VOM E-MOBILITY-TREND PROFITIEREN
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BANDANLAGEN UND THERMISCHE PROZESSTECHNIK
Für eine steigende Verbreitung von
Elektroautos muss auch die
Infrastruktur mit zahlreichen
Ladestationen ausgebaut werden.
WELTWEIT
VOM E-MOBILITY-
TREND PROFITIEREN
Für die Produktion von Elektroautos sowie deren Ladestationen
ist Elektroband unabdingbar. Die SMS group bietet Technologien an,
mit denen konventionelle integrierte Stahlwerke hochwertiges
Elektroband produzieren können.
116 SMS group newsletter 01|2019
BANDANLAGEN UND THERMISCHE PROZESSTECHNIK 01|2019 SMS group newsletter 117
BANDANLAGEN UND THERMISCHE PROZESSTECHNIK
Viele Fahrzeughersteller und Länder kündigen an, in naher und beschichtet. Hier wird abhängig von den elektrischen
Zukunft keine Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren zu pro- Eigenschaften nochmals in zwei Klassen unterteilt: Material
duzieren oder zuzulassen. Weltweit nehmen die Verkaufs- mit niedrigem und hohen Siliziumgehalt. Nicht-kornorien-
zahlen von Elektrofahrzeugen zu. Elektroband (auch Sili tiertes Elektroband wird in rotierenden Maschinen mit wech-
ziumstahl genannt) ist daher zwingend erforderlich, um die selnder Feldorientierung eingesetzt. Da Elektromotoren und
notwendigen elektrischen Antriebssysteme und die ent- Generatoren die Leistung eines Fahrzeugs, einer Maschine
sprechende Infrastruktur mit einem dichten Netz aus Lade oder einer anderen elektrischen Anlage bestimmen, wird
stationen bereitzustellen. Zudem zeigen Studien, dass die hochwertiges Material verstärkt nachgefragt. Vor allem Au-
Nachfrage nach elektrisch betriebenen Industriemotoren, tomobilbauer suchen nach Hochleistungswerkstoffen, um
Kühlaggregaten sowie weiteren kleinen und großen elektri- die Leistungsfähigkeit ihrer Fahrzeuge zu verbessern.
schen Anwendungen zunimmt, wobei die Applikationen Im kornorientierten Band sind die Körner in Kaltwalz-
häufig vernetzt sind. richtung orientiert. Kornorientiertes Band wird nach dem
Elektroband ist aufgrund seiner vorteilhaften elektroma- Grad der Orientierung in Material mit konventioneller und
gnetischen Eigenschaften ein zentraler Werkstoff für effizi- hoher Permeabilität unterteilt. Hochpermeable Werkstoffe
ente Motoren, Generatoren und Transformatoren. Auch können auch mit sogenanntem „Domain Refining“ geliefert
wenn die Produktionsroute im Vergleich zu herkömmlichen werden, einer lasermagnetischen Bereichsverfeinerung zur
Stahlgüten sehr komplex ist, bietet die SMS group Techno- weiteren Verringerung der Ummagnetisierungsverluste.
logien an, mit denen konventionelle integrierte Stahlwerke Kornorientiertes Band wird im Sinne einer effizienten Ener-
hochwertiges Siliziumband produzieren können. Stahlpro- gieübertragung und -verteilung für statische Anwendungen
duzenten können somit vom E-Mobility-Trend, der zuneh- eingesetzt, beispielsweise in Transformatoren oder Gleich-
menden Nachfrage nach Elektroband und dessen steigen- richtern, was bei der weltweit ansteigenden Produktion von
den Preisen profitieren. Elektrizität zu einer steigenden Nachfrage führt.
VIELFÄLTIGE ANWENDUNGEN FÜR VERSCHIEDENE VOM WARMBAND ZUM HOCHWERTIGEN
ELEKTROBANDGÜTEN ELEKTROBAND
Elektroband wird generell unterteilt in die Güten nicht-korn- Das Warmband zur Herstellung von Elektroband muss be-
orientiert (NGO – Non Grain Oriented) und kornorientiert stimmte Anforderungen erfüllen, beispielsweise einen defi-
(GO – Grain Oriented). nierten Gehalt an Silizium und anderen Legierungselemen-
In nicht-kornorientiertem Elektroband ist die Orientie- ten sowie die entsprechenden Banddimensionen. Wenn
rung der Ferritkörner unregelmäßig und das Material besitzt Hersteller Warmband mit diesen Eigenschaften produzie-
isotrope magnetische Eigenschaften. Generell unterschei- ren oder kaufen können, kann Elektroband mit den unten
det man zwischen zwei Qualitäten von nicht-kornorientier- beschriebenen nachgeschalteten Anlagen hergestellt wer-
tem Elektroband. Bei semi-finished Material für Motorblech- den. Wenn nicht, bieten die Experten der SMS group eine
pakete wird der Endglühprozess vom Motorhersteller im Analyse zur Optimierung des vorgeschalteten Prozesses.
Anschluss an den Stanzvorgang direkt am Endprodukt Der einfachste Weg, Elektroband zu produzieren, ist die
durchgeführt. Der vollständig behandelte Werkstoff (NGO-ff) Produktion von semi-finished nicht-kornorientiertem Elek
wird bereits im Werk des Elektrobandproduzenten geglüht troband über eine Beiz-/Tandemstraße, Haubenglüh-
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Klassifizierung der Elektrobandgüten und die entsprechenden wesentlichen Anwendungen.
NGO-sf Kleine Konsumartikel
Semi-finished nicht-kornorientiert Kleine Lüfter (Heizen/Kühlen)
Si 0,5 – 2,0 Prozent
Haushaltsanwendungen
Elektrisches Spielzeug
NGO NGO-sf (low Si)
Elektrische Werkzeuge
nicht-korn- Fully-finished nicht-kornorientiert
orientiert Si 0,5 – 2,4 Prozent
Hochleistungsanwendungen
NGO-ff (high Si) Industriemotoren
Fully-finished nicht-kornorientiert
Si 2,4 – 3,3 Prozent Elektrofahrzeuge (dünn)
Wind- und Wasserkraftwerke
CGO Kleine Transformatoren
Konventionell kornorientiert Konsumartikel
Si 3,0 – 3,3 Prozent/Fehlorientiert 7 – 8 Grad
Verteilertransformatoren
GO HGO
Hochpermeabel kornorientiert Hochleistungstransformatoren
korn-
orientiert Si 3,0 – 3,3 Prozent/Fehlorientiert 2 – 3 Grad Kraftwerke
Umspannwerke
HGO-DR Große Generatoren
„Domain Refined“ HGO (laser scribed)
(z. B. Wasserkraft)
Si 3,0 – 3,3 Prozent/Fehlorientiert 2 – 3 Grad
Produktion von nicht-kornorientiertem Elektroband in drei Ausbaustufen.
Ausbaustufe 1: Semi-finished nicht-kornorientiert
Hauptaktion:
Integration Si-Abscheidesystem
PLTCM BAF TM
Beiz-/ Hauben- Starkes
Warmband NGO-sf semi-finished motor lamination
Tandem- öfen Dressier-
straße gerüst
Ausbaustufe 2: Fully-finished NGO mit niedrigem Si-Gehalt
Hauptaktion:
Implementierung einer neuen Linie
PLTCM ACL
Beiz-/ Glüh- und
Warmband NGO-ff fully-finished (low-Si)
Tandem- Beschich-
straße tungslinie
Ausbaustufe 3: Fully-finished NGO mit hohem Si-Gehalt
Hauptaktion:
Neue Linie und neues Walzgerüst
APL RCM (TCM) ACL
Glüh- und Reversier- Glüh- und NGO-ff fully-finished (high-Si)
Warmband
Beizlinie (Tandem-) Beschich-
Kaltwalzwerk tungslinie
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Produktionsweg von kornorientiertem Elektroband mit Warmband als Ausgangsmaterial.
Ausbaustufe: Hochpermeables kornorientiertes Elektroband
APL RCM (TCM) DCL Hi-T BAF FCL
Warmband Glüh- und Reversier- Entkohlen, Hoch-Temp. Endglüh- GO
Beizlinie (Tandem-) Nitrieren, Hauben- und Beschich-
Kaltwalzwerk Glühen und glühofen tungslinie
MgO Besch.
Equiment aus der NGO-
Equipment aus der
Spezialequipment für GO-Produktion
Produktionsroute Spezialequipment für GO-Produktion
NGO-Produktionsroute
120 SMS group newsletter 01|2019BANDANLAGEN UND THERMISCHE PROZESSTECHNIK
Die SMS group lieferte sieben Linien für die
Produktion von Elektroband an Shougang:
Zwei Glüh- und Beizlinien, drei Entkohlungs-
und Beschichtungslinien und zwei Glättungs-
und Beschichtungslinien.
öfen und ein Dressierwalzwerk. Da durch den hohen Silizi- Experten bieten umfangreiche Produktionserfahrung und
umgehalt während des Beizens Siliziumschlamm entsteht, vollständige Parametersätze. MET/Con-Experten verhalfen
sollte ein geeignetes Abschlämmsystem vorhanden sein, beispielsweise Anshan Steel, China, innerhalb kurzer Zeit
was aber auch in eine bestehende Linie integriert werden dazu, hochpermeables Elektroband mit bereits vorhande-
kann. Ausgehend von diesem Produktionsequipment kann nen und alten Anlagen produzieren zu können.
relativ leicht auch fully-finished Material mit niedrigem Silizi- Das gesamte Anlagenequipment ist auf die besonderen
umgehalt hergestellt werden. Es ist lediglich eine Glüh- und Anforderungen des Elektrobands zugeschnitten. Ein Bei-
Beschichtungslinie hinzuzufügen, in der das interne Gefüge spiel ist die Anpassung des Turbulenzbeizsystems. Eine
verändert und die Bandoberfläche mit einer Isolierschicht spezielle Tankform und entsprechende Ausrüstung im Zir-
versehen wird. Der nächste Erweiterungsschritt hin zu kulationssystem ermöglichen den größtenteils automati-
fully-finished Material mit hohem Siliziumgehalt besteht in sierten Abzug von Siliziumoxidschlamm. Der sichere Band-
der Integration einer Glüh- und Beizlinie sowie eines Kalt- lauf wird durch die Erwärmung des Coils und der Bandkanten
walzwerks. Wegen des hohen Siliziumgehalts muss der unterstützt, so dass das relativ spröde Elektroband weder
Warmbandwerkstoff geglüht werden, bevor er gebeizt und beschädigt wird noch einreißt. Da die Beschichtung einen
kaltgewalzt wird. Zum Kaltwalzen werden in der Regel entscheidenden Einfluss auf die Qualität hat, werden spezi-
Reversiergerüste eingesetzt, es ist aber auch der Einsatz ei- elle Roll-Coater eingesetzt.
ner kontinuierlichen Tandemstraße möglich. Drever International, ein Unternehmen der SMS group,
Der Produktionsweg von kornorientiertem Elektroband liefert Öfen für die thermische Behandlung aller Elektro-
beginnt mit dem Glühen und Entzundern von Warmband in bandgüten. Alle Öfen zeichnen sich durch ein spezielles
einer speziellen Glüh- und Beizlinie. Hieran schließen sich Design aus, das für die jeweiligen Anforderungen des Elek
das Kaltwalzen, die primäre Rekristallisation samt Entkoh- trobandes maßgeschneidert ist.
len, Nitrieren und Beschichten mit Magnesiumoxid sowie Da die SMS group auch die X-Pact®-Elektrik und -Auto-
die sekundäre Rekristallisation an, um die endgültige Orien- mation liefert, sind alle Behandlungsschritte nahtlos in
tierung des Gefüges und die Reinheit des Werkstoffs herzu- die Elektrik und Automation der Linien integriert. Ein
stellen. In der Entkohlungs- und Beschichtungslinie wird Plug & Work-Integrationstest verringert den für die Inbe-
auch die Nitrierung durchgeführt. Für die sekundäre Rekris- triebnahme erforderlichen Zeitaufwand erheblich. Den bes-
tallisation sind spezielle Hochtemperatur-Haubenglühöfen ten Nachweis für diese leistungsstarke Kombination liefern
erforderlich. Die Behandlung wird durch thermisches Rich- die sieben Behandlungslinien für Shougang Qian‘an, die ih-
ten und Endbeschichten abgeschlossen. ren Betrieb mit einer steilen Anlaufkurve aufnahmen. ◆
VERFAHRENS-KNOW-HOW UND SPEZIELLE
AUSRÜSTUNG FÜR ELEKTROBAND
In Kooperation mit MET/Con bietet die SMS group umfang-
reiche Prozessunterstützung für die Elektrobandprodukti-
on. Diese Unterstützung erstreckt sich sowohl auf metallur-
gische Aspekte als auch auf die Layoutplanung sowie Kontakt
Hilfestellung bei der Inbetriebnahme und im Betrieb. Die strip.processing@sms-group.com
01|2019 SMS group newsletter 121Sie können auch lesen
