JPH0522547U - 電子ビーム照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低鉄損一方向珪素鋼板の製造における、特に
磁区細分化に寄与する電子ビーム照射の際に発生するＸ
線の漏洩を有利に防止する電子ビーム照射装置を提供す
る。 【構成】 一方向性珪素鋼板１の表面に連続して電子ビ
ームを照射する電子ビーム照射室６の鋼板１の入側及び
出側に、該鋼板１をその通板方向と直交する向きに一旦
導いた後に再び通板方向へ導くロール対３，８をそれぞ
れ設置し、さらにロール対を鋼板の通板間隔を残して鉛
板４で覆うことによって、Ｘ線の漏洩を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、低鉄損一方向珪素鋼板の製造における、特に磁区細分化に供する 電子ビーム照射装置に関し、電子ビーム照射の際に発生するＸ線の漏洩を有利に 防止しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】

一方向性けい素鋼板は製品の２次再結晶粒をゴス方位に高度に集積させ、その 鋼板表面上にフォルステライト質皮膜を、さらにその上に熱膨脹係数の小さい絶 縁被膜を被成したもので、厳格な制御を必要とする複雑、そして多岐にわたる工 程を得て製造される。

【０００３】 このような一方向性けい素鋼板は、主として変圧器、その他電気機器の鉄心と して使用されていて、磁気特性として製品の磁束密度（B₈値で代表される) が高 く、鉄損（Ｗ_17/50 値で代表される) が低いこと、さらに表面性状の良好な絶縁 被膜を有することが要求されている。

【０００４】 特にエネルギー危機を境にして電力損失の低減を至上とする要請が著しく強ま り、変圧器用鉄心材料としての鉄損のより低い一方向性けい素鋼板の必要性は益 々重要なものとなってきている。

【０００５】 さて一方向性けい素鋼板の鉄損改善の歴史は、ゴス方位２次再結晶集合組織の 改善の歴史であるといっても過言でなく、このような２次再結晶粒を制御する方 法としては、AlN, MnS及びMnSe等の１次再結晶粒成長抑制剤、いわゆるインヒビ ターを用いてゴス方位２次再結晶粒を優先成長させる方法が実施されていた。ま た最近に至ってはこのような２次再結晶集合組織を制御するものの他、鋼板表面 にレーザー照射（市山正：鉄と鋼，69(1983), P.895 、特公昭57-2252 号、同57 -53419号、同58-24605号、同58-24606号各公報参照) あるいはプラズマ照射( 特 開昭62-96617号、同62-151511 号、同62-151516 号及び同62-151517 号各公報参 照) により局部微小ひずみを導入して磁区を細分化し鉄損を低下させる画期的な 方法が提案されている。しかしながら、これらの方法に従って製造した鋼板は、 高温域まで加熱すると微小ひずみが消失するため、高温でのひずみ取り焼鈍を施 す必要がある巻鉄心トランス用材料としては使用できないという欠点があった。

【０００６】 このような高温のひずみ取り焼鈍を施しても鉄損が劣化しない方法としては、 仕上げ焼鈍板の表面に溝もしくはセレーションを形成する方法（特公昭50-35679 号、特開昭59-28525号及び同59-197520 号各公報参照) とか、仕上げ焼鈍板の表 面に微再結晶粒領域を形成する方法（特開昭56-130454 号公報参照) 、フォルス テライト質被膜に異厚あるいは欠損領域を形成する方法（特開昭60-92479号、同 60-92480号、同60-92481号及び同60−25879 号各公報参照) 、地鉄中、フォルス テライト質被膜中又は張力絶縁被膜中に異組成領域を形成する方法（特開昭60-1 03124 号及び同60-103182 号各公報参照) 等が知られている。

【０００７】 しかしながらこれらの方法は何れも工程が複雑になるかわりには鉄損の低減効 果は小さく、また製造コストが高いこともあって、工業的には採用されるには至 っていないのが現状であった。

【０００８】 そこで考案者らは特開平２−277780号公報において、一方向性けい素鋼板の仕 上げ焼鈍板及びその上に絶縁被膜を形成した鋼板の表面に、高電圧・低電流の電 子ビームを照射することによって、鋼板表面のフォルステライト質被膜及び絶縁 被膜が地鉄に圧入された微小圧入領域を、鋼板の圧延方向と直交する向きへ局所 的に導入して磁区細分化をはかることについて提案した。

【０００９】 ここで磁区細分化を行って低鉄損一方向性けい素鋼板を製造する手段として、 高真空を利用しなければならないという大きなハンディをそなえている、高電圧 ・小電流の電子ビームを使用する理由は、これを有効に利用できれば、ビーム を細く絞ることが可能、ビームの操作が容易、ビームの侵入深さが深い、 ビームのエネルギー効率が良い等数々の利点があるためである。さらに最近の電 子ビームに係る技術は、100kv 以上の高電圧かつ10mA以下の小電流での電子ビー ムを実現し、絶縁被膜を有する一方向性けい素鋼板に対しても高速度で連続的に 電子ビームを照射できるようになってきた。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

このような背景から、積鉄芯及び巻鉄芯の両方に適用可能な一方向性けい素鋼 板を製造できるようになったが、一方で上述したような高電圧、低電流の電子ビ ームを鋼板上に照射した場合、鋼板から多量のＸ線が発生するため、Ｘ線に対す る防護対策が操業の安全上極めて重要な課題となってきた。

【００１１】 この考案は、一方向性けい素鋼板の表面に電子ビーム照射した際に鋼板から発 生するＸ線を遮断し安全に方向性けい素鋼板の磁区細分化を達成し得る電子ビー ム照射装置について提案することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

鋼板に電子ビームを照射した際に発生するＸ線は、全方位にわたって伝播する 。特に鋼帯を連続処理する場合、鋼板に沿って発生伝播するＸ線は、電子ビーム 照射室の外側に漏れる確率が極めて高く、この漏洩を防止する対策が必要である ことがわかった。さらにＸ線の漏洩防止手段について種々検討を加えた結果、電 子ビーム照射装置の鋼板の導入及び導出を工夫することにより、Ｘ線の漏洩を回 避できることを見出し、この考案を完成させた。

【００１３】 すなわちこの考案は、一方向性珪素鋼板の表面に連続して電子ビームを照射す る電子ビーム照射室の鋼板の入側及び出側に、該鋼板をその通板方向と直交する 向きに一旦導いた後に再び通板方向へ導くロール対をそれぞれ設置し、さらにロ ール対を鋼板の通板間隔を残して鉛板で覆ってなる電子ビーム照射装置である。

【００１４】

【作用】 この考案に従う電子ビーム照射装置は、電子ビーム照射室の鋼板の入側及び出 側に設置したロール対によって、まず鋼板をその通板方向と直交する向きに導い てＸ線の鋼板の通板方向又は通板方向と逆方向に沿う伝播を防ぎ、さらにＸ線の 伝播方向に鉛板を設け、すなわちロール対を鉛板で囲むことによって、Ｘ線の漏 洩を完全に遮断するものである。

【００１５】

【実施例】

図１はこの考案の連続電子ビーム照射装置の配列を示したものである。図中１ は矢印方向に進行する鋼板、２は電子ビーム照射室の鋼板入側に設けた差圧室で 、考案者らが先に特開昭64-3373 号公報にて開示した、電子ビーム照射室へ向け て漸次真空度を上げていく複数の予備排気室をそなえる、いわゆるエア・トゥ・ エア(Air-to-Air)方式である。３は鋼板をその通板方向と直交する向きに一旦導 いてＳ字状に通板した後に再び通板方向へ導くロール対で、具体的にはブライド ルロールの形式で用いることが有利である。このロール対３は、鋼板１の通板間 隔を残して、周囲を鉛板４で覆い、さらに鉛板４の周囲を鋼などのケーシング５ で覆うことによって、Ｘ線の漏洩を完全に防止する。さらにロール対３をブライ ドルロール形式とすることによって、鋼板１の蛇行及び張力制御を同時に行うこ とが可能である。なおロール対３は、ブライドルロール形式に限らず、例えば図 ３に示すように、ロールを離間して配置し、鋼板を各ロールで折り曲げて進行方 向を変える構造でもよい。 また６は鋼板１の表面に電子ビームの照射を行う電子ビーム照射室で、この電 子ビーム照射室６には、図４に示すように、複数の電子ビームガン７を通板方向 にずらして配設してなるのが特徴である。そして各電子ビームガン７においては 、60kv以上で500kv 以下の高電圧で、加速電流5mA 以下の細く絞った電子ビーム を照射することが好ましい。さらに８は上記ロール対３と同様に、鉛板４及びケ ーシング５をそなえるブライドルロール形式のロール対で、Ｘ線の漏洩と鋼板１ の蛇行及び張力制御を同時に行うもので、９は電子ビーム照射室の鋼板入側に設 けた差圧室で、上記差圧室２と同様、電子ビーム照射室へ向けて漸次真空度を高 め、この差圧室９から鋼板１を大気中に導出する。

【００１６】 一方向性けい素鋼の最終仕上げ焼鈍板を、図１に示した電子ビーム照射装置に 通して鋼板表面に電子ビーム照射を行った。このときのラインスピードは30m/mi n 及び真空度は５×10^-4Torrで、電子ビームの発生条件は加速電圧：225kv 、電 流：1.2mA であった。

【００１７】 かくして得られた製品の磁気特性は、B₈＝1.93T 、W_17/50＝0.75W/kgで、電子 ビーム照射しない鋼板に比較して約12％鉄損が向上した。またこの処理中のＸ線 の漏洩は0.005 Ｒ_m で安全上全く問題のないレベルであった。さらに処理中に鋼 板の蛇行も全くなく、かつ張力付与も順調であった。

【００１８】

【考案の効果】

この考案によれば、高電圧、低電流の電子ビームを鋼板上に照射した場合に、 不可避に発生する多量のＸ線を漏洩することのない構造の電子ビーム照射装置を 提供でき、従ってこの電子ビーム照射装置を用いることによって安全な操業を達 成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に従う電子ビーム照射装置を示す模式
図である。

【図２】ロール対の構造を示す模式図である。

【図３】ロール対の構造を示す模式図である。

【図４】電子ビーム照射室の電子ビームガンの配置を示
す模式図である。

【符号の説明】

１ 鋼板 ２ 差圧室 ３ ロール対 ４ 鉛板 ５ ケーシング ６ 電子ビーム照射室 ７ 電子ビームガン ８ ロール対 ９ 差圧室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方向性珪素鋼板の表面に連続して電子
   ビームを照射する電子ビーム照射室の鋼板の入側及び出
   側に、該鋼板をその通板方向と直交する向きに一旦導い
   た後に再び通板方向へ導くロール対をそれぞれ設置し、
   さらにロール対を鋼板の通板間隔を残して鉛板で覆って
   なる電子ビーム照射装置。