CH352695A - Verfahren und Vorrichtung zum Vergüten von Elektroblechen - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum Vergüten von Elektroblechen    Die Erfindung betrifft das Vergüten von Elektro  blechen - insbesondere von     Fe-Si-Blechen    - durch       Magnetisierung.    Es ist bereits vorgeschlagen worden,  Elektrobleche einer     Magnetisierung    zu unterwerfen.  Nach dem älteren Vorschlag sollten die Elektrobleche  während ihrer mechanischen Verformung der Ma  gnetisierung unterworfen werden, und     zwar    vorzugs  weise im Durchlauf.

   Auch gemäss der vorliegenden  Erfindung sollen die Elektrobleche im Durchlauf       magnetisiert    werden, jedoch haben ausgedehnte Ver  suche gezeigt, dass dieses Magnetisieren erst nach dem  Verformen der Bleche erfolgen darf, weil sonst durch  die     Verformung    die durch das Magnetisieren     erzielten     Einwirkungen ganz oder weitgehend wieder aufge  hoben werden. Das Verfahren gemäss vorliegender  Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bleche  die     Magnetisierungsstrecke    während einer ihrer Ver  formung nachgeschalteten thermischen Vergütung  durchlaufen.  



       Zweckmässigerweise        beginnt    die     Magnetisierungs-          behandlung    während die Blechtemperatur noch ober  halb des     Curiepunktes        liegt.    Durch Bemessung und  sonstige Ausgestaltung der     Magnetisierungsstrecke     und durch Auswahl von Stromart und Stromstärke  sowie der Behandlungsdauer und der Blechtempera  tur gelingt es, den Blechen vorbestimmte Eigen  schaften zu erteilen. Vorzugsweise ist die Anordnung  so getroffen, dass die     Magnetisierungsbedingungen     veränderbar sind.  



  Die     Magnetisierungsbehandlung    wird zweckmässig  in die übliche Blecherzeugung eingeschaltet. Es ge  lingt auf diese Weise, beispielsweise die     Hysteresis-          und        Wirbelstromverluste        zu        verringern    und die Per  meabilität zu erhöhen oder     umgekehrt.     



  Es wurde gefunden, dass z. B. mit Feldstärken im  Bereich von etwa 4 bis 30     Oerstedt    solche Wirkun-    gen erzielt werden können, vorausgesetzt, dass die       Magnetisierung    in demjenigen Temperaturbereich an  gewendet wird, in dem das Blech auf diese Behand  lung     reagiert.    Dieser Temperaturbereich wird nach  oben ungefähr durch den     Curiepunkt,    nach unten für  die meisten hier in Frage stehenden     Werkstoffe    er  fahrungsgemäss durch eine Temperatur im Bereich  von etwa 300-400  C begrenzt. Im     Einzelfall    können  diese Grenzen für das jeweilige Material durch einige       Vorversuche    festgestellt werden.  



  Um an der     Magnetisierungsspule    bei Benutzung  grösserer     Windungszahlen    nicht zu praktisch     unzu-          lässigen        Spannungswerten        zwischen    dem     Anfang    und  dem Ende der Wicklung zu gelangen, empfiehlt es  sich, die Wicklung in     Teilspulen    zu     unterteilen    und  durch galvanisch getrennte Stromkreise zu speisen.  



  Die     Magnetisierungsbehandlung    erfolgt vorzugs  weise     während    der     Glühung    und 'oder im Anschluss  daran im Bereich der Kühlzone.  



  Durch geeignete Wahl der Bedingungen bei der       Magnetisierungsbehandlung    können auch     Texturen     in den Blechen hervorgerufen oder umgekehrt bei       Texturblechen    die     Texturunterschiede    verringert  werden.  



  Die ebenfalls Gegenstand vorliegender Erfindung  bildende Vorrichtung zur Durchführung des Ver  fahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Blech  vergütungsanlage den     Walzaggregaten    nachgeschal  tet eine das Magnetfeld erzeugende, von elektrischem  Strom durchflossene Spule     enthält,    durch welche die  Bleche     hindurchtransportiert    werden.  



  Die     Erfindung    wird im folgenden anhand sche  matischer Zeichnungen an     einigen,        ALxsführungs,          beispielen    beschrieben. In diesen Ausführungsbei  spielen wird das magnetische Feld durch eine vom  elektrischen Strom durchflossene Spule erzeugt. Das      magnetische Feld kann jedoch     gegebenenfalls    auch  auf anderem Wege erzeugt werden.  



       Fig.    1 veranschaulicht schematisch eine Ausfüh  rungsform für die Anordnung einer     Magnetisierungs-          strecke    für die im Durchlauf erfolgende Behandlung  des Gutes.  



       Fig.2    und 3 zeigt schematisch im Längsschnitt  den Transport des Gutes durch eine     Magnetisierungs-          strecke.     



       Fig.    4, 5, 6 und 8 zeigen in Draufsicht vier ver  schiedene Ausführungsformen für die     Spulenanord-          nung.     



       Fig.    7 zeigt     im    Querschnitt eine Ausführungsform  für das Aufhängen der Spule.  



  Gemäss     Fig.    1     durchläuft    das Gut zunächst eine  bei A schematisch angedeutete     Walzstrecke    und sodann  eine bei B schematisch angedeutete, mit feuerfestem  Mauerwerk 5 ausgestattete Glühzone mit den Heiz  körpern 4 und eine bei C angedeutete Kühlzone. Vor  zugsweise wird das Blech warm     gewalzt;    es kann aber  auch ein     Kaltwalzverfahren    oder eine Kombination  von     Warmwalz-    und     Kaltwalzstufen    angewendet wer  den. Die Bleche können einzeln oder als zusammen  geheftete Tafeln oder auch als Band gewalzt werden.  



  Im ersten Teil der Kühlzone C ist die     Magnetisie-          rungsstrecke    M eingeschaltet. In     Fig.    1 ist die     Magne-          tisierungsstrecke    schematisch durch die Spule 1 an  gedeutet. Es sind ferner Heiz-     und'oder    Kühlorgane 3  vorgesehen. Es können auch Organe vorgesehen sein,  die wahlweise als Heizorgane oder als Kühlorgane be  trieben werden können.  



  Anstatt gesonderte Kühlorgane vorzusehen oder  im Zusatz zu solchen Kühlorganen kann man auch  ein Kühlmittel durch die     Magnetisierungsspule    hin  durchleiten. Die Spule kann dann, wie in     Fig.    1, mit  1' angedeutet, durch die ganze Kühlzone C hindurch  geführt werden, wird aber nur auf der als     Magnetisie-          rungsstrecke    vorgesehene Weglänge elektrisch erregt,  wie durch die     Stromzu-    und     -ableitungen    7, 8 ange  deutet ist.

   Dabei kann die Einrichtung so getroffen  sein, dass, in Anpassung an die jeweiligen Erforder  nisse, verschieden lange -Strecken der Spule als     Magne-          tisierunzsstrecke    betrieben werden können. Hierfür  kann beispielsweise die     Stromableitung    8 verstellbar  angeordnet sein, oder es können mehrere Anschlüsse  für die     Stromableitung    8 längs der Spule vorgesehen  sein.  



  In der Regel wird die Blechtemperatur während  des Durchgangs durch die     Magnetisierungszone    all  mählich abnehmen. Zur Erzielung besonderer Wir  kungen kann es aber auch zweckmässig sein, die Ma  gnetisierungsstrecke in mehrere unterschiedliche Tem  peraturbereiche zu     unterteilen,    was mit     Hilfe    der  Heiz- und Kühlorgane 3, 3' ohne weiteres möglich ist.  



  Es ist ratsam, die Heiz- und Kühlorgane einzeln  oder     gruppenweise    unabhängig voneinander regelbar  auszubilden. Es kann     zweckmässig    sein, die der     Glüh-          zone    B     zunächstliegenden    Organe 3' als Heizorgane  zu betreiben.    Die     Magnetisierungsstrecke    wird vorzugsweise  unter Schutzgas gehalten.  



  Die     Magnetisierung    wird im Durchlauf angewen  det. Die     Magnetisierungsstrecke    kann beispielsweise  so bemessen sein, dass bei     Durchlaufgeschwindigkeit     von 6-12     m/min    die     Magnetisierungsstrecke    in einer  Zeit von etwa 1-3 Minuten durchlaufen wird.  



  In einer bevorzugten Ausführungsform werden die  magnetische Feldstärke oder sonstige innerhalb der       Magnetisierungszone    wirksamen Grössen durch ein  der     Magnetisierungsstrecke    nachgeschaltetes Ganz  tafelmessgerät überwacht. Weichen die in dem Ganz  tafelmessgerät gemessenen Eigenschaften der Blech  tafel von der vorgegebenen Norm ab, so kann von  dem Messgerät aus beispielsweise eine am Ort der       Magnetisierungseinrichtung    wahrnehmbare Signalein  richtung betätigt werden.

   Die Einrichtung kann auch  so getroffen sein, dass in solchen Fällen von dem       Ganztafelmessgerät    aus die auf der     Magnetisierungs-          strecke    herrschenden Bedingungen selbsttätig ver  ändert werden.  



       Handelt    es sich um bandförmiges Gut, so kann  das Gut entweder freischwebend oder auf Rollen ab  gestützt durch die     Magnetisierungsstrecke    hindurch  geführt werden.     Fig.2    veranschaulicht schematisch  das bandförmige Glühgut 12, welches auf den Rollen  13 abgestützt durch die     Magnetisierungsspule    11 hin  durchgeführt wird.  



  Handelt es sich um einzelne Tafeln, so kann der  <U>Mag</U>     netisierungszone    ein endloses Förderband zu  geordnet werden, wie in     Fig.    3 schematisch angedeu  tet ist. Das in einzelnen Tafeln 22 vorliegende Gut  wird durch die     Magnetisierungsspule    21 mit Hilfe  eines endlosen Förderbandes 24     hindurchgeführt,    das  über Rollen 23 läuft. Die Windungen der Spule 21  liegen zwischen dem Ober- und dem Unterlauf des  Bandes 24.    Gemäss     Fig.    4 läuft das Gut in Form eines Stahl  bandes 32 auf der     Magnetisierungsstrecke    durch eine  Kupferspirale 31 hindurch.

   Der durch den Pfeil H  angedeutete     Feldstärkenvektor    liegt parallel zu der  durch den Pfeil t bezeichneten     Durchlaufrichtung.     Pfeil i gibt im Fall der Anwendung von Gleichstrom  die Durchgangsrichtung des elektrischen Stromes  durch die Spule 31 an. Die     Magnetisierungsstrecke     kann auch mit Wechselstrom betrieben werden. Der  Innenraum der letzten Windungen der Spule 31 ist  von dem Innenraum der anderen Windungen abge  schlossen, beispielsweise durch einen     Verschluss    35.  Die letzten Windungen sind an einem     Kühlwasser-          umlauf    mit Pumpe 36, Zulauf 37 und Ablauf 38 an  geschlossen.  



  Bei der in     Fig.    5 gezeigten Form der Spule 41  ergibt sich eine im wesentlichen senkrecht zur Durch  laufrichtung     t    des Gutes verlaufende Lage des Feld  stärkenvektors H.  



  Gemäss     Fig.    6 ist die Spule 51 so angeordnet, dass  der     Feldstärkenvektor   <I>H</I> mit der     Durchlaufrichtung   <I>t</I>  einen Winkel von etwa 45  bildet.      Es kann     zweckmässig    sein, die Windungen der       Magnetisierungsspule    durch hitzebeständige Arma  turen und Verstärkungen zu stützen, um zu     verhin-          dern,    dass die Spule bei den in der Nähe der     Glüh-          zone    herrschenden hohen Temperaturen ihre Form  verändert.

   In     Fig.    7 sind gitterartig angeordnete Ver  stärkungsträger 65 und 69 angedeutet, die aus hitze  beständigem Material bestehen und an denen die ein  zelnen Windungen der     Magnetisierungsspule    61 elek  trisch isoliert aufgehängt sind.  



  In     Fig.    8 ist schematisch die     Unterteilung    der Ma  gnetisierungsspule in zwei mit Gleichstrom betriebene       Teilspulen    71 veranschaulicht, um zu vermeiden, dass  zwischen den     Spulenenden    zu grosse Spannungsun  terschiede     auftreten.     



  Für Elektrobleche einer Stärke von 0,5     mm    und  mit Wattverlust unter etwa 1,5     Watt/kg    hat sich bei  spielsweise eine     Magnetisierung    in einer Schutzgas  atmosphäre vorzugsweise reduzierenden Charakters  bei etwa 12     AW,'cm    als zweckmässig erwiesen, um  den Wattverlust merklich zu verbessern.  



  Das magnetische Feld kann anstatt durch eine  stromdurchflossene Spule auch durch Dauermagnete  erzeugt werden. Auch andere Anordnungen können  benutzt werden. Beispielsweise kann man ein ge  schichtetes Eisenjoch mit Polschuhen versehen, zwi  schen denen das zu     magnetisierende    Blech angeord  net wird, wobei das Joch durch eine oder mehrere       stromdurchflossene    Spulen auf ein magnetische Span  nung     erregt    wird.  



  Es kann ferner zweckmässig sein, auf der     Magne-          tisierungsstrecke    verschiedene     Spulenformen    zu kom  binieren. Durch die voneinander abweichenden Feld  stärkenvektor-Richtungen können dabei jeweils ;e  wünschte Eigenschaften des Gutes erzielt werden. Es  können auch Säulen kombiniert werden, die mit  untereinander verschiedenen Stromarten betrieben  werden.  



  In den gezeichneten Ausführungsbeispielen wird  jeweils das Innenfeld einer Spule zum Magnetisieren  benutzt. Es ist auch     möglich,    anstatt dessen das  Aussenfeld zu benutzen sowie die Aussen- und/oder  Innenfelder zweier oder mehrerer Spulen entspre  chend zu kombinieren.  



  Es hat sich herausgestellt, dass man gemäss der  Erfindung eine wesentliche Veränderung der     elektri-          sehen    und magnetischen Kennwerte hervorrufen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Vergüten von Elektroblechen, ins besondere von Fe-Si-Blechen, bei welchem die Bleche im Verlaufe ihres Herstellungsverfahrens einer Ma gnetisierung im Durchlauf unterworfen werden, da durch gekennzeichnet, dass die Bleche die Magneti- sierungsstrecke während einer ihrer Verformung nach geschalteter. thermischen Vergütung durchlaufen. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Magnetisierungszone im Be reiche unterschiedlicher Temperatur unterteilt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Magnetisierungsbehandlung in der der Glühzone nachgeordneten Kühlzone erfolgt, und bei oberhalb des Curiepunktes liegenden Blech temperaturen beginnt. PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, d'ass die Blechvergütungsanlage den Walzaggregaten nach geschaltet eine das Magnetfeld erzeugende, von elektrischem Strom durchflossene Spule (1) enthält,

   durch welche die Bleche hindurchtransportiert werden. UNTERANSPRÜCHE 3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule als Kupferspirale aus gebildet ist. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule als Rohrspule aus gebildet ist. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch Il; dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Spule deich hitzebeständige Stützorgane (65, 69) gestützt sind. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, d'ass auf der Magnetisierungsstrecke Organe (3, 3') zur Temperaturänderung vorgesehen sind. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I und Un teranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe (3, 3') sowohl zum Beheizen wie zum Kühlen verwendbar sind. B. Vorrichtung nach Patentanspruch<B>11</B> und Un teransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe (3, 3') einzeln regelbar sind. 9.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungsspule (1) sich über die Magnetisierungsstrecke (M) hinaus und als Kühleinrichtung (1') in den an den Magneti- sierungsbereich anschliessenden Kühlzonenbereich erstreckt. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I und Un teranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ma gnetisierungsspule (1) zumindest auf einem Teil ihrer Länge gekühlt ist. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Magnetisierung wirk same Länge der Spule verstellbar ist. 12.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass der Vektor der magnetischen Feldstärke im Winkel zur Durchlaufrichtung des Ble- ches liegt. 13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mabgnetisierungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass eine wirksame Komponente des Feldstärkevektors die Oberfläche des Bleches schneidet. 14.

   Vorrichtung nach Patentanspruch Il, dadurch gekennzeichnet, dass die Vektorrichtung der magne tischen Feldstärke verstellbar ist. 15. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungsspule vonein ander getrennt gespeiste Teilspulen (71) enthält. 16.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, d'ass ein der Magnetisierungsstrecke nachgeschaltetes Ganztafelmessgerät vorgesehen ist, welches innerhalb der Magnetisierungseinrichtung vor liegende Arbeitsbedingungen überwacht. 17. Vorrichtung nach Patentanspruch 11 und Un teranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät die Arbeitsbedingungen selbsttätig regelt.