DE2448778C2 - Trennmittel zum Glühen von Siliziumstahlblech oder -band - Google Patents

Description

Zonen in? Überzug sind sehr verschiedenartig; die

Folge ist jedoch immer eine zu geringe Überzugsdicke. Besitzt der glasige Überzug solche Zonen verminderter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Trennmittel zum 15 Schichtdicke, dann werden die Eigenschaften der aus Glühen von Siliziumstahlblech oder -band. dem Blech hergestellten gewickelten oder geschichteten

Die üblichen Trennmittel beim Glühen von Silizium- Eisenkerne für Transformatoren infolge der damit verstahlblech oder -band bestehen zum großen Teil aus bundencn Änderung des Widerstandes im Bereich des liiagnesiumoxyd und dienen dazu, ein Zusammen- Überzugs beeinträchtigt.

packen gestapelter Bleche oder gehaspelten Bandes 20 Ein weiterer Fehler ist bedingt durch freie Steüen (beim Glühen irn Temperaturbereich von 1200⁰C zu bzw. Unterbrechungen des glasigen Überzugs. Dieser Vermeiden. Aus diesem Grunde muß das Trennmittel Fehler entsteht dadurch, daß das vorher aufgetragene fehr rein sein und darf keine Verunreinigungen wie Trennmittel beispielsweise beim Haspeln örtlich entAlkalien enthalten, fernt und die Blechoberfläche an den freiliegenden

Andererseits soll das Trennmittel Reaktionen mit a₅ Stellen in der Schlußphase des Glühens oxydiert wird 4en Verunreinigungen des Stahls, beispielsweise mit bzw. reduziert wird und dort schließlich freiliegt.
*em Schwefel eingehen und diese Verunreinigungen Nach dem Glühen wird ein etwaiger Trennmittel-

»ufnehmen. Aus diesem Grunde enthalten übliche Überschuß abgewaschen bzw. entfernt. Allerdings er-Trennmittel Alkalimetalloxyde wie Magnesiumoxyd geben sich dabei Schwierigkeiten, weil sich das Trennlind Kalziumoxyd. Schließlich geht das Bestreben 30 mittel, insbesondere dessen Magnesiumoxyd in ge- »euerdings dahin, Trennmittel zu verwenden, die auf sinterten» Zustand befindet und sich dann häufig nicht Grund von Reaktionen der Kieselsäure, des Eisen- entfernen läßt. Dadurch verringert sich der EisenfüU- »ilikats und des Eisenoxyduls an der Stahloberfläche faktor und ergibt sich ein mangelhaftes Aussehen, fcinen glasigen Überzug bilden. Derartige Überzüge Schließlich kann sich beim Auforingen eines Isolaibesitzen ein hohes Isolationsvermögen und ergeben 35 tionsmittels ein lediglich pulveriger Üoerzug ergeben, Spannungen, die die magnetischen Eigenschaften, der zu weiteren Fehlern führt,
insbejondere die Magnetostriktion verbessern. Insbe- Im allgemeinen wurde festgestellt, daß im Hinblick

Itondere beim Glühen kornorientierten Elektroblech« auf einen glasigen Überzug mit guten Eigenschaften gilt heutzutage ein gleichförmiger glasiger Überzug das Magnesiumoxyd des Trennmittels einen höheren imit gutem Haftvermögen als unerläßlich, zumal der- 40 Brenngrad erfordert, weil vermutlich Oxyde der Eisenartige Überzüge die Qualität der aus dem Blech her- begleiter in das Magnesiumoxyd diffundieren. Mit gestellten Produkte merklich beeinflussen. Hilfe von Borsäure oder Borverbindungen läßt sich

Die Beurteilung eines glasigen Überzugs basiert auf zwar das Auftreten von Glühfiguren verringern; ganz dessen Haftvermögen, insbesondere auf dem Grad des eliminieren läßt es sich jedoch nicht. Bei einem lose Abschälens bzw. Ablösens beim Schneiden oder 45 gebaspeltea Band treten beim Glühen oder in stark Biegen im Zuge der Herstellung von beispielsweise oxydierender Atmosphäre beispielsweise in den Be-Ei&enkernen, sowie auf dem Auftreten von Fehlern reichen, wo die Glühatmosphare von der einen Seite und der Oberflächenbeschaffenheit. der Stirnfläche des Bundes einen ungehinderten Zutritt

Es sind bereits zahlreiche Versuche unternommen besitzt, unterschiedliche Beschaffenheit und Farben des worden, die Eigenschaften der bekannten Trennmittel 50 glasigen Überzugs bzw. Glühfiguren auf. Derartige zu verbessern. So ist es bekannt, Trennmitteln auf Ungleichmäßigkeiten des glasigen Üoerzugs besitzen Basis Magnesiumoxyd andere Oxyde wie Kieselsäure verschiedene Ursachen und hängen beispielsweise von zuzusetzen, um einen glasigen Überzug auf der Blech- dei Zusammensetzung des Trennmittels, der Dicke oberfläche zu erzeugen. Des weiteren wurde vorge- und Beschaffenheit der oxydischen Ooerriäclienscnicht schlagen, die Blechoberfläche zu oxydieren, um dort 55 des Stahlbandes sowie von der Glühatmosiphäre ab. Kieselsäure und Eisenoxydul zu erzeugen und dem Der Erfindung hegt nun die Aufgabe zugrunde, ein

Trennmittel Titanoxyd, Manganoxyd sowie Chrom- Trennmittel zu schaffen, das einen glasigen Üoerzug oxyde beizugeben. In den US-Patentschriften 35 83 887 ohne Glühfiguren, Zonen extrem geringer Schichtdicke und 36 76 227 wird schließlich ein Trennmittel auf und freie Stellen besitzt. Die Lösung dieser Aufgabe Basis Magnesiumoxyd mit einem Zusatz von Borsäure 60 besteht in einem Trennmittel aus mindestens 90% oder Boroxyd vorgeschlagen, während sich nach der Magnesiumoxyd und 0,01 bis 2,0% Boroxyd als US-Patentschrift 35 83 887 das Haftvermögen glasiger nMgO · B₄O₈ neben üblichen Bestandteilen. Dabei Überzüge durch einen Zusatz von Borsäure oder Bor- besteht das wesentliche Merkmal der Erfindung darin, oxyd zusammen mit Kieselsäure und Natriumoxyd dem Trennmittel das Boroxyd in Form eines Magnein der Weise verbessern läßt, daß die durch Farbunter- 65 siumborats, insbesondere als 3MgO · B₈O₃ 2;uzusetzen. schiede des glasigen Überzugs verursachten Glüh- Der mit dem erfindungsgemäßen Trennmittel er-

figuren vermieden werden. Versuche haben jedoch zeugte glasige Überzug besitzt im wesentlichen den erceben. daß sich nach diesem Vorschlag immer noch Charakter einer Emaille auf Basis Kieselsäure-

liagnesiumoxyd-Eisenoxydul-Boroxyd, wobei das Bor- Lösung oder Suspension zugesetzt In diesem Falle Oxyd die Überzugsbildung beträchtlich fördert. Im wird das Gemisch gefiltert, beispielsweise bei 100 bis Gegensatz zu einer Emaille auf üblichem Stahlblech 200⁰C getrocknet und alsdann bei einer Temperatur gestattet ein glasiger Überzug auf Siliziumstahlblech über 850³C gebrannt sowie gegebenenfalls bis auf eine »ine erhebliche Variationsbreite der Zusammensetzung, 5 Teilchengröße unter etwa 320 mesh gemahlen,
^a ein Teil des Magnesiumoxyds beim Entstehen des In der nachfolgenden Tabelle I sind die Ergebnisse

glasigen Überzugs unter dem Einfluß hoher Tem- von Brennversuchen bei 900⁰C unter Verwendung peraturen zu Magnesiumhydroxyd Mg(OH), umge- verschiedener Mischungsverhältnisse von Magnesiumfetzt wird und dessen Feuchtigkeit bei Temperaturen oxyd und Bariumoxyd wiedergegeben. Unter den fiber 400⁰C freigesetzt wird. Dies führt zu einer Oxy- ίο Magnesiumboraten wirkt sieb das 3MgO · B_SO₃ am dation der Blechoberfläche und verändert das Ver- günstigsten auf den glasigen Überzug aus; mit gerinhältais von Eisenoxydul zu Kieselsäure in Abhängig- gerem Boroxyd-Gehalt nimmt die günstige Wirkung, keit vom Verhältnis H.O/H. Enthält ein Trennmittel wie beispielsweise im Falle des MgO ■ BjO₁ alimäheuf Basis Magnesiumoxyd Boroxyd oder Borsäure, lieh ab.

dann wird die Umsetzung des Magnesiumoxyds zu 15 Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Aus-Magnesiiunhydroxyd außerordentlich stark beschleu- f Uhrungsbeispielen des näheren erläutert,
nigt und ergibt sich dementsprechend eine stärkere

Hydratation im Vergleich zu einem wasserhaltigen Beispiel 1

Magnesiumoxyd. Somit ist die durch das Boroxyd bewirkte Verbesserung des glasigen Überzugs dadurch ao 100 g eines Trennmittels A aus Magnesiumoxyd mit begrenzt, daß die Gefahr einer Oxydation beim Glühen 0,Oi % 3MgO-B₂O, wurden mit 600 cm* reinem »nd damit die Gefahr von Fehlern erhöht wird. Wasser versetzt und in einer Menge von 13 g/m^s auf

Die im Zusammenhang mit der Erfindung durch- die Oberfläche eines entkohlten und mit Schwefelsäure geführten Versuche haben dagegen ergeben, daß sich gebeizten Blechs aus einem Stahl mit 3 % Silizium auflas Boroxyd nur dann voll in Richtung einer Ver- 25 getragen. Nach einem 20stündigen Glühen bei 1200^c C besserung der Eigenschaften des Überzugs auswirken in Wasserstoffatmosphäre wurden die Beschaffenheit kann, wenn es als Magnesiumborat auf Grund einer des Überzugs und dessen elektrischer Widersland mit Reaktion mit dem Magnesiumoxyd vorliegt. Aus Hilfe des F ranklin-Versuchs bestimmt. Die Versuchsdiesem Grunde muß das Bor schon vor dem Auftragen ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle Il einem des Trennmitteis als Magnesiumborat vorliegen. Dar- 30 in derselben Weise verwendeten herkömmlichen Trennüber hinaus muß das erfindungsgemäße Trennmittel mittel B gegenübergestellt

mindestens 90% Magnesiumoxyti enthalten, da sich Der Versuch zeigt, daß das erfindungsgemäße Trenn-

bei geringeren Magnesiumoxydgehalten kein hoch- mittel A im Gegensatz zu dem herkömmlichen Trennwertiger glasiger Überzug ergibt. mittel B bei geringem elektrischen Widerstand einen

Das erfindungsgemäße Trennmittel enthält Magne- 35 fehlerfreien überzug ergibt
siumborat in einer Menge von 0,01 bis 2,0% als Bor- . .

oxyd; geringere Gehalte ergeben keine Verbesserung Beispiel 2

des glasigen Films, während höhere Gehalte zu einem 100 g eines Trennmittels aus Magnesiumoxyd mit

leichteren Reduzieren des Überzugs führen. 0,8 % Ü,O, als 3 MhO · B_xO₁ wurden in 6UO cm⁴ reinem

Das erfindungsgemäße Trennmittel läßt sich durch 40 Wasser gelöst und in einer Menge von 10 g/m² auf die Mischen von Borsäure oder Borverbindungen mit üb- Oberfläche eines entkohlten Bleches aus einem Stahl liehen Ausgangsstoffen zum Herstellen von Magne- mit 3% Silizium aufgetragen. Das Blech wurde siumoxyd wie beispielsweise Magnesiumhydroxyd, ba- 20 Stunden bei 120O⁰C in Wasserstoffatmosphäre gesischem Magnesiumkarbonat und Magnesiumkarbo- glüht; dabei ergab sich ein homogener und lnsbesonnat, Verrühren des Gemischs und Brennen bei einer 45 dere fehlerfreier glasiger Überzug, vährend der üoer-Temperatur über 850^c C herstellen. Vorzugsweise wird zug eines Vergleichsblechs sehr dünn war und außerdie Borsäure oder die Borverbindung als wäßrige dem unterschiedliche Schichtdicken besaß.

Tabelle 1

MgO	B1O1	Tabelle II	Viagnesiumborat	+ 2MgO	B1O,	MgO	-2B1O,
90	10	Trennmittel	MgO + 3MgO B1O1	2MgO-	B1O,+	MgO	• 2B1O1
60	40	3 MgO B1O1
50	50
20	80			el Widerstand
		Beschaffenheit

A fehlerfrei 150

B Glühfiguren 990

Claims (2)

kein zufriedenstellendes Trennmittel ergibt, da der Patentansprüche- Überzug nach wie vor Fehler aufweist. Zu diesen v ' Fehlern zählen sehr dünne Zonen des Überzugs, durch

1. Trennmittel zum Glühen von Siliziumstahl- die das Korn des Stahlgefüges bereite sichtbar ist. blech oder -band mit mindestens 90% Magnesium- 5 Derartige Zonen treten dort auf, wo sich das Trennoxyd und 0,01 bis 2,0% Boroxyd als Magnesium- mittel vor dem Glühen oder wahrend des Glühens borat und übüchen Veninreinigungen. abschält oder dort, wo die Bestandteile des Überzugs

2. Trennmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Glühatmosphare reduziert werden. Eine durch 0 01 bis 2 0% 3MgO · B.O. solche Zone germger Schichtdicke kann eine ganze

_1O Seite des Stahlblechs einnehmen.

Die Ursachen für das Auftreten extrem dünner