Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
Versione molto breve:
Quindi, se si acquista laminazioni basandosi solo sui numeri di catalogo ma saltando la ricottura, si sta tranquillamente utilizzando un materiale diverso da quello che si pensa.
Non si ricuoce “perché lo fanno tutti”. Si ricuoce perché qualcosa nel proprio processo ha allontanato l'acciaio da quello consegnato dall'acciaieria.
Suddividiamolo per situazioni.
a) Gradi semilavorati o “ricotti” dal cliente
Alcuni acciai elettrici sono venduti con l'aspettativa che la perdita finale del nucleo e il comportamento B-H saranno raggiunti solo dopo che il cliente avrà eseguito un ciclo di riduzione delle sollecitazioni. Le linee di semilavorati JNA / simili di JFE e i molteplici prodotti di tipo “N-CORE” / “PNA-CORE” dei produttori rientrano in questo campo. / PNA-CORE" dei produttori rientrano in questo campo.
Se la scheda tecnica dice esplicitamente:
... allora gestire questi gradi senza l'SRA è una richiesta:
b) Nuclei avvolti da strisce di CRGO
Nuclei di ferita v:
Senza ricottura, queste tensioni non si attenuano magicamente. La ricottura sotto vuoto o con gas protettivo dei nuclei CRGO avvolti è uno standard proprio per riportare la perdita di ferro e la corrente di magnetizzazione a valori di livello millimetrico.
Se si acquistano nuclei avvolti senza SRA, trattarli come una classe di perdita diversa da quella della striscia grezza.
c) Punzonatura pesante, scanalatura o schemi a fori multipli
Più il metallo viene spostato, più i bordi vengono lavorati a freddo. Le regioni tagliate a taglio possono essere “danneggiate” magneticamente fino a poche centinaia di micron dalla linea di taglio, con cambiamenti microstrutturali visibili e zone di bordo più dure.
Se il vostro progetto di laminazione ha:
... allora una ricottura post-stack è di solito l'unico modo realistico per recuperare la permeabilità persa e ridurre i punti caldi di perdita locale.
È possibile far funzionare molti nuclei CRGO impilati “come tagliati” e rispettare comunque la targa. Ma potreste rinunciare all'efficienza e al margine.
I numeri tipici della letteratura per gli acciai al silicio moderatamente deformati mostrano:
Questo tipo di delta, su un'unità da oltre 10 MVA, non è piccolo.
Quindi la ricottura ha solitamente senso quando:
Non tutte le cose sono adatte a un viaggio a 800 °C.
a) Gradi affinati per dominio/scritti al laser non destinati all'SRA
I gradi GOES affinati a dominio (incisi al laser) si basano su modelli di micro-deformazione sulla superficie per suddividere i domini e ridurre la perdita di ~10-15 % rispetto all'acciaio non raffinato.
Una trappola classica: un CRGO con un certo dominio è esplicitamente con la dicitura “non adatto alla ricottura sotto sforzo”. Se la ricottura viene effettuata comunque, si
Quindi: controllate attentamente le schede tecniche. Se c'è scritto “per applicazioni senza SRA”, credeteci.
b) Assemblaggi con elementi di fissaggio non metallici non classificati per alte temperature
C'è qualcuno di questi nel core stack?
Non sopravvivono a 800 °C in azoto. È ovvio, ma questo aspetto viene trascurato negli scenari di riparazione/ricostruzione. Se la pila di laminazione è già integrata in un gruppo più grande, l'SRA potrebbe essere fuori discussione, a meno che non si riprogetti il concetto meccanico.
c) Rivestimenti non progettati per essere riannodati
I rivestimenti isolanti si dividono in tre grandi categorie:
Solo il primo gruppo è in grado di affrontare cicli ripetuti ad alta temperatura. Le schede tecniche dei rivestimenti di produttori come Aperam e altri indicano esplicitamente quali rivestimenti mantengono l'isolamento dopo l'SRA e quali sono “solo come taglio”.”
Se l'isolamento cuoce, si crepa o incolla le laminazioni, si può perdere il fattore di laminazione e introdurre ulteriori sollecitazioni meccaniche.
Consideriamo la pila di laminazione come un piccolo ecosistema. La storia del calore viene modificata una sola volta; più proprietà si modificano contemporaneamente.
Cambiamenti chiave che si notano effettivamente nei dati dei test:
Il mulino ha già eseguito le grandi fasi di ricristallizzazione. L'SRA è per lo più una “pulizia”.”
Tutto ciò non trasforma il CRGO in burro, ma rende la pila di laminazione meno fragile in servizio e durante l'assemblaggio finale del nucleo.
I numeri riportati di seguito non rappresentano una specifica. Si tratta di intervalli tipici riscontrati in letteratura e nella pratica quando si prende una pila ragionevolmente deformata di CRGO completamente lavorati e si esegue un buon ciclo SRA (circa 800 °C in atmosfera non ossidante per alcune ore). I risultati effettivi dipendono fortemente dal grado, dalla deformazione e dalla disciplina del forno.
| Proprietà (a ~1,5-1,7 T, 50/60 Hz) | As-cut / as-wound (indicativo) | Dopo la ricottura di distensione (indicativo) | Nota di progettazione/acquisto |
|---|---|---|---|
| Perdita del nucleo, W/kg | 1,1-1,3 × valore di catalogo | 0,95-1,05 × valore di catalogo | L'SRA può trasformare un dato di perdita “borderline” in un margine sicuro. |
| Permeabilità relativa | 0,7-0,9 × catalogo µ | 0,9-1,1 × catalogo µ | Un µ più alto riduce la corrente magnetizzante e il rame. |
| Corrente di magnetizzazione (a vuoto) | 1,1-1,4 × obiettivo | 0,9-1,1 × obiettivo | Visibile nel test di fabbrica; utile KPI per il confronto con i fornitori. |
| Tendenza alla magnetostrizione e al rumore | Imprevedibile; maggiore dispersione | Più ripetibile, spesso leggermente inferiore | La coerenza del processo conta più del numero assoluto. |
| Sollecitazione residua in prossimità dei bordi | Alto; zona dei bordi indurita | Riduzione significativa | Favorisce la stabilità magnetica e meccanica. |
| Comportamento del rivestimento | Come applicato | Leggermente modificato; inorganico generalmente fine | Confermare che il rivestimento è qualificato per le condizioni SRA. |
Anche in questo caso, si tratta di ordini di grandezza, non di promesse.
Non è possibile far funzionare il forno in prima persona, ma le scelte del vostro fornitore si vedranno nel vostro banco di prova.
In pratica, i cicli SRA industriali per il GOES sono fermi:
Troppo basso: recupero incompleto. Troppo alto o troppo a lungo: sgrossamento della grana, problemi di rivestimento o cambiamenti indesiderati nella consistenza.
Per l'acquisto, non è necessaria la curva esatta: basta sapere che la ricetta del fornitore non è una cottura lampo di 20 minuti.
Le schede tecniche e le note di processo sono ripetutamente enfatizzate:
Chiedete al vostro fornitore:
I nuclei grandi non amano gli shock termici.
Se si acquistano nuclei di trasformatori di potenza di grandi dimensioni, è ragionevole aspettarsi che il fornitore di laminazione disponga di un'ampia gamma di prodotti:
Se state specificando pile o anime di laminazione, ecco un rapido elenco pratico. Potete considerarlo quasi come una traccia di conversazione con il vostro fornitore.
È questo l'elemento che separa un “nucleo CRGO” che soddisfa il disegno da uno che risparmia tranquillamente watt e rame per ogni ora della sua vita.
Di solito non è l'ideale.
La sollecitazione dei bordi dovuta al taglio viene affrontata, sì.
Ma il serraggio e l'impilamento possono anche introdurre piccole sollecitazioni e distorsioni.
Molti produttori gestiscono SRA dopo assemblaggio di nuclei avvolti o impilati, che corrispondono maggiormente alle condizioni di funzionamento del nucleo.
Se la capacità del forno o le attrezzature sono limitate, un compromesso è quello di ricuocere sottogruppi (pile di gambe, gioghi) invece di singole lamelle o serbatoi completamente assemblati.
No.
Scenari in cui la perdita potrebbe non migliorare o addirittura peggiorare:
Se si ricuoce un grado con affinamento del dominio non specificato per SRA → si cancella il beneficio dell'affinamento del dominio.
Il forno supera la temperatura o il tempo, causando una crescita indesiderata dei grani o problemi di rivestimento.
La temperatura non uniforme nei nuclei di grandi dimensioni crea nuove sollecitazioni interne.
Quando il ciclo è regolato in base al grado e alla geometria, la riduzione della perdita di nucleo è il risultato normale, ma non è automatico.
All'incirca:
Ricottura del mulino / ricottura finale del mulino Effettuato dal produttore di acciaio durante la produzione dei nastri.
Imposta la struttura Goss primaria e le proprietà magnetiche di base della bobina.
Ricottura sotto sforzo (SRA) Effettuato dal produttore del nucleo o del trasformatore dopo il taglio, la punzonatura e l'impilamento.
Pulisce principalmente i danni introdotti durante il processo di fabbricazione.
Considerate l'SRA come il ripristino del materiale il più vicino possibile alla linea di base del mulino, non la creazione di una qualità completamente nuova.
Tu può, ma probabilmente non dovreste farlo se gli obiettivi di efficienza sono stretti.
I diversi tipi di CRGO e i diversi rivestimenti sono caratterizzati da condizioni SRA diverse (ad esempio 750 °C × 2 h vs 840 °C × 1 h). L'adozione di un singolo ciclo generico può:
Sottotrattamento di alcuni gradi → lascia tensioni residue e perdite maggiori.
Trattamenti eccessivi → inutile ingrossamento della grana o sollecitazione del rivestimento.
Una buona pratica è quella di:
Partire dalla finestra SRA raccomandata dalla cartiera per il grado.
Convalidare la geometria del proprio nucleo (misurare i W/kg e la corrente di magnetizzazione dopo l'SRA).
Indirettamente.
Se i rivestimenti si ammorbidiscono o si attaccano, le laminazioni possono compattarsi più strettamente → fattore di laminazione leggermente più alto, contenuto d'aria inferiore.
Se si formano incrostazioni o ossidazioni, può accadere il contrario.
L'SRA ben controllato in atmosfera neutra o leggermente ossidante è progettato per mantenere il fattore di laminazione entro le aspettative del catalogo, preservando la resistenza all'isolamento.
Per i progetti con tolleranze ristrette, vale la pena di verificare l'altezza della pila prima e dopo la ricottura su un lotto campione.
Per Laminazioni CRGO nei nuclei dei trasformatori, l'SRA tipicamente riduce La durezza è leggermente inferiore e migliora la duttilità. Questo di solito è favorevole: meno bordi fragili, meno rischio di crepe.
Non si nota un indebolimento strutturale come quello di alcune leghe strutturali. La pila di laminazione è ancora sostenuta meccanicamente dai telai, dal serraggio e dalla struttura circostante.
Un modo semplice è quello di combinare prestazioni e condizioni di riferimento:
“Le pile di laminazione CRGO devono essere sottoposte a ricottura di distensione. La perdita del nucleo a 1,7 T, 50 Hz e la corrente di magnetizzazione non devono superare X W/kg e Y A, misurati su nuclei completamente assemblati dopo la ricottura”.”
“Le condizioni di ricottura sotto sforzo devono rientrare nella finestra raccomandata dal fornitore del grado (ad esempio 750-840 °C, 1-4 h, atmosfera non ossidante).”
In questo modo si mantiene il controllo sulle prestazioni magnetiche e si lascia al fornitore di laminazione la possibilità di ottimizzare i programmi del proprio forno.
Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
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