【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材进行无氧化热处理的退火设备、特别是退火炉；用于对经热轧制的钢带材进行连续酸洗和无氧化退火的处理线；以及用于对经热轧制的钢带材进行连续酸洗和无氧化退火的方法。
技术介绍
1、电工带材是用于磁芯最重要的软磁材料之一，通常由铁硅合金组成。电工带材目前分为两种不同的电工带材牌号。所谓的非晶粒取向电工带材可在所有方向上均匀磁化，并且主要用于旋转电机。相比之下，所谓的晶粒取向电工带材具有优选磁化方向，并且一般用于功率变压器、配电变压器和质量较高的小型变压器。
2、例如在专利文献us2017/0283903 a1中公开的电工带材通常按照如下方式来制造：将(以重量百分比计)通常具有2.5％至4.0％的si、0.010％至0.100％的c、至多0.150％的mn、至多0.065％的al和至多0.0150％的n、以及相应可选地0.010％至0.3％的cu、至多0.060％的s、至多0.100％的p、相应至多0.2％的as、sn、sb、te和bi、其余部分为铁和不可避免的杂质的特定的金属钢成分铸造成预制材料，例如扁坯、薄扁坯或铸带，并直接将其热轧制成所谓的热轧带材。然后对经热轧制的钢带材进行退火处理，并在其他步骤中冷轧制成所谓的冷轧带材。为了获得有利的磁特性，该冷轧带材此后在连续的退火与涂覆线中重结晶地退火，并随后涂覆绝缘涂层。
3、对于经热轧制的钢带材的退火处理，存在于表面上的氧化皮层通常是可容忍的，因为无法避免在开放式加热的退火炉中进一步氧化并因而
4、去氧化皮工艺首先涉及机械的初步去氧化皮，其随后通过化学的酸洗工艺进行补充。机械式的去氧化皮通常借助喷砂设备进行，这会使热轧带材的表面粗糙化，使得产生的粗糙度在冷轧制后大部分被保留下来，从而损害晶粒取向电工带材或非晶粒取向电工带材的磁特性。
5、在现有技术中已知的退火炉包括加热部分和保温部分以及与之联接的冷却部分，该冷却部分包括空气冷却段和水冷却段。在加热部分中，通过气体燃烧器利用化石燃料对热轧带材开放式加热，由此co2排放较高。这种退火设备例如由专利文献us 5 472 528已知，该专利文献还教导了使用布置在至少一个传统加热设备的上游或下游的感应装置，以便改善传统加热方式的惯性。然后热轧带材在保持部分中在氮气氛围中被电加热。在随后的空气冷却段中，热轧带材首先经历缓慢冷却，然后经历更为剧烈的水冷却。在缓慢冷却期间，热轧带材进一步氧化。在此形成的氧化皮颗粒随着被排出的空气而排出，因此必须投入很大的成本进行过滤。在更为剧烈的水冷却期间同样产生额外的氧化皮，该氧化皮必须从冷却水中去除，通常是通过氧化皮沉淀池去除。
6、因此，业界仍然希望改进这样的方法。
技术实现思路
1、在此背景下，本专利技术的目的在于提供用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材进行无氧化热处理的设备，其与现有技术相比能改进工艺过程。
2、此外，本专利技术的目的还在于提供用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材进行连续酸洗和无氧化退火的与现有技术相比有所改进的方法。
3、根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的用于对经热轧制的钢带材进行无氧化热处理的退火设备、特别是退火炉来实现，还通过具有权利要求9的特征的用于对经热轧制的钢带材进行连续酸洗和无氧化退火的处理线来实现，以及通过具有权利要求10的特征的用于对经热轧制的钢带材进行连续酸洗和无氧化退火的方法来实现。
4、根据本专利技术的用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材进行无氧化热处理的退火设备、特别是退火炉包括气密密封的炉室，该炉室具有加热段，必要时具有与该加热段联接的保持段，以及与该加热段或者该保持段联接的冷却段，其中，加热段具有多个相继接连的感应器，并且其中，冷却段包括冷却设备，通过该冷却设备可将用于冷却经热轧制的钢带材的还原性保护气体引入到冷却段中。
5、根据本专利技术的用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材进行连续酸洗和无氧化退火的处理线包括预处理设备，在该预处理设备中可对经热轧制的钢带材进行酸洗，该处理线还包括沿带材输送方向布置在预处理设备之后的根据本专利技术的退火设备。
6、按照根据本专利技术的用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材进行连续酸洗和无氧化退火的方法，经热轧制的钢带材必要时在展开步骤之后首先送至预处理设备，并在该预处理设备中进行酸洗；然后作为经酸洗的钢带材送至退火设备，并且在还原性保护气体氛围下首先通过多个相继接连的感应器感应加热至退火温度，然后退火，并随后在使用还原性保护气体的情况下淬火和/或冷却。
7、作为用于制造电工带材的钢带材，优选使用这种钢，其(以重量百分比计)通常具有2.5％至4.0％的si、0.010％至0.100％的c、至多0.150％的mn、至多0.065％的al和至多0.0150％的n、以及相应可选地0.010％至0.3％的cu、至多0.060％的s、至多0.100％的p、至多相应0.2％的as、sn、sb、te和bi，其余部分为铁和不可避免的杂质。
8、根据本专利技术的退火设备允许在还原性保护气体氛围下进行完整的热处理，所述还原性保护气体氛围对所使用的热轧带材起还原性的作用，因此能够实现无氧化的钢带材表面。通过感应器可实现非常高的功率密度，由此与现有技术中已知的退火炉相比可显著缩短加热部分。因此，没有设置传统的气体燃烧器或辐射加热元件。这同样使得退火设备能够在还原性保护气体氛围下经济性地运行。此外，还原性保护气体(例如氢气)与大气空气相比具有改善的对流传热，由此可在冷却段内实现较高的、例如达到50k/s的冷却速率。这有助于使根据本专利技术的退火设备的结构长度更短，例如对于非晶粒取向电工带材，或者出于质量原因特别有利，例如以便实现晶粒取向电工带材或不锈钢的激冷。
9、在这方面，根据本专利技术的退火设备允许可在热处理之前进行酸洗处理，其对于热轧带材的热处理工艺有着特别有利的作用，因为不必使用氧化皮破碎器和/或喷砂设备。由此酸洗时间可更短，并因而可提高产量。此外，还可降低表面的粗糙度，由此改善电工带材的磁特性。
10、本专利技术的另外的优点是：
11、a)避免co2排放；
12、b)无氧化热处理；
13、c)退火设备的结构长度更短；
14、d)避免开放式的冷却水；
15、e)减少粉尘排放。
16、在从属权利要求中给出了本专利技术另外的有利的设计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.退火设备(1)、特别是退火炉，其用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材(3)进行无氧化热处理，优选用在用于对经热轧制的钢带材(3)进行连续酸洗和无氧化退火的处理线(2)中，所述退火设备包括：
2.根据权利要求1所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)包括至少一个喷嘴，通过所述喷嘴能够将所述还原性保护气体吹送到所述钢带材(3)上。
3.根据权利要求1或2所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)包括至少一个鼓风设备(34、35)，通过所述鼓风设备能够将所述还原性保护气体优选地供应至至少一个喷嘴。
4.根据前述权利要求中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)包括至少一个换热器(36、37)，经由所述至少一个换热器能够冷却吹送到所述冷却段(28)中的还原性保护气体。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)具有循环系统，在所述循环系统中，所述至少一个喷嘴、所述至少一个鼓风设备(34、35)以及所述至少一个换热器(36、37)彼此连接，优选地使得
6.根据前述权利要求中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述加热段(7)具有：第一级(12)，其具有多个相继接连的纵向场感应器(8、9)；以及第二级(13)，其具有多个相继接连的横向场感应器(10、11)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述加热段(7)具有用于所述钢带材(3)的穿行间隙(20)，所述穿行间隙由隔热层(17、18)界定。
8.根据权利要求7所述的退火设备(1)，其中，所述穿行间隙(20)具有小于等于300mm、优选地小于等于250mm的竖向延伸。
9.用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材(3)进行连续酸洗和无氧化退火的处理线(2)，所述处理线包括：
10.用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材(3)进行连续酸洗和无氧化退火的方法，其中，所述经热轧制的钢带材(3)必要时在展开步骤之后首先送至预处理设备(38)并在所述预处理设备中进行酸洗；随后作为经酸洗的钢带材(3)送至退火设备(1)，并且在所述退火设备中在还原性保护气体氛围下首先通过多个相继接连的感应器(8、9、10、11)感应加热至退火温度，然后退火，并随后在使用还原性保护气体的情况下淬火和/或冷却。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，将经酸洗的所述钢带材(3)首先在所述退火设备(1)的加热段(7)中以至少20K/s的加热速率加热到至少800℃的退火温度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，将经酸洗的所述钢带材(3)在所述退火设备(1)的与所述加热段(7)联接的保持段(22)中在800-1200℃范围的温度下退火至少60秒。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，将经退火的所述钢带材(3)在所述退火设备(1)的与所述加热段(7)联接的、必要时与所述保持段(22)联接的冷却段(28)中以至少15K/s的初始冷却速率进行冷却。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中，对经酸洗的所述钢带材(3)在所述加热段(7)中经由两个级(12、13)优选地通过以下方式进行加热，即，将经酸洗的所述钢带材(3)首先在第一级(12)中加热到至少650℃的温度，然后在第二级(13)中加热到至少800℃的退火温度。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，对经酸洗的所述钢带材(3)在所述第一级(12)中通过多个相继接连的纵向场感应器(8、9)进行加热，并且在所述第二级(13)中通过多个相继接连的横向场感应器(10、11)进行加热。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中，对经退火的所述钢带材(3)在所述退火设备(1)的冷却段(28)中借助冷却设备(29)通过以下方式进行冷却，即，由所述冷却设备将还原性保护气体吹送到经退火的所述钢带材(3)上，并通过鼓风设备(34、35)从所述冷却段(28)吸出所述还原性保护气体，并且必要时通过换热器(36、37)冷却所述还原性保护气体。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，所述还原性保护气体是富氢气体，其优选地具有至少30Vol...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.退火设备(1)、特别是退火炉，其用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材(3)进行无氧化热处理，优选用在用于对经热轧制的钢带材(3)进行连续酸洗和无氧化退火的处理线(2)中，所述退火设备包括：
2.根据权利要求1所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)包括至少一个喷嘴，通过所述喷嘴能够将所述还原性保护气体吹送到所述钢带材(3)上。
3.根据权利要求1或2所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)包括至少一个鼓风设备(34、35)，通过所述鼓风设备能够将所述还原性保护气体优选地供应至至少一个喷嘴。
4.根据前述权利要求中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)包括至少一个换热器(36、37)，经由所述至少一个换热器能够冷却吹送到所述冷却段(28)中的还原性保护气体。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述冷却设备(29)具有循环系统，在所述循环系统中，所述至少一个喷嘴、所述至少一个鼓风设备(34、35)以及所述至少一个换热器(36、37)彼此连接，优选地使得经由所述至少一个鼓风设备(34、35)以及所述至少一个喷嘴将所述还原性保护气体吹送到所述冷却段(28)中，特别优选地吹送到所述钢带材(3)上，并经由所述至少一个鼓风设备(34、35)再次吸出所述还原性保护气体，并借助所述至少一个换热器(36、37)冷却还原性保护气体。
6.根据前述权利要求中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述加热段(7)具有：第一级(12)，其具有多个相继接连的纵向场感应器(8、9)；以及第二级(13)，其具有多个相继接连的横向场感应器(10、11)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的退火设备(1)，其中，所述加热段(7)具有用于所述钢带材(3)的穿行间隙(20)，所述穿行间隙由隔热层(17、18)界定。
8.根据权利要求7所述的退火设备(1)，其中，所述穿行间隙(20)具有小于等于300mm、优选地小于等于250mm的竖向延伸。
9.用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材(3)进行连续酸洗和无氧化退火的处理线(2)，所述处理线包括：
10.用于对设置成用于制造电工带材和/或不锈钢带材的经热轧制的钢带材(3)进行连续酸洗和...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·马斯库勒，M·朗盖尔根，A·迪·乔万尼，M·亨特耶斯，
申请(专利权)人：SMS集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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