DE1583351A1 - Plant for the continuous annealing of sheet metal strips made of magnetic steel - Google Patents

Description

Anlage zu:.ri rontinuierlichen Glühen von Blechbändern aus Magnetischem Stahl. Die Erfindung bezieht sich. auf eine Anlage zum kontinuiexlichen Glühen von Blechbändern aus magnetischem Stahl. Es ist bekannt, da?- zur Uerstellunm von Blechen oder Blech- bahnen aus :pa7netischer@ Stahl ("aril- und Kalt.walzvorgänge er- forderlich sind, zwischen die gegebenenfalls Glüh- und. Geiz- behandlungen eingeschaltet lverden. Als letztem fIerstellun gsschritt werden die Blechbänder aus gewöhnlichem magnetischem Stahl mit nicht orientiertem Korn einem Kristallisationsglühvornang unterworfen, das die llärtung aufheben soll, während die Bänder aus Mahl init gerichtetem Kern einer kontinuierlichen Glühen mit Warmrichten werden, um der .Bahn die erforderliche Ebenheit zu verleihen. Nach dem Glühen müssen die magnetischen Eigenschaften der erhaltenen Bahn überprüft werden, indem am Anfang und am Ende der Blechbahn, die Grössen zu messen, die eine Aussage über die magnetische Permeabilität und die gesamten Verluste ermöglichen; dazu wird bisher an jeden Bahnende ein Abschnitt entnommen, der in Streifen zerschnitten wird, die nach dem Stapeln und Glühen geschichtete Stäbe bilden, die nach einer bekannten Methode auf magnetische Permeabilität und Gesamtverlust im Eisen untersucht werden; die Kenntnis der Gesamtverluste ist von Bedeutung für den Konstrukteur elektrischer Geräte, denn die Verluste kenn-zeichnen den Wirkungsgrad der mit diesen Blechen gebauten Vorrichtungen. Wenn diese Überprüfung.auch sowohl dem Blechhersteller wie dem Verbraucher ein Mittel an die Hand gibt, die Stahlqualität zu beurteilen, so besteht doch der Nachteil, daß nur die Enden der Bahn untersucht werden, während die zwischenliegenden Abschnitte ungeprüft bleiben; ausserdem werden für die Prüfung mehrere Kilogramm eines wertvollen Materials benötigt$ was einen merklichen Verlust bedeutet. Annex to: .ri continuous annealing of sheet metal strips Magnetic steel. The invention relates to. on an attachment to the continuum Annealing of sheet metal strips made of magnetic steel. It is known that - for the production of sheet metal or sheet metal tracks from: pa7netischer @ Stahl ("aril and cold rolling processes are necessary between the, if necessary, annealing and. Avarice treatments switched on lverden. As the last production step, the sheet metal strips are made ordinary magnetic steel with non-oriented grain subjected to a crystallization annealing process that results in the hardening should lift, while the bands from meal in directed Core of a continuous annealing with hot straightening to give the web the required evenness to lend. After annealing, the magnetic properties of the sheet obtained must be checked by measuring the quantities at the beginning and at the end of the sheet metal sheet, which enable a statement to be made about the magnetic permeability and the total losses; To this end, a section has hitherto been removed from each end of the web, which is cut into strips which, after stacking and annealing, form layered rods which are examined by a known method for magnetic permeability and total loss in the iron; Knowing the total losses is important for the designer of electrical devices, because the losses characterize the efficiency of the devices built with these sheets. Even if this check gives both the sheet metal manufacturer and the consumer a means of assessing the steel quality, there is still the disadvantage that only the ends of the web are examined, while the sections in between remain unchecked; in addition, several kilograms of valuable material are required for the test, which means a noticeable loss.

Es ist ferner bekannt, daß die Bedingungen beint abschliessen: den Glühen je nach der Art des behandelten Stahls die Metallograpliische Struktur oder die inneren Restspannungen oder sowohldie ctrul;tur i@rie die Restsnarnungen beeinflussen können. Es i..rurde aber f--stgestellt, daß die Restsrannungen einen wesentlichen Einflut' auf die magnetischen Eigenschaften der Bleche, insbesondere der Bleche reit gerichtete:ii Korn haben, das heilt, daß eine Beziehung zwischen den nagnetischen Eigenschaften und den inneren Restspannungen besteht. Es ist daher erforderlich, den Glühvorgang zu beeinflussen, der von verschiedenen Umständen, in erster Linie aber von der Geschwindigkeit, reit der die Bahn durch den Ofen geleitet wird, von der Temueratur, auf die 'die vahn gebracht wird, voii Temperaturgradienten beim Abkühlen und von dem während des Glühens auf die Bahn aasgeübten mechanischen Zug, abhängt. Die Erfindung, die auf derartige Erkenntnisse Rücksicht nehmen soll, betrifft eine Anlage zum kontinuierlichen Glühen eines Blechbands aus magnetischem Stahl. durch 1ündurchleiten durch einen Ofen, der einen Heizabschnitt iri t . anschliessendelr, kü hlabschnitt aufweist; in der Anlage sind Pbglichkeiten gegeben, den Glühvorgang so zu beei#jfluss@n, daß das Band beim Verlassen des Ofens die geforderten magnetischen Eigenschaften besitzt.It is also known that the conditions conclude: the Annealing, depending on the type of steel treated, the metallographic structure or the internal residual stresses or both ctrul; tur i @ rie the remainder of the warnings can influence. It was found, however, that the rest of the tensions were one significant influence on the magnetic properties of the sheets, in particular the sheet rides facing: ii have grain that heals that a relationship between the magnetic properties and the internal residual stresses. It is therefore necessary to influence the annealing process, which depends on various circumstances, but primarily on the speed at which the train rides through the furnace becomes, from the temperature to which the vahn is brought, voii temperature gradients during cooling and by the mechanical exerted on the web during annealing Train, depends. The invention, which is intended to take such knowledge into account, relates to a system for the continuous annealing of a sheet metal strip made of magnetic Stole. by passing it through an oven having a heating section. thenelr, having cooling section; In the plant there are possibilities for the annealing process to be taken care of in such a way that the tape exits the furnace with the required magnetic Possesses properties.

Gemäß de-r Erfindung ist eine Anlage zum Glühen von i.'agnetblech dadurch-gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zum zerstörungsfrei.en 'Messen mindestens einer Gütemaßzahl für die :magnetischen Eigenschaften des Blechs besitzt, sowie eine Anzeig-ivorrichtung fü.r den gewonnenen Meßwert, eine Einrichtung -zum Vergleichen des Meßwertes mit einen Standardwert und zum Anzeigen einer etwaigen Abweichung, und eine Einrichtung zuli#, 'Steuern von Vorrichtungen, durch die die Glühbedingungen nach l,=a!?'abe der festgestellten Abweichungen verändert werden können, dämit dem Blech über die gesamte Bahnlänge gleichbleibende magnetische Eigenschaften gegeben werden können.According to the invention, there is a system for annealing magnetic sheet metal characterized in that it has a device for non-destructive measurements at least one quality index for which: has the magnetic properties of the sheet metal, as well as a display device for the measured value obtained, a device for Compare the Measured value with a standard value and for display a possible deviation, and a device allows for the control of devices, by which the annealing conditions changed according to l, = a!? 'above the determined deviations can be, so that the sheet metal remains constant over the entire length of the track Properties can be given.

Die Einrichtung zum zerstörungsfreien, 1lessen kann dem Kühlabschnitt des Ofens in einem Bereich nachgeschaltet werden, in dem der auf das Band ausgeübte Zug vernachlässi7har und damit ohne Einfluß auf die Messung ist.The device for non-destructive, 1lessen can be the cooling section downstream of the furnace in an area in which the pressure exerted on the belt Tension is negligible and therefore has no influence on the measurement.

Die Einrichtung zum zerstörungsfreien Messen kann so ausgebildet sein, daß ein einziges Gerät für die :Messung der magnetischen Permeabilität, der Gesamtverluste im Eisen und der Oberwachung. der Induktion vorgesehen wird. In einer Ausführungsfoxm.der Erfindung kann die Einrichtung zum zerstörungsfreien liessen,. die mit einem Blechstärkenmesser verbunden ist, unter vorgegebener konstanter Induktion' entweder ständig über die gesamte Länge der Bahn arbeiten oder periodisch in vorgeschriebenen Intervallen.The device for non-destructive measurement can be designed in such a way that that a single device for: measuring magnetic permeability, total losses in iron and supervision. induction is provided. In one embodiment of the Invention can leave the device for non-destructive. those with a sheet thickness gauge is connected, under a given constant induction 'either constantly over the work the entire length of the path or periodically at prescribed intervals.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung, in der eine erfindungsgemässe Anlag-- schematisch dargestellt ist.Further details can be found in the description below and the drawing, in which an inventive Plant - schematic is shown.

In die betrachtete Anlage wird das Blech durch förtlaufendes Abwickeln von einer Spule 5a eingeführt und in einen aus zwei. Abschnitten 4a und 4b bestehenden Glühofen 4 geleitet; der Abschnitt 4 a wird durch Heizeinrichtungen 2a und 2b erhitzt, die aus einer nicht dargestellten Energie-Quelle gespeist werden. Die Blechbahn 6 wird in den Ofenabschnitt 4 a mittels Förderwalzen la geleitet, die durch einen Antrieb 1 b .in Drehung versetzt werden. Irrt Abschnitt 4 a, in welchem eine Temperatur herrscht, die über 7oooC liegen kann, wird die Blechbahn 6 geglüht und steht unter einem von den TValzen 3a und 3b ausgeübten Zug; dann gelangt das Blech 6 in einen Kühlabschnitt 4b, wo es--sich auf Förderi"ralzen la bewegt, die es zum Ofenausgang hin bewegen. Nach Durchlaufen der Zu.awalzen 3b gelangt das Blech in einen Dickeniiiesser 7, anschliessend iWeine Einrichtung; 8 zum zerstörungsfreien Messen, und erreicht schlieClich eine Flaspel, in der es zu einer Spule 5b aufgewickelt wird. Unter einer Einrichtung; zum zerstörungsfreien Plessen soll hier eine Einrichtung verstanden werden, die es erlaubt, Gütekriterien, hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften des Blechs zu bestimmen, ohne daa Blechteile entnommen- werden müssen, d.h., ohne daß Stücke aus der Blechbahn herausgeschnitten werden müssen.The sheet is fed into the system under consideration by continuous unwinding inserted from a spool 5a and into one of two. Sections 4a and 4b existing Annealing furnace 4 passed; the section 4 a is heated by heating devices 2a and 2b, which are fed from an energy source, not shown. The sheet metal track 6 is passed into the furnace section 4 a by means of conveyor rollers la, which by a Drive 1 b. Be set in rotation. Wrong section 4 a, in which a temperature prevails, which can be above 7oooC, the sheet metal web 6 is annealed and is below a tension exerted by the T-rollers 3a and 3b; then the sheet 6 arrives in a Cooling section 4b, where it - moves on conveyor rollers la that take it to the furnace exit move there. After passing through the feed rollers 3b, the sheet passes into a thicknesser 7, then iWeine facility; 8 for non-destructive measurement, and achieved finally a flasher in which it is wound up to form a spool 5b. Under one Facility; A facility for non-destructive Plessen is to be understood here which allows quality criteria with regard to the magnetic properties of the sheet metal without having to remove the sheet metal parts, i.e. without that pieces must be cut out of the sheet metal.

In der Einrichtung 8 zum zerstörungsfreien Messen befinden sich ein Gerät 8a zum Hessen der Gesamtverluste, ein Gerät 8 b zum Messen der magnetischen Induktion und ein Gerät ß c zum Messen der magnetischen Permeabilität.In the device 8 for non-destructive measurement are a Device 8a for measuring the total losses, a device 8b for measuring the magnetic Induction and a device ß c for measuring magnetic permeability.

Die von den Geräten 7, 8a, 3b und 8c gefundenen '`eilwerte lassen sich an zugeordneten Anzeigewerken 9 a, 1o a, 11 a und 12 a ablesen und mit Schreibern 9b, lob, llb und 12b aufzeichnen. Die Werte der Gesamtverluste, die von dem Gerät lob gemessen werden, gelangen in ein Vergleichsgerät 13, das gleichzeitig Bezugswerte-von einem Steuergerät 14 erhält; das Vergleichsgerät 13 vergleicht dadurch die Meßwerte mit den theoretischen Idealwerten, ermittelt eine etwaige Abweichung nach Grösse und Vorzeichen und sendet ein entsprechendes Signal aus. Das Signal schaltet bestimmte Betätigü-ngsvorrichtungen die in einer Schaltanlage 15 zusammengefaßt sind, von der aus über c1 die Geschwindigkeit des Antriebssystems für die Spulen 5a und 5b, über c2 die Energieversorgung der Heizeinrichtungen 2a und 2b und über c3 die Walzen 3a, 3b zur Steuerung der auf das Blech 6 ausgeübten Zugkraft beeiriflußt werden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausgestaltung beschränkt, und es,lassen sich im Rahmen der Erfindung liegende Änderungen vornehmen. So kann die Einrichtung ß zum zerstörungsfreien Prüfen durch ein spezielles Gerät zum gleichzeitigen Messen der Gesamtverluste, der magnetischen Induktion und der magnetischen Permeabilität ersetzt werden, mit anderen Worten: ein und dasselbe Gerät nimmt gleichzeitig die drei Messungen der Verluste, der Induktion und der Permeabilität vor. Ein in dieser Weise einsetzbares Gerät ist beispielsweise in dem deutschen Patent 1.12o.591 (D,r. Krug) beschrieben, Die erfindungsgemässe Anlage besitzt grosse Vorzüge, denn die Prüfung kann zerstörungsfrei vorgenommen werden und erfordert nicht das Zerschneiden der Bahn; ferner wird die °Prüfung systematisch über die Gesamtlänge der Blechbahn vor-` genommen, und ausserdem ist es möglich, weil die Meß.ergebnisse sofort und fortlaufend anfallen, sofort von Hand oder automatisch auf die die Glühbedingungen verändernden B Efiltigungsvorrichtungen einzuwirken, um ständig auf wirtschaftliche Weise ein Blech von `optimaler Güte zu erzielen.The speed values found by the devices 7, 8a, 3b and 8c can be read on the assigned display units 9a, 10a, 11a and 12a and recorded with recorders 9b, lob, llb and 12b. The values of the total losses that are measured by the device lob reach a comparison device 13, which at the same time receives reference values from a control device 14; the comparison device 13 thereby compares the measured values with the theoretical ideal values, determines any deviation in terms of magnitude and sign, and sends out a corresponding signal. The signal switches certain actuating devices which are combined in a switchgear 15, from which the speed of the drive system for the coils 5a and 5b via c1, the energy supply of the heating devices 2a and 2b via c2 and the rollers 3a, 3b for control via c3 the tensile force exerted on the sheet 6 can be influenced. The invention is not restricted to the embodiment described, and changes within the scope of the invention can be made. The device ß for non-destructive testing can be replaced by a special device for simultaneously measuring the total losses, the magnetic induction and the magnetic permeability, in other words: one and the same device simultaneously takes the three measurements of the losses, the induction and the permeability . A device that can be used in this way is described, for example, in German patent 1.12o.591 (D, r. Krug). The system according to the invention has great advantages because the test can be carried out non-destructively and does not require the web to be cut; Furthermore, the test is systematically carried out over the entire length of the sheet metal, and in addition it is possible, because the measurement results are obtained immediately and continuously, to act immediately by hand or automatically on the filtering devices that change the annealing conditions, in order to constantly improve the efficiency Way to achieve a sheet of `optimal quality.

Claims (4)

P a t e n t a-n s p r ü c h e 1._Anlage zum kontinuierlichen Glühen eines Blechbands aus magnetischem Stahl,das durch einen Ofen finit einem Heizabschnitt und nachfolgendem Kühlabschnitt geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien Messen mindestens einer Gütezahl für die magnetischen Eigenschaften des Blechs vorgesehen ist, eine Vorrichtung zur Anzeige des gewonnenen Meßwerts, ein Gerät (13) zum Vergleichen des gewonnenen Meßwerts mit einem Bezugswert und zum Anzeigen einer etwaigen Abweichung, sowie eine Einrichtung (15) zum Steuern von Vorrichtungen, durch die die Glühbedingungen nach Maßgate der.festgestellten Abweichungen verändert werden können, damit dem Blech-über die gesamte Bahnlänge gleichbleibende magnetische Eigenschaften gegeben werden können. P atent ansprü che 1._ Plant for the continuous annealing of a sheet metal strip made of magnetic steel, which is passed through a furnace finitely with a heating section and subsequent cooling section, characterized in that a device (8) for non-destructive measurement of at least one figure of merit for the magnetic properties of the sheet metal is provided, a device for displaying the measured value obtained, a device (13) for comparing the measured value obtained with a reference value and for displaying any deviation, and a device (15) for controlling devices through which the annealing conditions according to measure gate The discrepancies determined can be changed so that the sheet metal can be given constant magnetic properties over the entire length of the track. 2. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach Anspruch 1, da- -. durch gekennzeichnet,.daß die Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien Messen dem Kühlabschnitt (4b) des Ofens(4) nachgeschaltet und vorzugsweise unmittelbar am Austrittsende des Kühlabschnitts angeordnet ist. 2. Plant for continuous Annealing according to claim 1, there- -. characterized by, .that the device (8) for non-destructive measurement downstream of the cooling section (4b) of the furnace (4) and preferably directly at the exit end of the cooling section arranged is. 3. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach@den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß-der-Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien kessen.ein Blechdickenmesser (7) nachgeschaltet ist. 3. Plant for continuous annealing according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the device (8) for non-destructive kessen.ein sheet metal thickness meter (7) is connected downstream. 4. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien. Hiessen durch ein einziges Gerät zum AZessen der magnetischen Permeabilität, der Gesantfverluste im Eisen und der Induktion gebildet ist. S. Anlage zum kontinuierlichen Glühen@nach den vorangehenden .Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien Messen der magnetischen Permeabilitä.t und der Gesamtverluste bei konstanter vorgegebener Induktion arbeitet. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die- Einrichtuli (8) zum zerstörungsfreien Messen und der Dickenmesser (7) fortlaufend kontinuierliche Messungen über die gesamte Bahnlänge ausführen. -. 7. Al.age zum kontinuierlichen Glühen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien Messen und der Dickenmesser (7) periodisch.Messungen in vorgegebenen Intervallen ausführen. B. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien Messen und der Dickenmesser (7) Vorrichtungen (löa, 13.a., 12a, 9a) zum Anzeigen der Meralaerte für die magnetische Permeabilitä.t, die Gesamtverluste, die Induktion und die Blechdicke besitzen, denen nötigenfalls Schreiber (1o, 11b, 12b, 9b) zugeordnet sind. 9. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) zum Steuern von Vorrichtungen für die Änderung der Glühbedingungen als automatische Schaltanlage ausgebildet ist, in der.die Betätigungsvorrichtungen für die Änderungen xusammehgefaßt sind und die durch das durch'Vergleich des Meßworts mit dem Bezugswert und durch die Abweichungsanzeige gewonnene Signal beeinflußt wird. lo. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Steuern von Vorrichtungen für die Änderung der Glühbedingungen unabhängig von Hand steuerbar ist. 11. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach einem beliebigen - der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleichsgerät mit Anzeige allein der etwaigen Abweichungen der Gesamtverluste vorgesehen ist. 12. Anlage zum kontinuierlichen Glühen nach.einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ", die Einrichtung (8) zum zerstörungsfreien Messen ein Meßgerät (8c) für die magnetische Permeabilität, ein Meßgerät (8a) für die Gesamtverluste im Eisen und ein Meßgerä.t (8b) für die Induktion enthält. 4. Plant for continuous annealing according to the preceding claims, characterized in that the device (8) for non-destructive. This is formed by a single device for measuring the magnetic permeability, the total losses in the iron and the induction. S. Plant for continuous annealing @ according to the preceding .Anspruchten, characterized in that the device (8) for non-destructive measurement of the magnetic permeability and the total losses works at a constant predetermined induction. Plant for continuous annealing according to the preceding claims, characterized in that the device (8) for non-destructive measurement and the thickness gauge (7) continuously carry out continuous measurements over the entire length of the web. -. 7. Al.age for continuous annealing according to claims 1 to 5, characterized in that the device (8) for non-destructive measuring and the thickness gauge (7) perform periodisch.Messungen at predetermined intervals. B. Plant for continuous annealing according to claims 1 to 7, characterized in that the device (8) for non-destructive measuring and the thickness gauge (7) devices (löa, 13.a., 12a, 9a) for displaying the Meralaerte for the magnetic permeability, the total losses, the induction and the sheet thickness, to which recorders (1o, 11b, 12b, 9b) are assigned if necessary. 9. Plant for continuous annealing according to claim characterized in that the device (15) for controlling devices for changing the annealing conditions is designed as an automatic switchgear, in der.die actuating devices for the changes are xusammehgefasst and by the comparison of the Measurement word is influenced by the reference value and the signal obtained by the deviation display. lo. Plant for continuous annealing according to claim 1, characterized in that the device for controlling devices for changing the annealing conditions can be controlled independently by hand. 11. Plant for continuous annealing according to any one of the preceding claims, characterized in that a comparison device is provided with display only of any deviations in the total losses. 12. Plant for continuous annealing according to any one of the preceding claims, characterized in that ", the means (8) for non-destructive measuring include a measuring device (8c) for the magnetic permeability, a measuring device (8a) for the total losses in iron and a Includes measuring device (8b) for induction.