JPH03249132A - 方向性珪素鋼板の鉄損改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 変圧器などに使用される方向性珪素鋼板における鉄損の
低減に関し、この明細書では、とくにプラズマ炎放射を
適用した鉄損改善装置についての開発成果を述べる。

（従来の技術） 方向性珪素鋼板の鉄損は、主に変圧器などの鉄心に利用
された際に発生する熱エネルギー損であって、近年のエ
ネルギー事情を背景にして、方向性珪素鋼板の鉄損低域
に対する要求は益々高まりつつある。

珪素鋼板の鉄損低域に関しては、鋼板の結晶方位を（１
１０）＜００１＞方位に高度に揃えること、Ｓｉ含有量
を増大させ鋼板の電気抵抗を増加させること、鋼板中の
不純物を減少さけること、さらに近年では鋼板の板厚を
薄くすることなどが種＼試みられてきたけれども、かよ
うな冶金学的手法による鉄損軽減は、はぼ限界に達して
いるのが現状であった。

冶金学的手法以外で珪素鋼板の鉄損低減を図る試みとし
ては、珪素鋼板の表面にレーザを照射する、特公昭５７
−２２５２号公報に開示の技術が知られているが、かか
る方法では、それに使用する装置のコスト上昇が免れ得
す、しかもレーザ励起用ランプの寿命が短いことによる
イニシャルコスト及びランニングコストの増加が避けが
たい。また使用するレーザが可視光でない場合が多いた
め、安全対策面に問題を残していた。

冶金学的手法以外で珪素鋼板の鉄損低減を図る試みとし
てはこの他、珪素鋼板の搬送ラインに複数のプラズマト
ーチを設置し、このトーチを鋼板の走行に同期させつつ
該トーチよりプラズマを放射する試みもある（特開昭６
２−１５１５１２号、特開昭６２−１５１５１３号、特
開昭６２−１５１５１９号各公報参照）。

ところで、かかる方式においてはプラズマトーチに付随
する配管類を束ね、これを回転ドラムとともに同期回転
させる必要上、装置自体が大掛かりとなり、しかも処理
する珪素鋼板の幅が広くなり、その搬送速度が高くなる
条件下では、適用し得ない。

（発明が解決しようとする課題） 冶金学的手法以外で珪素鋼板の鉄損低減を図る場合に生
じていた上述の如き問題を招くことなしに、より有利に
著しい鉄損の低減を達成し得る新規な装置を提案するこ
とがこの発明の目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は、仕上げ焼鈍済の方向性珪素鋼板の表面にプ
ラズマ炎を放射する装置であって、上記方向性珪素鋼板
の巻き掛け案内を司る回転ドラムと、この回転ドラムに
巻き掛けられた方向性珪素鋼板の表面に向けて配置され
、回転ドラムの回転軸に沿って移動可能とした少なくと
も一つのプラズマ炎放射トーチ及び回転ドラムに巻き掛
けられた方向性珪素鋼板を間欠的に送り込む間欠駆動系
からなる、ことを特徴とする方向性珪素鋼板の鉄損改善
装置である。

さて、第１図に、この発明に従う方向性珪素鋼板の鉄損
改善装置を示し、図における番号１は仕上げ焼鈍済の方
向性珪素鋼板、２は珪素鋼板ｌの搬送過程で該綱板１の
巻き掛け案内を司る回転ドラム、３は回転ドラム２の円
周に沿って複数個等間隔で配列したプラズマ炎放射トー
チであって、このトーチ３は回転ドラム２の回転軸に沿
って移動可能なスライダＳに固定保持されていて、回転
ドラム２に巻き掛けられた方向性珪素鋼板１の表面に向
は極わずかな間隔をおいて設置される。また、４は珪素
鋼板１を間欠的に送り込む間欠駆動系であって、この間
欠駆動系４の具体的な手段としては例えば、プライドル
ロールが設置される。

ここに、プライドルロール４は間欠駆動系として役立つ
他、耳伸びや腹伸び等のある鋼板に対してプラズマ炎放
射トーチ３と珪素綱板１との距離を一定に保つため、回
転ドラム２に適切な張力で巻き付ける役目を果たす。ま
た、図中の番号５は珪素鋼板１の搬送過程で回転ドラム
２が停止した状態において該綱板１を図中破線の如く一
時蓄えておくのに役立つ払出し側フリールーパ、６は同
じく鋼板１の巻取り側フリールーパ、そして、７は珪素
鋼板１を適切な巻付は角で回転ドラム２に巻き付けるた
めのデフレフクロールである。

（作　用） 方向性珪素鋼板の表面にプラズマ炎を放射することによ
り、著しい鉄損低域の効果が得られることは、すでに特
開昭６２−９６６１７号公報等において報告されている
が、この発明は、焼鈍済の珪素鋼板１を回転ドラム２に
巻き掛けて回転ドラム２とその前後に設けたプライドル
ロール４の同期回転によって間隔Ｌ（）−チ台数ｎ×ピ
ッチ間隔！＝Ｌ）の範囲で間欠的に搬送させるようにし
、珪素鋼板１の搬送が−たん停止した状態で、スライダ
Ｓを回転ドラム２の軸方向に沿って移動させつつ、鋼板
１の幅方向に沿ってプラズマ炎を放射するようにしたか
ら、プラズマ炎放射トーチ３を保持したスライダＳは回
転ドラム２の動きに併せて移動させる必要はなく、従っ
て装置自体が大掛かりになることはないし、鋼板のライ
ン速度を有利に高めることができる。

スライダＳに設置したプラズマ炎放射トーチ３の設置間
隔としては、プラズマ炎の鋼板１への噴射間隔が２〜３
０ｍｍとなるように設定するのがよく、また該トーチ３
の開孔の直径は２．０　ｍｍ以下、また出力電流は１〜
３００Ａの範囲が有利に適合する。

プラズマ炎の放射は非移行型、移行型のどちらでもよい
が、非移行型の方が放射が容易である。

プラズマ発生のためのガスに関しては、Ａｒ、Ｎｌ＋Ｈ
２等の不活性および非酸化性ガス並びにこれらの混合ガ
スが望ましいが、酸化性ガスおよびこれらの混合でもか
まわない。また、プラズマ炎放射トーチ３の鋼板１の幅
方向における移動速度、すなわちスライダＳの移動速度
としては、１００〜２０００ｍｍ／Ｓが好適である。

この発明において、鋼板のライン通板速度、回転ドラム
の板送り速度、トーチの移動速度等の関係は、鋼板のラ
イン速度を■１、回転ドラムの板送り速度（加減速を含
む）■、トーチの移動速度（加減速を含む）■、トーチ
ヘッドの長さをＬ（＝−回当たりの板送り量）、トーチ
移動距離を尼、トーチ移動時間をｔとした場合に、板送
り時間Ｔ＝Ｌ／Ｖ トーチ移動時間ｔ　＝　ｌ　／　ｖ １サイクル当たりの時間（Ｔ、） Ｔ　ｓ　＝　Ｔ　＋　ｔ　＝　Ｌ　／　Ｖ　＋　ｆ　／
　ｖ鋼板のライン速度（巻き戻し巻取り） Ｖ、＝Ｌ／ＴＳ ＝Ｌ／　（（Ｌ／Ｖ）＋　（ｆ／ｖ））となる。

ここに、トーチ移動距離ｌは処理する珪素鋼板の幅によ
り変更し、またトーチ移動速度■は最適値があるためラ
イン速度ＶＬすなわち、処理量を多くしようとする場合
は、板送り速度Ｖまたはトーチヘッド長さしを大きくす
る必要がある。しかしながら、板送り速度■をあまり大
きくすると間欠搬送での停止精度がでなくなり、トーチ
ヘッドの長さしを長くする必要があるが、このような場
合には、第２図に示すような装置を適用することもでき
る。

（実施例） 最終仕上げ焼鈍を施した０、２３ｍｍ厚になる方向性珪
素鋼板に、先端部の開孔が０．３　ｗｒのトーチを備え
た第１図に示す如き装置を適用して、搬送中の鋼板に対
して鋼板の幅方向に、その長手方向に沿って１０＋ｗ間
隔の線状となるよう、出力電流５０Ａ、トーチの移動速
度４００ｍａ＋／Ｓにてアルゴンガスによるプラズマ炎
を放射し、処理後の珪素鋼板より試料を採取してプラズ
マ炎を放射したものと放射しないものとの磁気特性を比
較調査した。

果を第１表に示す。

その結 第１表 Ｂｏｏ　　：　Ｈ＝１００ＯＡ／ｍでの磁束密度Ｌｑｙ
ｓｏ　：　Ｂ　＝１．７Ｔ、　　ｆ　＝５０Ｈｚでの鉄
損第１表から明らかなように、この発明に従う装置を適
用して処理した鋼板は鉄損の著しい改善が図られている
ことが確かめられた。

（発明の効果） か（してこの発明によれば、プラズマ炎の放射を司るト
ーチを珪素鋼板の移動に帯同させる必要がないから、設
備が大掛かりになることはなく、銅板のラインスピード
アップによる生産性の改善に充分寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う装置の構成説明図、第２図はこ
の発明に従う装置の他の例を示した図である。 １・・・方向性珪素鋼板　２・・・回転ドラム３・・・
プラズマ炎放射　４・・・間欠駆動系５．６・・・フリ
ール−バ フ・・・デフレクタロール Ｓ・・・スライダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、仕上げ焼鈍済の方向性珪素鋼板の表面にプラズマ炎
   を放射する装置であって、 上記方向性珪素鋼板の巻き掛け案内を司る 回転ドラムと、この回転ドラムに巻き掛けられた方向性
   珪素鋼板の表面に向けて配置され、回転ドラムの回転軸
   に沿って移動可能とした少なくとも一つのプラズマ炎放
   射トーチ及び回転ドラムに巻き掛けられた方向性珪素鋼
   板を間欠的に送り込む間欠駆動系からなる、ことを特徴
   とする方向性珪素鋼板の鉄損改善装置。