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EP4438199A1 - Method for producing an electric strip or sheet and electric strip or sheet produced therefrom - Google Patents

Method for producing an electric strip or sheet and electric strip or sheet produced therefrom Download PDF

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Publication number
EP4438199A1
EP4438199A1 EP23165726.3A EP23165726A EP4438199A1 EP 4438199 A1 EP4438199 A1 EP 4438199A1 EP 23165726 A EP23165726 A EP 23165726A EP 4438199 A1 EP4438199 A1 EP 4438199A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet
mold
melt
slab
electromagnetic stirrer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23165726.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Viorel Sergiu Ilie
Aura Lavinia Ilie
Herbert Kreuzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Stahl GmbH
Original Assignee
Voestalpine Stahl GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine Stahl GmbH filed Critical Voestalpine Stahl GmbH
Priority to EP23165726.3A priority Critical patent/EP4438199A1/en
Publication of EP4438199A1 publication Critical patent/EP4438199A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11Treating the molten metal
    • B22D11/114Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/122Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an electrical strip or sheet, in particular a non-grain-oriented one, and to an electrical strip or sheet produced thereby.
  • EP3134220B1 It is known to provide an electromagnetic stirrer after the mold in a continuous casting plant. This mold also has an electromagnetic brake (EMBr) to slow down the flow rate of the metallic melt in the mold.
  • EMBr electromagnetic brake
  • the invention therefore has the task of improving a method for producing an electrical strip or sheet based on the prior art so that a comparatively high level of flatness can be achieved on the electrical strip or sheet in a reproducible manner.
  • the electrical strip or sheet produced should be versatile.
  • the invention solves the problem by the features of claim 1.
  • a versatile electrical strip or sheet can be created, which also includes the use for laminated cores with a high degree of lamination. This includes, for example, a laminated core for a rotor or stator of an electrical machine, such as electric motors or generators.
  • the first electromagnetic stirrer Electromagnetic Rotating Stirrer
  • EMRS Electromagnetic Rotating Stirrer
  • the first electromagnetic stirrer generates a circulating flow in the melt around the central longitudinal axis of the mold. This can further improve the homogenization of the melt and further increase the globulitic portion of the solidification structure of the slab strand.
  • melt is stirred close to the solidifying region in the mold, in which the circulating flow generated is essentially formed in the peripheral region of the mold.
  • the stirring of the first electromagnetic stirrer can be made more uniform, for example, if it is designed as a rotary stirrer. This makes it possible to achieve temperature homogenization, for example, but also to reduce overheating more quickly.
  • the first electromagnetic stirrer stirs the melt in a longitudinal section of the mold with a magnetic field, which longitudinal section extends from a bath level of the mold to at most the end of an immersion tube immersed in the melt bath of the mold.
  • EMRS electromagnetic stirrer
  • the first electromagnetic stirrer in the melt at the solidification front generates a flow rate in the range of 0.02 to 0.5 m/s (meters/second) in order to adequately prepare the melt for solidification with a more uniform structure.
  • This can also be beneficial for improved globulitic solidification.
  • the flow rate is, for example, in the range of 0.2 to 0.4 m/s (meters/second).
  • a stirring frequency of 1 Hz (Hertz) can be advantageous here.
  • the second electromagnetic stirrer generates two flows in the non-solidified part of the slab strand, which are arranged one after the other in the longitudinal direction of the slab strand and circulate in opposite directions across the width of the slab strand. This can improve the homogenization of the melt. It can also further homogenize the temperature of the melt across the width of the strand.
  • the second electromagnetic stirrer is arranged in the bending zone of the strand guide, for example, a comparatively large volume part of the slab strand can be prepared for solidification.
  • the second electromagnetic stirrer is arranged at a distance in the range of 1.5 to 7 m (meters) from the end of the mold in order to be able to exert sufficient influence on the melt in the non-solidified part of the slab strand.
  • This can be further improved if the second electromagnetic stirrer is arranged at a distance in the range of 4 to 5 m (meters) from the end of the mold.
  • the second electromagnetic stirrer generates a flow rate in the melt in the range of 0.2 to 0.9 m/s.
  • the second electromagnetic stirrer generates a flow rate in the melt in the range of 0.4 to 0.7 m/s. This can improve the homogenization of the melt. It is also possible to further homogenize the temperature of the melt across the strand width in this way.
  • the slab has a solidification structure with a globulitic content of > 90%, as this has a particularly beneficial effect on the flatness of the electrical strip or sheet. This is even more so if the slab has a solidification structure with a globulitic content of > 99%.
  • globulitic grains are those grains whose ratio of grain length to grain width is ⁇ 3.
  • the slab is further processed by hot rolling, possibly hot strip annealing, and then cold rolling to create an electrical strip or sheet.
  • the electrical strip or sheet is preferably coated over the entire surface on at least one flat side with a thermosetting hot-melt adhesive varnish, in particular a baking varnish layer.
  • the electrical strip or sheet can also be coated on both of its flat sides with a hot-melt adhesive varnish.
  • the hot-melt adhesive varnish is then converted to the B-state.
  • the hot-melt adhesive varnish is preferably converted to the B-state in order to adequately prepare the electrical strip or sheet for a packaging process.
  • the electrical strip or sheet is fully coated on at least one flat side, in particular on both flat sides, with an insulating varnish, which is then hardened.
  • the coating can be applied to one or both flat sides of the electrical strip or sheet.
  • this alloy composition satisfies the condition ((wt.% Si) + 2 * (wt.% Al)) > 2.5.
  • the invention further aims to provide an electrical strip or sheet which is suitable for producing sheet packages with a high degree of lamination.
  • the invention solves the problem by the features of claim 16.
  • the production of the electrical strip or sheet according to the invention makes it possible for the electrical strip or sheet to have a flatness over its entire length which, with a nominal dimension range of 15 cm, measured transversely to the rolling direction over the entire width of the electrical strip or sheet, has a tolerance of ⁇ 25 ⁇ m. This particularly pronounced flatness can ensure a high degree of lamination on the laminated core and thus a high level of efficiency on the electromechanical converter, such as in electrical machines. This is all the more true if this tolerance is ⁇ 20 ⁇ m.
  • it is a coated electrical strip or sheet.
  • the electrical strip or sheet having a full-surface, thermo-curable hot-melt adhesive lacquer layer, in particular a baked enamel layer, in the B-state on at least one flat side.
  • the electrical strip or sheet may have a cured insulating varnish layer as a coating.
  • the coating can be provided on one or both flat sides.
  • the electrical strip or sheet preferably has a thickness of 0.1 to 1.5 mm (millimeters). For example, a thickness of 0.2 to 1 mm.
  • a continuous casting plant 1 for producing a slab preferably in the thickness range of 180 to 270 mm (millimeters).
  • the continuous casting plant 1 has a vertically aligned mold 2, to which a melt 3, namely molten metal, is fed via a dip pipe 4.
  • a strand guide 6 is arranged downstream of the mold 2 in the strand withdrawal direction 5, with which the slab strand 7 is removed from the mold 2, which slab strand 7 has a non-solidified part 7a and a solidified part 7b - see also Fig. 2 .
  • the strand guide 6 is divided in the order mentioned into a straight guide 8 arranged in alignment with the mold 2, a bending zone 9, a circular arc guide 10 and a straightening zone 11 with a horizontally tapering straight guide (not shown).
  • the melt 3 is repeatedly stirred electromagnetically in the continuous casting plant 1, as described in detail in the Fig. 2 taken to remove.
  • the melt 3 is first stirred in the mold 2 using a first electromagnetic stirrer 12, namely EMRS (Electromagnetic Rotating Stirrer).
  • This first electromagnetic stirrer 12 generates, for example with a rotating magnetic field, a horizontally circulating flow 13 in the melt 3 around the central longitudinal axis (Lk) of the mold 2 and essentially in this peripheral region of the mold 2.
  • the first electromagnetic stirrer 12 stirs the melt 3 in a longitudinal section of the mold 2, starting from its bath level 17 to the end 18 of the immersion tube 4 immersed in the melt bath 18 of the mold 2.
  • a second stirring of a non-solidified part 7a of the slab strand 7 takes place in the region of the strand guide 6 with a second electromagnetic stirrer 14, namely SEMS (Strand Electromagnetic Stirrer).
  • the second electromagnetic stirrer 14 is arranged in the bending zone 9 of the strand guide 6, at a distance A of 4.4 m (meters) from the end of the mold 2.
  • the second electromagnetic stirrer 14 generates two vertical circulating flows 15a, 15b across the strand width B of the slab strand 7 in the non-solidified part 7a of the slab strand 7 by means of a traveling field 14a. Of these two vertical circulating flows 15a, 15b, the first flow 15a is located above the second electromagnetic stirrer 14 and the second flow 15b is located below the second electromagnetic stirrer 14 - they circulate in opposite directions, as shown in Fig. 2 to recognize.
  • Table 1 example flow velocity [m/s] slab EQ [%] Electrical steel maximum tolerance [ ⁇ m] SdT EMRS not activated 72 70 SEMS 0.6 ERF EMRS 0.4 100 18 SEMS 0.6
  • the cast metal melt (and thus also the electrical steel strip produced from it) has the following alloy composition, each in wt.%: 3.2 silicon (Si), 0.9 aluminum (Al), 0.3 manganese (Mn), 0.01 phosphorus (P), 0.002 sulfur (S), 0.002 carbon (C), and the remainder iron (Fe) and unavoidable manufacturing-related impurities total ⁇ 0.1.
  • the first electromagnetic stirrer (EMRS) 12 generated a flow velocity of 0.3 m/s in the melt at the solidification front. Its stirring frequency was 1 Hz.
  • the second electromagnetic stirrer (SEMS) 14 generated a flow velocity of 0.6 m/s in the melt according to Table 1. Its stirring frequency was 3 Hz.
  • a slab with a thickness of 220 millimeters was produced. This slab was further processed using state-of-the-art technology to produce electrical steel grade 15 (SdT) or 115 (ERF) with a thickness of 0.27 mm.
  • the test series show that by switching on the first electromagnetic stirrer 12, the globulitic content could be increased from 72% to 100% in the solidification structure of the slab.
  • the electrical steel strip 15 according to the invention shows a maximum tolerance in flatness that is reduced by more than 50 ⁇ m in some cases, measured with a nominal dimension range N of 15 cm and measured transversely, i.e. in the transverse direction Q to the rolling direction W, over the entire width of the electrical steel strip 15.
  • the electrical steel strip 15 according to the invention which is preferably coated with baking varnish on both flat sides, is therefore excellently suited for producing an electromagnetic component with a high degree of lamination and therefore a high power density. This is also possible in compact construction conditions.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
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Abstract

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.A method for producing an electrical strip or sheet (15), in particular one that is not grain-oriented, is shown. In order to create an electrical strip or sheet (15) with a high level of flatness, it is proposed that during casting in a continuous casting plant (1), the melt (3) in the mold (2) is first stirred with a first electromagnetic stirrer (EMRS) (12) and a non-solidified part of the slab strand (7) is secondly stirred in the region of the strand guide (6) with a second electromagnetic stirrer (SEMS) (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines, insbesondere nicht kornorientierten, Elektrobands oder -blechs und ein damit hergestelltes Elektroband oder -blech.The invention relates to a method for producing an electrical strip or sheet, in particular a non-grain-oriented one, and to an electrical strip or sheet produced thereby.

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.To produce a slab strand with a larger core zone with fine-grained and globular solidification structure, it is EP3134220B1 It is known to provide an electromagnetic stirrer after the mold in a continuous casting plant. This mold also has an electromagnetic brake (EMBr) to slow down the flow rate of the metallic melt in the mold.

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.In order to produce a flat electrical strip or sheet, it is known to further process a slab from a slab strand by hot rolling, hot strip annealing and subsequent cold rolling and, if necessary, straightening. A wide variety of measures are known to reduce the product tolerances of the electrical strip or sheet - for example, to achieve a high degree of flatness on the electrical strip or sheet, which flatness has a direct effect on the degree of lamination of a sheet stack made up of sheet metal parts of the electrical strip or sheet.

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.The invention therefore has the task of improving a method for producing an electrical strip or sheet based on the prior art so that a comparatively high level of flatness can be achieved on the electrical strip or sheet in a reproducible manner. In addition, the electrical strip or sheet produced should be versatile.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.The invention solves the problem by the features of claim 1.

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.Surprisingly, it was found that casting a melt to form a slab strand can have a significant effect on the flatness of an electrical strip or sheet. This also applies after subsequent rolling of a slab of the slab strand. According to the invention, stirring takes place twice during casting - namely a first stirring of the melt in the mold with a first electromagnetic stirrer (EMRS) and a second stirring of a non-solidified part of the slab strand in the area of the strand guide with a second electromagnetic stirrer (SEMS). Investigations on the solidified slab strand showed that due to the interaction of the two electromagnetic stirrers, a structure with a particularly high globulitic content is established in the slab strand and thus in the slab. The slab is therefore particularly suitable for subsequent rolling in order to enable a comparatively low product tolerance, particularly with regard to flatness, in the electrical strip or sheet produced with it. According to the invention, a versatile electrical strip or sheet can be created, which also includes the use for laminated cores with a high degree of lamination. This includes, for example, a laminated core for a rotor or stator of an electrical machine, such as electric motors or generators.

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.It can be particularly advantageous if the first electromagnetic stirrer (EMRS = Electromagnetic Rotating Stirrer) generates a circulating flow in the melt around the central longitudinal axis of the mold. For example, this can also improve globulitic solidification.

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.Preferably, the first electromagnetic stirrer generates a circulating flow in the melt around the central longitudinal axis of the mold. This can further improve the homogenization of the melt and further increase the globulitic portion of the solidification structure of the slab strand.

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.The above, for example, can be further improved if the melt is stirred close to the solidifying region in the mold, in which the circulating flow generated is essentially formed in the peripheral region of the mold.

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.The stirring of the first electromagnetic stirrer (EMRS) can be made more uniform, for example, if it is designed as a rotary stirrer. This makes it possible to achieve temperature homogenization, for example, but also to reduce overheating more quickly.

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.Preferably, the first electromagnetic stirrer (EMRS) stirs the melt in a longitudinal section of the mold with a magnetic field, which longitudinal section extends from a bath level of the mold to at most the end of an immersion tube immersed in the melt bath of the mold. This allows, for example, the melt to be prepared before or at the beginning of its solidification to form the uniform structure according to the invention.

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.For example, it can be provided that the first electromagnetic stirrer in the melt at the solidification front generates a flow rate in the range of 0.02 to 0.5 m/s (meters/second) in order to adequately prepare the melt for solidification with a more uniform structure. This can also be beneficial for improved globulitic solidification. This can be improved if the flow rate is, for example, in the range of 0.2 to 0.4 m/s (meters/second). For example, a stirring frequency of 1 Hz (Hertz) can be advantageous here.

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.Preferably, the second electromagnetic stirrer generates two flows in the non-solidified part of the slab strand, which are arranged one after the other in the longitudinal direction of the slab strand and circulate in opposite directions across the width of the slab strand. This can improve the homogenization of the melt. It can also further homogenize the temperature of the melt across the width of the strand.

Ist der zweite elektromagnetische Rührer in der Biegezone der Strangführung angeordnet, kann beispielsweise ein vergleichsweise volumengroßer Teil des Brammenstrangs auf seine Erstarrung vorbereitet werden.If the second electromagnetic stirrer is arranged in the bending zone of the strand guide, for example, a comparatively large volume part of the slab strand can be prepared for solidification.

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.Preferably, the second electromagnetic stirrer is arranged at a distance in the range of 1.5 to 7 m (meters) from the end of the mold in order to be able to exert sufficient influence on the melt in the non-solidified part of the slab strand. This can be further improved if the second electromagnetic stirrer is arranged at a distance in the range of 4 to 5 m (meters) from the end of the mold.

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.Preferably, the second electromagnetic stirrer generates a flow rate in the melt in the range of 0.2 to 0.9 m/s. Particularly preferably, the second electromagnetic stirrer generates a flow rate in the melt in the range of 0.4 to 0.7 m/s. This can improve the homogenization of the melt. It is also possible to further homogenize the temperature of the melt across the strand width in this way.

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.Preferably, the slab has a solidification structure with a globulitic content of > 90%, as this has a particularly beneficial effect on the flatness of the electrical strip or sheet. This is even more so if the slab has a solidification structure with a globulitic content of > 99%. In general, it is mentioned that globulitic grains are those grains whose ratio of grain length to grain width is ≤ 3.

Bekanntermaßen wird die Bramme bei ihrer Weiterverarbeitung warmgewalzt, gegebenenfalls warmbandgeglüht, und anschließend kaltgewalzt, um ein Elektroband oder -blech zu schaffen.As is well known, the slab is further processed by hot rolling, possibly hot strip annealing, and then cold rolling to create an electrical strip or sheet.

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.The electrical strip or sheet is preferably coated over the entire surface on at least one flat side with a thermosetting hot-melt adhesive varnish, in particular a baking varnish layer. The electrical strip or sheet can also be coated on both of its flat sides with a hot-melt adhesive varnish. The hot-melt adhesive varnish is then converted to the B-state. The hot-melt adhesive varnish is preferably converted to the B-state in order to adequately prepare the electrical strip or sheet for a packaging process.

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.Alternatively, it is conceivable that the electrical strip or sheet is fully coated on at least one flat side, in particular on both flat sides, with an insulating varnish, which is then hardened.

Die Beschichtung kann auf einer oder auf beiden Flachseiten des Elektroband oder - blechs erfolgen.The coating can be applied to one or both flat sides of the electrical strip or sheet.

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.Preferably, the electrical strip or sheet has an alloy composition with in each case in wt.%
  • 1.5 to 3.5 silicon (Si),
  • 0.1 to 2, in particular 0.1 to 1.5, aluminium (Al),
  • 0.1 to 1 manganese (Mn),
  • 0.01 to 0.2 phosphorus (P)
and the rest iron (Fe) as well as unavoidable impurities due to the manufacturing process. This alloy composition can
optionally individually or in combination from the group:
  • < 0.01 sulfur (S)
  • < 0.01 carbon (C)
  • < 1.0, especially < 0.3, Nickel (Ni)
  • < 1.0, especially < 0.3, chromium (Cr)
  • < 1.0, especially < 0.3, titanium (Ti)
  • < 1.0, especially < 0.3, niobium (Nb)
  • < 1.0, especially < 0.3, vanadium (V)
  • < 1.0, especially < 0.3, copper (Cu)
and the remainder iron (Fe) and unavoidable impurities resulting from the manufacturing process. Preferably, the combined content in wt.% of Ni+Cr+Ti+Nb+V+Cu is < 1.0, in particular < 0.3.

Vorzugsweise erfüllt diese Legierungszusammensetzung die Bedingung ((Gew.-% Si) + 2 * (Gew.-% AI)) > 2,5.Preferably, this alloy composition satisfies the condition ((wt.% Si) + 2 * (wt.% Al)) > 2.5.

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.The invention further aims to provide an electrical strip or sheet which is suitable for producing sheet packages with a high degree of lamination.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 16.The invention solves the problem by the features of claim 16.

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.The production of the electrical strip or sheet according to the invention makes it possible for the electrical strip or sheet to have a flatness over its entire length which, with a nominal dimension range of 15 cm, measured transversely to the rolling direction over the entire width of the electrical strip or sheet, has a tolerance of ≤ 25 µm. This particularly pronounced flatness can ensure a high degree of lamination on the laminated core and thus a high level of efficiency on the electromechanical converter, such as in electrical machines. This is all the more true if this tolerance is ≤ 20 µm.

Vorzugsweise handelt es sich um ein beschichtetes Elektroband oder -blech.Preferably it is a coated electrical strip or sheet.

Dies, indem das Elektroband oder -blech auf zumindest einer Flachseite eine vollflächig vorgesehene und thermohärtbare Schmelzklebelackschicht, insbesondere Backlackschicht, im B-Zustand aufweist.This is achieved by the electrical strip or sheet having a full-surface, thermo-curable hot-melt adhesive lacquer layer, in particular a baked enamel layer, in the B-state on at least one flat side.

Alternativ kann das Elektroband oder -blech als Beschichtung eine ausgehärtete Isolationslackschicht aufweisen.Alternatively, the electrical strip or sheet may have a cured insulating varnish layer as a coating.

Die Beschichtung kann auf einer oder auf beiden Flachseiten vorgesehen sein.The coating can be provided on one or both flat sides.

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.The electrical strip or sheet preferably has a thickness of 0.1 to 1.5 mm (millimeters). For example, a thickness of 0.2 to 1 mm.

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.
In the figures, for example, the subject matter of the invention is shown in more detail using an embodiment variant. They show
Fig. 1
a schematic side view of a partially shown continuous casting plant,
Fig. 2
a cut front view of the Fig. 1 in the strand withdrawal direction,
Fig. 3
a sectional view of a mold of the Fig. 1 ,
Fig. 4
a three-dimensional view of an electrical sheet with longitudinal folds,
Fig. 5
a torn-off sectional view in a nominal dimension range of the Fig. 4 electrical sheet shown and
Fig. 6
a three-dimensional view of an electrical steel sheet according to the invention without longitudinal folds.

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.After Fig. 1 a continuous casting plant 1 for producing a slab, preferably in the thickness range of 180 to 270 mm (millimeters), is partially shown. The continuous casting plant 1 has a vertically aligned mold 2, to which a melt 3, namely molten metal, is fed via a dip pipe 4.

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.A strand guide 6 is arranged downstream of the mold 2 in the strand withdrawal direction 5, with which the slab strand 7 is removed from the mold 2, which slab strand 7 has a non-solidified part 7a and a solidified part 7b - see also Fig. 2 . The strand guide 6 is divided in the order mentioned into a straight guide 8 arranged in alignment with the mold 2, a bending zone 9, a circular arc guide 10 and a straightening zone 11 with a horizontally tapering straight guide (not shown).

Erfindungsgemäß findet bei der Stranggießanlage 1 ein mehrmaliges elektromagnetisches Rühren der Schmelze 3 statt, wie im Detail der Fig. 2 entnommen zu entnehmen.According to the invention, the melt 3 is repeatedly stirred electromagnetically in the continuous casting plant 1, as described in detail in the Fig. 2 taken to remove.

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.The melt 3 is first stirred in the mold 2 using a first electromagnetic stirrer 12, namely EMRS (Electromagnetic Rotating Stirrer). This first electromagnetic stirrer 12 generates, for example with a rotating magnetic field, a horizontally circulating flow 13 in the melt 3 around the central longitudinal axis (Lk) of the mold 2 and essentially in this peripheral region of the mold 2.

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.It has been found to be particularly advantageous for the suitability for rolling if the first electromagnetic stirrer 12 stirs the melt 3 in a longitudinal section of the mold 2, starting from its bath level 17 to the end 18 of the immersion tube 4 immersed in the melt bath 18 of the mold 2.

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.A second stirring of a non-solidified part 7a of the slab strand 7 takes place in the region of the strand guide 6 with a second electromagnetic stirrer 14, namely SEMS (Strand Electromagnetic Stirrer). The second electromagnetic stirrer 14 is arranged in the bending zone 9 of the strand guide 6, at a distance A of 4.4 m (meters) from the end of the mold 2. The second electromagnetic stirrer 14 generates two vertical circulating flows 15a, 15b across the strand width B of the slab strand 7 in the non-solidified part 7a of the slab strand 7 by means of a traveling field 14a. Of these two vertical circulating flows 15a, 15b, the first flow 15a is located above the second electromagnetic stirrer 14 and the second flow 15b is located below the second electromagnetic stirrer 14 - they circulate in opposite directions, as shown in Fig. 2 to recognize.

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.Through this inventive interaction of the two electromagnetic stirrers 12, 14, which operate differently, a special structure is formed in the slab strand 7, which is suitable for subsequent rolling with low product tolerances with regard to the flatness of the non-grain-oriented electrical strip or sheet 15 produced thereby. This can be demonstrated by comparing the Figures 4 , 5 with the Figures 6 be recognized.

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.The after the Figures 4 and 5 The electrical steel strip 115 shown was manufactured according to the state of the art (SdT). This electrical steel strip 115 shows how in Fig. 4 As can be seen, several visually striking longitudinal folds 16 are repeated over the entire length, which extend in the rolling direction W and appear as strips on the electrical steel strip 115. These longitudinal folds 16 mean that the required narrow limit in the flatness of the electrical steel strip 115 is not achieved over the width B of the electrical steel strip 115. As in Fig. 5 As can be seen, with a nominal dimension range N of 15 cm (centimeters), measured transversely, i.e. in the transverse direction Q to the rolling direction W over the entire width B of the electrical strip or sheet, several tolerances result. In Fig. 5 A measurement of flatness in a nominal dimension range N of 15 cm is shown. For simplified illustration, the Figures 4 and 6 Of the measurements carried out in the transverse direction Q over the entire width B of the electrical steel strip or sheet, only three measurements with a nominal dimension range N each are shown. The measurement in the middle nominal dimension range N shows a tolerance of greater than ≥ 70 µm. Of these, the individual tolerances shown are
  • t1 = 52 µm (micrometers),
  • t2 = 70 µm and
  • t3 = 68 µm.
All measured tolerances are therefore significantly above 20 µm. Such an electrical steel strip 115 is not suitable for the production of an electromagnetic component that requires a high power density.

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.In contrast, the Figures 6 The electrical strip 15 according to the invention shown has no visually recognizable longitudinal folds 16, even over the entire length L of the electrical strip 15. The stirring according to the invention during the casting of the slab strand 7 causes the structure to solidify to an almost 100% globulitic structure, which considerably facilitates further processing of the slab strand 7 or a slab separated therefrom with hot rolling, hot strip annealing and cold rolling. The electrical strip 15 rolled according to the invention has a maximum tolerance in the range of 10 to 20 µm. Of these, For example, those tolerances in a Fig. 6 nominal dimension range N of 15 cm
  • t1 = 15 µm,
  • t2 = 18 µm and
  • t3 = 17 µm.
These tolerances result, for example, from measurement data from optoNCDT ILD 2300 laser distance sensors from MICRO-EPSILON.

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 This leads to the results summarized in Table 1 for the state of the art (SdT) and for the invention (ERF): Table 1 example flow velocity [m/s] slab EQ [%] Electrical steel maximum tolerance [µm] SdT EMRS not activated 72 70 SEMS 0.6 ERF EMRS 0.4 100 18 SEMS 0.6

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.During the tests, a casting speed of 1 m/min and an overheating temperature of 33 Kelvin were set. The cast metal melt (and thus also the electrical steel strip produced from it) has the following alloy composition, each in wt.%: 3.2 silicon (Si), 0.9 aluminum (Al), 0.3 manganese (Mn), 0.01 phosphorus (P), 0.002 sulfur (S), 0.002 carbon (C), and the remainder iron (Fe) and unavoidable manufacturing-related impurities total < 0.1.

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.According to Table 1, the first electromagnetic stirrer (EMRS) 12 generated a flow velocity of 0.3 m/s in the melt at the solidification front. Its stirring frequency was 1 Hz.

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.The second electromagnetic stirrer (SEMS) 14 generated a flow velocity of 0.6 m/s in the melt according to Table 1. Its stirring frequency was 3 Hz.

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.A slab with a thickness of 220 millimeters was produced. This slab was further processed using state-of-the-art technology to produce electrical steel grade 15 (SdT) or 115 (ERF) with a thickness of 0.27 mm.

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.The test series show that by switching on the first electromagnetic stirrer 12, the globulitic content could be increased from 72% to 100% in the solidification structure of the slab. The electrical steel strip 15 according to the invention shows a maximum tolerance in flatness that is reduced by more than 50 µm in some cases, measured with a nominal dimension range N of 15 cm and measured transversely, i.e. in the transverse direction Q to the rolling direction W, over the entire width of the electrical steel strip 15.

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.The electrical steel strip 15 according to the invention, which is preferably coated with baking varnish on both flat sides, is therefore excellently suited for producing an electromagnetic component with a high degree of lamination and therefore a high power density. This is also possible in compact construction conditions.

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".In general, it is noted that "in particular" can be translated into English as "more particularly". A feature preceded by "in particular" is to be considered as an optional feature that can be omitted and thus does not represent a limitation, for example of the claims. The same applies to "vorzugsweise", translated into English as "preferably".

Claims (17)

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. Method for producing an electrical strip or sheet (15), in particular a non-grain-oriented one, in which in a continuous casting plant (1) a slab strand (7) is cast from a melt (3), wherein this casting feeding the melt (3) into a mold (2), a first stirring of the melt (3) in the mold (2) with a first electromagnetic stirrer (EMRS) (12), a removal of the partially solidified slab strand (7) from the mold (2) with a strand guide (6) and a second stirring of a non-solidified part of the slab strand (7) in the region of the strand guide (6) with a second electromagnetic stirrer (SEMS) (14), and subsequently a slab of the slab strand (7) is further processed into an electrical strip or sheet (15), wherein this further processing comprises rolling. 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.Method according to claim 1, characterized in that the first electromagnetic stirrer (12) generates a circulating flow (13) in the melt (3) around the central longitudinal axis (Lk) of the mold (2). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erzeugte zirkulierende Strömung (13) im Wesentlichen im Umfangsbereich der Kokille (2) ausbildet.Method according to claim 2, characterized in that the generated circulating flow (13) is formed essentially in the peripheral region of the mold (2). Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektromagnetische Rührer (12) als Rotationsrührer ausgeführt ist.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first electromagnetic stirrer (12) is designed as a rotary stirrer. 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.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first electromagnetic stirrer (12) stirs the melt (3) in a longitudinal section of the mold (2) with a magnetic field, which longitudinal section extending from a bath level (17) of the mold (2) to at most the end of an immersion tube (4) immersed in the molten bath of the mold (2). 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.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first electromagnetic stirrer (12) generates a flow velocity in the range from 0.02 to 0.5 m/s, in particular from 0.2 to 0.4 m/s, in the melt (3) at the solidification front. 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.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second electromagnetic stirrer (14) generates two flows (15a, 15b) in the non-solidified part of the slab strand (7), which are arranged one after the other in the longitudinal direction (Lb) of the slab strand (7) and circulate in opposite directions across the strand width of the slab strand (7). Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektromagnetische Rührer (14) in der Biegezone (9) der Strangführung (6) angeordnet ist.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second electromagnetic stirrer (14) is arranged in the bending zone (9) of the strand guide (6). 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.Method according to claim 8, characterized in that the second electromagnetic stirrer (14) is arranged at a distance (A) in the range of 1.5 to 7 m, in particular 4 to 5 m, from the end of the mold (2). 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.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the second electromagnetic stirrer (14) generates a flow velocity in the range from 0.2 to 0.9 m/s, in particular from 0.4 to 0.7 m/s, in the melt (3). Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bramme ein Erstarrungsgefüge mit einem globulitischen Anteil von > 90%, insbesondere > 99 %, aufweist.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the slab has a solidification structure with a globulitic content of > 90%, in particular > 99%. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bramme bei ihrer Weiterverarbeitung warmgewalzt, gegebenenfalls warmbandgeglüht, und anschließend kaltgewalzt wird.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the slab is hot rolled during its further processing, optionally hot strip annealed, and then cold rolled. 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.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the electrical strip or sheet (15) is coated on at least one flat side, in particular on both flat sides, either with a thermo-curable hot-melt adhesive lacquer, in particular with a baked lacquer layer, over the entire surface and this layer is then converted to the B-state, or is coated over the entire surface with an insulating lacquer and then cured. 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.
Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the electrical strip or sheet (15) has an alloy composition with in each case in wt.% 1.5 to 3.5 silicon (Si), 0.1 to 2, especially 0.1 to 1.5, aluminum (Al), 0.1 to 1 manganese (Mn), 0.01 to 0.2 phosphorus (P),
optionally individually or in combination from the group: < 0.01 sulfur (S) < 0.01 carbon (C) < 1.0, especially < 0.3, Nickel (Ni) < 1.0, especially < 0.3, Chromium (Cr) < 1.0, especially < 0.3, titanium (Ti) < 1.0, especially < 0.3, niobium (Nb) < 1.0, especially < 0.3, Vanadium (V) < 1.0, especially < 0.3, copper (Cu)
and the remainder is iron (Fe) and unavoidable impurities resulting from the manufacturing process.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungszusammensetzung die Bedingung Gew .-% Si + 2 * Gew .-% Al > 2,5
Figure imgb0001
erfüllt.
Method according to claim 14, characterized in that the alloy composition satisfies the condition Gew % Si + 2 * Gew % Al > 2.5
Figure imgb0001
fulfilled.
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.Electrical strip or sheet, produced by a method according to one of claims 1 to 15, characterized in that the electrical strip or sheet (15) has a flatness over its entire length which, with a nominal dimension range (N) of 15 cm, measured transversely to the rolling direction (W) over the entire width of the electrical strip or sheet (15), has a tolerance of ≤ 25 µm, in particular ≤ 20 µm. 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.Electrical strip or sheet according to claim 16, characterized in that it has a full-surface and thermo-curable hot-melt adhesive lacquer layer, in particular a baked enamel layer, in the B-state, or a cured insulating lacquer layer on at least one flat side.
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