(19)
(11) EP 4 438 199 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
02.10.2024  Patentblatt  2024/40

(21) Anmeldenummer: 23165726.3

(22) Anmeldetag:  30.03.2023
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B22D 11/06(2006.01)
B22D 11/12(2006.01)
B22D 11/115(2006.01)
C22C 38/02(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
B22D 11/115; B22D 11/122; B22D 11/0622; C22C 38/02; C22C 38/04; C22C 38/06; C22C 38/002
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(71) Anmelder: voestalpine Stahl GmbH
4020 Linz (AT)

(72) Erfinder:
  • Ilie, Viorel Sergiu
    4020 Zaubertal (AT)
  • Ilie, Aura Lavinia
    4020 Zaubertal (AT)
  • Kreuzer, Herbert
    4351 Saxen (AT)

(74) Vertreter: Jell, Friedrich 
Bismarckstrasse 9
4020 Linz
4020 Linz (AT)

   


(54) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES ELEKTROBANDS ODER -BLECHS UND DARAUS HERGESTELLTES ELEKTROBAND ODER -BLECH


(57) Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines, insbesondere nicht kornorientierten, Elektrobands oder -blechs (15) gezeigt. Um ein Elektroband oder -blech (15) mit einer hohen Ebenheit zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass beim Vergießen in einer Stranggießanlage (1) ein erstes Rühren der Schmelze (3) in der Kokille (2) mit einem ersten elektromagnetischen Rührer (EMRS) (12) und ein zweites Rühren eines nichterstarrten Teils des Brammenstrangs (7) im Bereich der Strangführung (6) mit einem zweiten elektromagnetischen Rührer (SEMS) (14) rühren.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines, insbesondere nicht kornorientierten, Elektrobands oder -blechs und ein damit hergestelltes Elektroband oder -blech.

[0002] Zur Herstellung eines Brammenstrangs mit einer größeren Kernzone mit feinkörnigem und globulitschem Erstarrungsgefüge, ist es aus der EP3134220B1 bekannt, in einer Stranggießanlage nach deren Kokille einen elektromagnetischen Rührer vorzusehen. Diese Kokille weist zudem eine elektromagnetische Bremse (EMBr) auf, um damit die Strömungsgeschwindigkeit der metallischen Schmelze in der Kokille zu verlangsamen.

[0003] Zur Herstellung eines ebenen Elektrobands oder -blechs ist es bekannt, einen Bramme aus einem Brammenstrang durch Warmwalzen, Warmbandglühen und anschließendes Kaltwalzen und gegebenenfalls Richten weiterzuverarbeiten. Dabei sind verschiedenste Maßnahmen bekannt, um die Erzeugnis-Toleranzen des Elektrobands oder -blechs zu reduzieren - beispielsweise, um damit einen hohen Grad an Ebenheit am Elektroband oder -blech zu erreichen, welche Ebenheit sich unmittelbar auf einen Laminierungsgrad eines Blechpakets aus Blechteilen des Elektrobands oder -blechs auswirkt.

[0004] Die Erfindung hat sich daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrobands oder -blechs dahin gehend zu verbessern, dass damit reproduzierbar eine vergleichsweise hohen Ebenheit am Elektroband oder -blech erreicht werden kann. Zudem soll das hergestellte Elektroband oder -blech vielseitig verwendbar sein.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

[0006] Überraschend konnte festgestellt werden, dass sich ein Vergießen einer Schmelze zu einem Brammenstrang erheblichen auf eine Ebenheit eines Elektrobands oder -blechs auswirken kann. Dies auch nach einem nachfolgenden Walzens einer Bramme des Brammenstrangs. Erfindungsgemäß findet beim Vergießen ein zweimaliges Rühren statt - nämlich ein erstes Rühren der Schmelze in der Kokille mit einem ersten elektromagnetischen Rührer (EMRS) und ein zweites Rühren eines nichterstarrten Teils des Brammenstrangs im Bereich der Strangführung mit einem zweiten elektromagnetischen Rührer (SEMS). Untersuchungen am erstarrten Brammenstrang ergaben, dass aufgrund des Zusammenwirkens der beiden elektromagnetischen Rührer sich ein Gefüge mit einem besonders hohen globulitischen Anteil am Brammenstrang und damit an der Bramme einstellt. Die Bramme ist damit für ein nachfolgendes Walzen besonders geeignet, um am damit hergestellten Elektroband oder -blech eine vergleichsweise geringe Erzeugnis-Toleranz besonders hinsichtlich Ebenheit zu ermöglichen. Erfindungsgemäß kann damit ein vielseitig verwendbares Elektroband oder -blech geschaffen werden, was auch die Verwendung für Blechpakete mit einem hohen Laminierungsgrad einschließt. Hierzu zählt beispielsweise ein Blechpaket für einen Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, wie Elektromotoren oder Generatoren.

[0007] Dabei kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn der erste elektromagnetische Rührer (EMRS = Electromagnetic Rotating Stirrer) in der Schmelze eine zirkulierende Strömung um die Mittellängsachse der Kokille erzeugt. Beispielsweise kann damit auch die globulitische Erstarrung verbessert werden.

[0008] Vorzugsweise erzeugt der erste elektromagnetische Rührer in der Schmelze eine zirkulierende Strömung um die Mittellängsachse der Kokille. Dies kann eine Homogenisierung der Schmelze weiter verbessern und den globulitischen Anteil am Erstarrungsgefüge des Brammenstrangs weiter erhöhen.

[0009] Vorstehendes beispielsweise ist weiter verbesserbar, wenn die Schmelze nahe zum erstarrenden Bereich in der Kokille gerührt wird, in dem sich die erzeugte zirkulierende Strömung im Wesentlichen im Umfangsbereich der Kokille ausbildet.

[0010] Das Rühren des ersten elektromagnetischen Rührers (EMRS) kann beispielsweise vergleichmäßigt werden, wenn dieser als Rotationsrührer ausgeführt ist. Beispielsweise ist damit eine Temperaturhomogenisierung erreichbar, aber auch der Abbau einer Überhitzung ist schneller möglich.

[0011] Vorzugsweise rührt der erste elektromagnetische Rührer (EMRS) die Schmelze in einem Längsabschnitt der Kokille mit einem magnetischen Feld, welcher Längsabschnitt sich ausgehend von einem Badspiegel der Kokille bis höchstens zum Ende eines, in das Schmelzbad der Kokille eintauchenden Tauchrohrs erstreckt. Damit kann beispielsweise die Schmelze vor oder am Beginn ihrer Erstarrung zur Ausbildung des erfindungsgemäßen gleichmäßigen Gefüges vorbereitet werden.

[0012] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der erste elektromagnetische Rührer in der Schmelze an der Erstarrungsfront eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 0,02 bis 0,5 m/s (Meter/Sekunde) erzeugt, um die Schmelze auf ihre Erstarrung mit einem gleichmäßigeren Gefüge ausreichend vorzubereiten. Auch kann dies einer verbesserten globulitischen Erstarrung dienlich sein. Dies ist verbesserbar, wenn die Strömungsgeschwindigkeit beispielsweise im Bereich von 0,2 bis 0,4 m/s (Meter/Sekunde) liegt. Beispielsweise kann eine Rührfrequenz von 1 Hz (Herz) hierbei von Vorteil sein.

[0013] Vorzugsweise erzeugt der zweite elektromagnetische Rührer im nichterstarrten Teil des Brammenstrangs zwei Strömungen, die in Längsrichtung des Brammenstrangs gesehen nacheinander angeordnet sind und über die Strangbreite des Brammenstrangs gegensinnig orientiert zirkulieren. Dies kann die Vergleichsmäßigung der Schmelze verbessern. Auch kann dies die Temperatur der Schmelze über die Strangbreite weiter homogenisieren.

[0014] Ist der zweite elektromagnetische Rührer in der Biegezone der Strangführung angeordnet, kann beispielsweise ein vergleichsweise volumengroßer Teil des Brammenstrangs auf seine Erstarrung vorbereitet werden.

[0015] Vorzugsweise ist der zweite elektromagnetische Rührer in einem Abstand im Bereich von 1,5 bis 7 m (Meter) vom Ende der Kokille angeordnet, um ausreichend Einfluss auf die Schmelze im nichterstarrten Teil des Brammenstrangs nehmen zu können. Dies kann weiter verbessert werden, wenn der zweite elektromagnetische Rührer in einem Abstand im Bereich von 4 bis 5 m (Meter) vom Ende der Kokille angeordnet ist.

[0016] Vorzugsweise erzeugt der zweite elektromagnetische Rührer in der Schmelze eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 0,2 bis 0,9 m/s. Besonders bevorzugt erzeigt der zweite elektromagnetische Rührer in der Schmelze eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 0,4 bis 0,7 m/s. Dies kann die Vergleichsmäßigung der Schmelze verbessern. Auch ist es möglich, derart die Temperatur der Schmelze über die Strangbreite weiter zu homogenisieren.

[0017] Vorzugsweise weist die Bramme ein Erstarrungsgefüge mit einem globulitischen Anteil von > 90% auf, da sich dies besonders vorteilhaft auf die Ebenheit am Elektrobands oder -blechs auswirkt. Dies umso mehr, wenn die Bramme ein Erstarrungsgefüge mit einem globulitischen Anteil von > 99% aufweist. Im Allgemeinen wird erwähnt, dass als globulitische Körner, jene Körner bezeichnet werden, deren Verhältnis von Kornlänge zur Kornbreite ≤ 3 ist.

[0018] Bekanntermaßen wird die Bramme bei ihrer Weiterverarbeitung warmgewalzt, gegebenenfalls warmbandgeglüht, und anschließend kaltgewalzt, um ein Elektroband oder -blech zu schaffen.

[0019] Vorzugsweise wird das Elektroband oder -blech auf zumindest einer Flachseite mit einer thermohärtbaren Schmelzklebelack, insbesondere Backlackschicht, vollflächig beschichtet. Das Elektroband oder -blech kann auch auf seinen beiden Flachseiten mit einem Schmelzklebelack beschichtet sein. Der Schmelzklebelack wird dann in den B-Zustand übergeführt. Der Schmelzklebelack wird vorzugsweise in den B-Zustand übergeführt, um damit das Elektroband oder -blech für ein Paketierverfahren ausreichend vorzubereiten.

[0020] Alternativ ist vorstellbar, dass das Elektroband oder -blech auf zumindest einer Flachseite, insbesondere auf beiden Flachseiten, mit einem Isolationslack vollflächig beschichtet wird, der dann gehärtet wird.

[0021] Die Beschichtung kann auf einer oder auf beiden Flachseiten des Elektroband oder - blechs erfolgen.

[0022] Vorzugsweise weist das Elektroband oder -blech eine Legierungszusammensetzung mit jeweils in Gew.-%

1,5 bis 3,5 Silizium (Si),

0,1 bis 2, insbesondere 0,1 bis 1,5, Aluminium (Al),

0,1 bis 1 Mangan (Mn),

0,01 bis 0,2 Phosphor (P)

und als Rest Eisen (Fe) sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen auf. Dies Legierungszusammensetzung kann
optional einzeln oder in Kombination aus der Gruppe:

< 0,01 Schwefel (S)

< 0,01 Kohlenstoff (C)

< 1,0, insbesondere < 0,3, Nickel (Ni)

< 1,0, insbesondere < 0,3, Chrom (Cr)

< 1,0, insbesondere < 0,3, Titan (Ti)

< 1,0, insbesondere < 0,3, Niob (Nb)

< 1,0, insbesondere < 0,3, Vanadium (V)

< 1,0, insbesondere < 0,3, Kupfer (Cu)

und als Rest Eisen (Fe) sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen aufweist. Vorzugsweise ist der gemeinsame Gehalt in Gew.-% von Ni+Cr+Ti+Nb+V+Cu < 1,0, insbesondere < 0,3.

[0023] Vorzugsweise erfüllt diese Legierungszusammensetzung die Bedingung ((Gew.-% Si) + 2 * (Gew.-% AI)) > 2,5.

[0024] Die Erfindung hat sich des Weiteren die Aufgabe gestellt, ein Elektroband oder -blech zu schaffen, das zur Herstellung von Blechpaketen mit einem hohen Laminierungsgrad geeignet ist.

[0025] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 16.

[0026] Durch die erfindungsgemäße Herstellung des Elektrobands oder -blechs kann ermöglicht werden, dass das Elektroband oder -blech über seine gesamte Länge eine Ebenheit aufweist, die mit einem Nennmaßbereich von 15 cm, gemessen quer zur Walzrichtung über die gesamte Breite des Elektrobands oder -blechs, eine Toleranz von ≤ 25 µm aufweist. Diese besonders ausgeprägte Ebenheit kann für einen hohen Laminierungsgrad am Blechpaket und damit für einen hohen Wirkungsgrad am elektromechanischen Wandler, wie beispielsweise in elektrischen Maschinen, sorgen. Dies umso mehr, wenn diese Toleranz ≤ 20 µm ist.

[0027] Vorzugsweise handelt es sich um ein beschichtetes Elektroband oder -blech.

[0028] Dies, indem das Elektroband oder -blech auf zumindest einer Flachseite eine vollflächig vorgesehene und thermohärtbare Schmelzklebelackschicht, insbesondere Backlackschicht, im B-Zustand aufweist.

[0029] Alternativ kann das Elektroband oder -blech als Beschichtung eine ausgehärtete Isolationslackschicht aufweisen.

[0030] Die Beschichtung kann auf einer oder auf beiden Flachseiten vorgesehen sein.

[0031] Vorzugsweise weist das Elektroband oder -blech eine Dicke von 0,1 bis 1,5 mm (Millimeter) auf. Beispielsweise eine Dicke von 0,2 bis 1 mm.

[0032] In den Figuren ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand einer Ausführungsvariante näher dargestellt. Es zeigen
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht einer teilweise dargestellten Stranggießanlage,
Fig. 2
eine geschnittene Frontansicht der Fig. 1 in Strangausziehrichtung,
Fig. 3
eine geschnittene Draufsicht auf eine Kokille der Fig. 1,
Fig. 4
eine dreidimensionale Ansicht auf ein Elektroblech mit Längsfalten,
Fig. 5
eine abgerissene Schnittansicht in einem Nennmaßbereich des nach Fig. 4 dargestellten Elektroblechs und
Fig. 6
eine dreidimensionale Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Elektroblech ohne Längsfalten.


[0033] Nach Fig. 1 ist eine Stranggießanlage 1 zur Herstellung einer Bramme, bevorzugt im Dickenbereich von 180 bis 270 mm (Millimeter), teilweise dargestellt. Die Stranggießanlage 1 weist eine vertikal ausgerichtete Kokille 2 auf, welcher eine Schmelze 3, nämlich Metallschmelze, über ein Tauchrohr 4 zugeführt wird.

[0034] Der Kokille 2 ist in Strangausziehrichtung 5 eine Strangführung 6 nachgeordnet, mit der der Brammenstrang 7 aus der Kokille 2 abgeführt wird, welcher Brammenstrang 7 einen nicht erstarrten Teil 7a und einen erstarrten Teil 7b aufweist - siehe hierzu auch Fig. 2. Die Strangführung 6 gliedert sich in genannter Reihenfolge in eine fluchtend zur Kokille 2 angeordneten Geradführung 8, einer Biegezone 9, einer Kreisbogenführung 10 und einer Richtzone 11 mit einer horizontal auslaufenden und nicht dargestellten Geradführung.

[0035] Erfindungsgemäß findet bei der Stranggießanlage 1 ein mehrmaliges elektromagnetisches Rühren der Schmelze 3 statt, wie im Detail der Fig. 2 entnommen zu entnehmen.

[0036] So erfolgt ein erstes Rühren der Schmelze 3 in der Kokille 2 - und zwar unter Verwendung eines ersten elektromagnetischen Rührers 12, nämlich EMRS (Electromagnetic Rotating Stirrer). Dieser erste elektromagnetische Rührer 12 erzeugt, beispielsweise mit einem magnetischen Drehfeld, in der Schmelze 3 eine horizontal zirkulierende Strömung 13 um die Mittellängsachse (Lk) der Kokille 2 und im Wesentlichen in diesem Umfangsbereich der Kokille 2.

[0037] Als besonders vorteilhaft für die Walzeignung hat sich herausgestellt, wenn der erste elektromagnetische Rührer 12 die Schmelze 3 in einem Längsabschnitt der Kokille 2 ausgehend von deren Badspiegel 17 bis zum Ende 18 des in das Schmelzbad 18 der Kokille 2 eintauchenden Tauchrohrs 4 rührt.

[0038] Ein zweites Rühren eines nichterstarrten Teils 7a des Brammenstrangs 7 findet im Bereich der Strangführung 6 mit einem zweiten elektromagnetischen Rührer 14, nämlich SEMS (Strand Electromagnetic Stirrer), statt. Der zweite elektromagnetische Rührer 14 ist in der Biegezone 9 der Strangführung 6 angeordnet, und zwar in einem Abstand A von 4,4 m (Meter) vom Ende der Kokille 2. Der zweite elektromagnetische Rührer 14 erzeugt mithilfe eines Wanderfelds 14a im nichterstarrten Teil 7a des Brammenstrangs 7 zwei vertikale zirkulierende Strömungen 15a, 15b über die Strangbreite B des Brammenstrangs 7. Von diesen zwei vertikal zirkulierenden Strömungen 15a, 15b befindet sich die erste Strömungen 15a oberhalb des zweiten elektromagnetischen Rührers 14 und die zweite Strömungen 15b unterhalb des zweiten elektromagnetischen Rührers 14 - sie sind gegensinnig orientiert zirkulierend, wie in Fig. 2 zu erkennen.

[0039] Durch dieses erfindungsgemäße Zusammenwirken der beiden in der Wirkungsweise unterschiedlichen elektromagnetischen Rührer 12, 14 bildet sich im Brammenstrang 7 ein besonders Gefüge aus, das sich für ein nachfolgendes Walzen mit geringen Erzeugnis-Toleranzen hinsichtlich der Ebenheit am damit hergestellten nicht kornorientiert Elektroband oder -blech 15 eignet. Dies kann mit einem Vergleich der Figuren 4, 5 mit den Figuren 6 erkannt werden.

[0040] Das nach den Figuren 4 und 5 dargestellte Elektroband 115 wurde nach dem Stand der Technik (SdT) hergestellt. Dieses Elektroband 115 zeigt, wie in Fig. 4 zu erkennen, über die gesamte Länge wiederholt mehrere visuell markante Längsfalten 16, die sich in Walzrichtung W erstrecken und als Streifen am Elektroband 115 erscheinen. Diese Längsfalten 16 führen dazu, dass über die Breite B des Elektrobands 115 die geforderte enge Grenze in der Ebenheit des Elektrobands 115 nicht erreicht wird. Wie in Fig. 5 zu erkennen, ergeben sich mit einem Nennmaßbereich N von 15 cm (Zentimeter), gemessen quer also in Querrichtung Q zur Walzrichtung W über die gesamte Breite B des Elektrobands oder -blechs, mehrere Toleranzen. In Fig. 5 ist eine Messung der Ebenheit in einem Nennmaßbereich N von 15 cm dargestellt. Zur vereinfachten Darstellung sind in den Figuren 4 und 6 von den in Querrichtung Q über die gesamte Breite B des Elektrobands oder -blechs durchgeführten Messungen nur drei Messungen mit je einem Nennmaßbereich N eingezeichnet. Die Messung im mittleren Nennmaßbereich N zeigt eine Toleranz von größer ≥ 70 µm. Hiervon betragen die dargestellten einzelnen Toleranzen

t1 = 52 µm (Mikrometer),

t2 = 70 µm und

t3 = 68 µm.

Alle gemessenen Toleranzen liegen daher deutlich über 20 µm. Ein derartiges Elektroband 115 ist zur Herstellung eines elektromagnetischen Bauteils, von dem eine hohe Leistungsdichte gefordert wird, nicht geeignet.

[0041] Im Gegensatz dazu zeigt das nach den Figuren 6 dargestellte erfindungsgemäße Elektroband 15 keine visuell erkennbaren Längsfalten 16, dies auch über die gesamte Länge L des Elektrobands 15. Durch das erfindungsgemäße Rühren während des Gießens des Brammenstrangs 7 erstarrt das Gefüge zu einer nahezu 100% globulitischen Gefügestruktur, was eine Weiterverarbeitung des Brammenstrangs 7 bzw. einer davon abgetrennte Bramme mit Warmwalzen, Warmbandglühen und Kaltwalzen erheblich erleichtert. Das erfindungsgemäß gewalzte Elektroband 15 weist nämlich eine maximale Toleranz im Bereich von 10 bis 20 µm auf. Hiervon betragen beispielsweise jene Toleranzen in einem nach Fig. 6 dargestellten Nennmaßbereich N von 15 cm

t1 = 15 µm,

t2 = 18 µm und

t3 = 17 µm.

Diese Toleranzen ergeben sich beispielsweise aus Messdaten von Laser-Abstandssensoren optoNCDT ILD 2300 der Firma MICRO-EPSILON.

[0042] Dies führt zu in Tabelle 1 zusammengefassten Ergebnissen für den Stand der Technik (SdT) und für die Erfindung (ERF):
Tabelle 1
Bsp.   Strömungsgeschwindigkeit [m/s] Bramme EQ [%] Elektroband maximale Toleranz [µm]
SdT EMRS nicht aktiviert 72 70
SEMS 0,6
ERF EMRS 0,4 100 18
SEMS 0,6


[0043] Bei den Versuchen wurde eine Gießgeschwindigkeit von 1m/min und eine Überhitzungstemperatur von 33 Kelvin eingestellt. Die vergossenen Metallschmelze (und damit auch das daraus hergestellte Elektroband) weist folgende Legierungszusammensetzung mit jeweils in Gew.-% auf:
3,2 Silizium (Si),
0,9 Aluminium (Al),
0,3 Mangan (Mn),
0,01 Phosphor (P),
0,002 Schwefel (S),
0,002 Kohlenstoff (C),
und als Rest Eisen (Fe) sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen gesamt < 0,1.

[0044] Der erste elektromagnetische Rührer (EMRS) 12 erzeugte nach Tabelle 1 in der Schmelze an der Erstarrungsfront eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,3 m/s. Dessen Rührfrequenz betrug von 1 Hz.

[0045] Der zweite elektromagnetische Rührer (SEMS) 14 erzeugte nach Tabelle 1 in der Schmelze eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,6 m/s. Dessen Rührfrequenz betrug von 3 Hz.

[0046] Es wurde ein Bramme mit einer Brammendicke von 220 Millimetern erzeugt. Diese Bramme wurde nach dem Stand der Technik zu dem Elektroband 15 (SdT) bzw. 115 (ERF) auf eine Dicke von 0,27 mm weiterverarbeitet.

[0047] Die Testreihen belegen, dass durch das Zuschalten des ersten elektromagnetischen Rührers 12 der globulitischen Anteil von 72% auf einen Anteil von 100% im Erstarrungsgefüge des Brammen angehoben werden konnte. Das erfindungsgemäße Elektroband 15 zeigt eine teilweise um mehr als 50 µm reduzierte maximale Toleranz in der Ebenheit, gemessen mit einem Nennmaßbereich N von 15 cm und gemessen quer also in Querrichtung Q zur Walzrichtung W über die gesamte Breite des Elektrobands 15.

[0048] Damit ist das, vorzugsweise auf beiden Flachseiten, mit Backlack beschichtete erfindungsgemäße Elektroband 15 hervorragend zur Herstellung eines elektromagnetischen Bauteils mit einem hohen Laminierungsgrad und daher einer hohen Leistungsdichte geeignet. Dies auch bei kompakten Bauverhältnissen.

[0049] Im Allgemeinen wird festgehalten, dass "insbesondere" als "more particularly" ins Englische übersetzt werden kann. Ein Merkmal, dem "insbesondere" vorangestellt ist, ist als fakultatives Merkmal zu betrachten, das weggelassen werden kann, und stellt damit keine Einschränkung, beispielsweise der Ansprüche, dar. Das Gleiche gilt für "vorzugsweise", ins Englische übersetzt als "preferably".


Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines, insbesondere nicht kornorientierten, Elektrobands oder -blechs (15), bei dem

in einer Stranggießanlage (1) aus einer Schmelze (3) ein Brammenstrang (7) vergossen wird, wobei dieses Vergießen

ein Zuführen der Schmelze (3) in eine Kokille (2),

ein erstes Rühren der Schmelze (3) in der Kokille (2) mit einem ersten elektromagnetischen Rührer (EMRS) (12),

ein Abführen des teilerstarrten Brammenstrangs (7) aus der Kokille (2) mit einer Strangführung (6) und

ein zweites Rühren eines nichterstarrten Teils des Brammenstrangs (7) im Bereich der Strangführung (6) mit einem zweiten elektromagnetischen Rührer (SEMS) (14) umfasst,

und nachfolgend eine Bramme des Brammenstrangs (7) zu einem Elektroband oder -blech (15) weiterverarbeitet wird, wobei diese Weiterverarbeitung ein Walzen umfasst.


 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektromagnetische Rührer (12) in der Schmelze (3) eine zirkulierende Strömung (13) um die Mittellängsachse (Lk) der Kokille (2) erzeugt.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erzeugte zirkulierende Strömung (13) im Wesentlichen im Umfangsbereich der Kokille (2) ausbildet.
 
4. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektromagnetische Rührer (12) als Rotationsrührer ausgeführt ist.
 
5. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektromagnetische Rührer (12) die Schmelze (3) in einem Längsabschnitt der Kokille (2) mit einem magnetischen Feld rührt, welcher Längsabschnitt sich ausgehend von einem Badspiegel (17) der Kokille (2) bis höchstens zum Ende eines, in das Schmelzbad der Kokille (2) eintauchenden Tauchrohrs (4) erstreckt.
 
6. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektromagnetische Rührer (12) in der Schmelze (3) an der Erstarrungsfront eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 0,02 bis 0,5 m/s, insbesondere von 0,2 bis 0,4 m/s, erzeugt.
 
7. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektromagnetische Rührer (14) im nichterstarrten Teil des Brammenstrangs (7) zwei Strömungen (15a, 15b) erzeugt, die in Längsrichtung (Lb) des Brammenstrangs (7) gesehen nacheinander angeordnet sind und über die Strangbreite des Brammenstrangs (7) gegensinnig orientiert zirkulieren.
 
8. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektromagnetische Rührer (14) in der Biegezone (9) der Strangführung (6) angeordnet ist.
 
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektromagnetische Rührer (14) in einem Abstand (A) im Bereich von 1,5 bis 7 m, insbesondere von 4 bis 5 m, vom Ende der Kokille (2) angeordnet ist.
 
10. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektromagnetische Rührer (14) in der Schmelze (3) eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 0,2 bis 0,9 m/s, insbesondere von 0,4 bis 0,7 m/s erzeugt.
 
11. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bramme ein Erstarrungsgefüge mit einem globulitischen Anteil von > 90%, insbesondere > 99 %, aufweist.
 
12. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bramme bei ihrer Weiterverarbeitung warmgewalzt, gegebenenfalls warmbandgeglüht, und anschließend kaltgewalzt wird.
 
13. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroband oder -blech (15) auf zumindest einer Flachseite, insbesondere auf beiden Flachseiten, entweder mit einem thermohärtbaren Schmelzklebelack, insbesondere mit einer Backlackschicht, vollflächig beschichtet und diese Schicht dann in den B-Zustand übergeführt wird, oder mit einem Isolationslack vollflächig beschichtet und dann gehärtet wird.
 
14. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroband oder -blech (15) eine Legierungszusammensetzung mit jeweils in Gew.-%
1,5 bis 3,5 Silizium (Si),
0,1 bis 2, insbesondere 0,1 bis 1,5, Aluminium (Al),
0,1 bis 1 Mangan (Mn),
0,01 bis 0,2 Phosphor (P),
optional einzeln oder in Kombination aus der Gruppe:
< 0,01 Schwefel (S)
< 0,01 Kohlenstoff (C)
< 1,0, insbesondere < 0,3, Nickel (Ni)
< 1,0, insbesondere < 0,3, Chrom (Cr)
< 1,0, insbesondere < 0,3, Titan (Ti)
< 1,0, insbesondere < 0,3, Niob (Nb)
< 1,0, insbesondere < 0,3, Vanadium (V)
< 1,0, insbesondere < 0,3, Kupfer (Cu)
und als Rest Eisen (Fe) sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen aufweist.
 
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungszusammensetzung die Bedingung

erfüllt.
 
16. Elektroband oder -blech, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroband oder -blech (15) über seine gesamte Länge eine Ebenheit aufweist, die mit einem Nennmaßbereich (N) von 15 cm, gemessen quer zur Walzrichtung (W) über die gesamte Breite des Elektrobands oder -blechs (15), eine Toleranz von ≤ 25 µm, insbesondere ≤ 20 µm, aufweist.
 
17. Elektroband oder -blech nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es auf zumindest einer Flachseite eine vollflächig vorgesehene und thermohärtbare Schmelzklebelackschicht, insbesondere Backlackschicht, im B-Zustand, oder eine ausgehärtete Isolationslackschicht aufweist.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente