
| DE102011107304A1 (de) * | 2011-07-06 | 2013-01-10 | Thyssenkrupp Electrical Steel Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten, für elektrotechnische Anwendungen bestimmten Elektrostahlflachprodukts |
| WO2013010968A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | Tata Steel Ijmuiden Bv | Apparatus for producing annealed steels and process for producing said steels |
| KR102242399B1 (ko) | 2020-05-19 | 2021-04-20 | 주식회사 펀잇 | 공간정보 기반의 정보제공시스템 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4204891A (en) | 1978-11-27 | 1980-05-27 | Nippon Steel Corporation | Method for preventing the edge crack in a grain oriented silicon steel sheet produced from a continuously cast steel slab |
| JPS5684420A (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-09 | Nippon Steel Corp | Heating method of continuously cast slab for producing high magnetic-flux-density unidirectional silicon-steel plate |
| JPH0730397B2 (ja) * | 1990-04-13 | 1995-04-05 | 新日本製鐵株式会社 | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| KR960010811B1 (ko) | 1992-04-16 | 1996-08-09 | 신니뽄세이데스 가부시끼가이샤 | 자성이 우수한 입자배향 전기 강 시트의 제조방법 |
| JP3008003B2 (ja) * | 1992-04-16 | 2000-02-14 | 新日本製鐵株式会社 | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP3430426B2 (ja) * | 1994-02-08 | 2003-07-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 板幅方向に均一な磁気特性を有する方向性珪素鋼板の製造方法 |
| JPH07300621A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Kawasaki Steel Corp | 方向性珪素鋼板のスラブ加熱方法 |
| JPH08143962A (ja) * | 1994-11-16 | 1996-06-04 | Nippon Steel Corp | 磁気特性と被膜性状の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP3598590B2 (ja) * | 1994-12-05 | 2004-12-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 磁束密度が高くかつ鉄損の低い一方向性電磁鋼板 |
| IT1284268B1 (it) * | 1996-08-30 | 1998-05-14 | Acciai Speciali Terni Spa | Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato, con elevate caratteristiche magnetiche, a partire da |
| JP3369443B2 (ja) * | 1997-01-30 | 2003-01-20 | 新日本製鐵株式会社 | 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| IT1290978B1 (it) | 1997-03-14 | 1998-12-14 | Acciai Speciali Terni Spa | Procedimento per il controllo dell'inibizione nella produzione di lamierino magnetico a grano orientato |
| IT1299137B1 (it) * | 1998-03-10 | 2000-02-29 | Acciai Speciali Terni Spa | Processo per il controllo e la regolazione della ricristallizzazione secondaria nella produzione di lamierini magnetici a grano orientato |
-
2000
- 2000-08-09 IT IT2000RM000451A patent/IT1317894B1/it active
-
2001
- 2001-08-08 BR BRPI0113088-9A patent/BR0113088B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-08-08 EP EP01974140A patent/EP1313886B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-08 CN CNB018160255A patent/CN100348741C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-08 US US10/344,300 patent/US7192492B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-08 JP JP2002517854A patent/JP5005873B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-08 CZ CZ2003384A patent/CZ2003384A3/cs unknown
- 2001-08-08 RU RU2003106405/02A patent/RU2279488C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-08-08 WO PCT/EP2001/009168 patent/WO2002012572A1/en active IP Right Grant
- 2001-08-08 AT AT01974140T patent/ATE280840T1/de active
- 2001-08-08 KR KR1020037001806A patent/KR100831756B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-08-08 SK SK153-2003A patent/SK286281B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-08-08 PL PL358917A patent/PL198442B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-08-08 DE DE60106775T patent/DE60106775T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-08 AU AU2001293742A patent/AU2001293742A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-08 ES ES01974140T patent/ES2231556T3/es not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111411215A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 北京科技大学设计研究院有限公司 | 一种多钢坯对象的炉温综合决策方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60106775T2 (de) | 2005-11-24 |
| KR20030033022A (ko) | 2003-04-26 |
| JP5005873B2 (ja) | 2012-08-22 |
| KR100831756B1 (ko) | 2008-05-23 |
| ITRM20000451A0 (it) | 2000-08-09 |
| ITRM20000451A1 (it) | 2002-02-11 |
| EP1313886B1 (en) | 2004-10-27 |
| JP2004506093A (ja) | 2004-02-26 |
| BR0113088A (pt) | 2003-07-08 |
| BR0113088B1 (pt) | 2010-05-18 |
| DE60106775D1 (de) | 2004-12-02 |
| US20050098235A1 (en) | 2005-05-12 |
| RU2003106405A (ru) | 2005-01-10 |
| EP1313886A1 (en) | 2003-05-28 |
| RU2279488C2 (ru) | 2006-07-10 |
| PL358917A1 (pl) | 2004-08-23 |
| CZ2003384A3 (cs) | 2003-08-13 |
| IT1317894B1 (it) | 2003-07-15 |
| US7192492B2 (en) | 2007-03-20 |
| AU2001293742A1 (en) | 2002-02-18 |
| CN1461352A (zh) | 2003-12-10 |
| WO2002012572A1 (en) | 2002-02-14 |
| SK1532003A3 (en) | 2003-09-11 |
| SK286281B6 (sk) | 2008-06-06 |
| ATE280840T1 (de) | 2004-11-15 |
| CN100348741C (zh) | 2007-11-14 |
| ES2231556T3 (es) | 2005-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4653261B2 (ja) | 薄いスラブからの高磁気特性を備えた粒配向性電気鋼ストリップの製造方法 | |
| EP2147127B1 (en) | Process for the production of a grain oriented magnetic strip | |
| PL182830B1 (pl) | Sposób wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowanej o wysokich właściwościach magnetycznych | |
| PL182835B1 (pl) | Sposób wytwarzania z cienkich wlewków elektrotechnicznych, teksturowanych taśm stalowych | |
| US20170283903A1 (en) | Process for producing grain-oriented electrical steel strip and grain-oriented electrical steel strip obtained according to said process | |
| BRPI0614379A2 (pt) | método para produção de tira de aço magnética de grãos orientados | |
| WO2016059099A1 (en) | Process for producing grain-oriented electrical steel strip and grain-oriented electrical steel strip obtained according to said process | |
| PL188187B1 (pl) | Sposób wytwarzania blachy elektrotechnicznej o zorientowanym ziarnie | |
| JP2001520311A5 (pl) | ||
| PL182838B1 (pl) | Sposób kontrolowanego inhibitowania procesu produkcji teksturowanej elektrotechnicznej blachy stalowej | |
| KR20000062310A (ko) | 방향성 결정립 규소강의 제조 공정 | |
| PL198442B1 (pl) | Sposób wytwarzania teksturowanych taśm ze stali elektrotechnicznej | |
| PL182798B1 (pl) | Proces produkcji arkuszy teksturowanejL krzemowej stali | |
| RU2285731C2 (ru) | Способ производства электротехнической стали с ориентированными зернами | |
| WO1998046801A1 (en) | New process for the production at low temperature of grain oriented electrical steel | |
| JPH04301035A (ja) | 長手方向の磁気特性が均一な方向性けい素鋼板の製造方法 | |
| JP2653948B2 (ja) | 熱鋼帯焼なましなしの標準結晶粒配向珪素鋼の製法 | |
| JPH02159319A (ja) | 表面性状および磁気特性に優れた方向性けい素鋼板の製造方法 | |
| PL219132B1 (pl) | Sposób wytwarzania anizotropowej stali elektrotechnicznej o niskich jednostkowych stratach na przemagnesowanie | |
| JP2002129238A (ja) | 一方向性電磁鋼板の安定製造方法 | |
| JPH1112654A (ja) | 磁気特性の優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JPH0338324B2 (pl) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140808 |