JPH05302126A - 方向性けい素鋼板の連続焼鈍装置 - Google Patents

方向性けい素鋼板の連続焼鈍装置

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JPH05302126A
JPH05302126A JP4131635A JP13163592A JPH05302126A JP H05302126 A JPH05302126 A JP H05302126A JP 4131635 A JP4131635 A JP 4131635A JP 13163592 A JP13163592 A JP 13163592A JP H05302126 A JPH05302126 A JP H05302126A
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cooling zone
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Tsukasa Tanaka
司 田中
Kimimichi Goto
公道 後藤
Kimio Maeyama
公夫 前山
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嘉明 飯田
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 方向性けい素鋼板の製造工程において、従来
最終冷延前の焼鈍における均熱処理後の急冷処理におい
ては、途中で一定温度での保持、もしくは超徐冷処理等
ができなかったので、炭化物の析出制御を厳密にできな
かったことに鑑み、従来以上に厳密な炭化物の析出制御
のできる好適な連続焼鈍装置を提供する。 【構成】 冷却帯を2分し、その中間に恒温帯を設け、
焼鈍帯−第1冷却帯−恒温帯−第2冷却帯−乾燥帯の配
列とした。 【効果】 冷却の途中で一定温度で一定時間保持する
か、超徐冷もしくは場合により昇熱する等の処理が可能
となり、これにより従来以上の厳密な炭化物の析出制御
ができ磁束密度を向上できた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は方向性けい素鋼板の連続
焼鈍装置に係り、特に従来以上に厳密な炭化物の析出を
制御し得る恒温帯を有する連続焼鈍装置に関する。
【0002】
【従来の技術】方向性けい素鋼板は従来一般に次のよう
な工程によって製造されている。 Si:2.5〜4.5%のほかにS、Se、Al、Sb等のイ
ンヒビターを含有する方向性けい素鋼素材を熱間圧延し
た後の熱延鋼帯を均一化焼鈍に引き続き、1回の冷間圧
延、または中間焼鈍を挾む2回の冷間圧延を施し、次い
で脱炭、焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布してから、最終仕上
げ焼鈍を施す一連の工程によって方向性けい素鋼板を製
造するに当り、最終冷間圧延前の使用鈍における均熱処
理後の冷却条件は、炭化物の析出を制御するという役割
を果たしており、磁束密度の向上に大きく関与してい
る。
【0003】例えば、特公昭56−3892号公報に
は、2回の冷間圧延において、最終冷間圧延前の焼鈍後
の冷却で、600℃から300℃までの間を150℃/
min以上の冷却速度で冷却することにより、冷却後の固
溶Cを増加させる方法が開示されている。すなわち、こ
の方法により鋼中の固溶Cを増加させ、かつ冷間圧延時
のパス間での時効効果を有効に作用させることにより磁
気特性を向上させることができるとしている。
【0004】また、特公平2−41565号公報には、
100オングストロームから500オングストロームま
での微細炭化物を中間焼鈍後の冷却時に多数析出させる
技術が開示されている。この方法は、中間焼鈍後300
℃まで急冷し、300℃から150℃までの温度域を8
〜30秒間で徐冷することにより、100オングストロ
ームから500オングストロームまでのサイズの微細炭
化物を析出させ、これにより再結晶後の(110)強度
を増加し、磁気特性が向上するとしている。
【0005】更に急冷到達温度後の炭化物の析出制御処
理として、一定温度に保持するか、もしくは徐冷するこ
とにより、カーバイドの析出量およびサイズを制御する
ことにより磁束密度の一層の向上を図ることができるこ
とが判明した。しかし、徐冷の場合は2℃/sec以下の
冷却速度とする必要がある。これは冷却速度が2℃/se
cを越えるとカーバイドの析出サイズの制御が困難とな
るからである。
【0006】上記した如く、従来の方向性けい素鋼板の
製造においては、いずれの場合も、冷却工程を急冷もし
くは徐冷と、温度を変化させて行っているものであっ
て、冷却過程の途中で鋼帯温度を一定に保持するとか、
場合によつては鋼帯温度を若干昇温するという技術がな
く、そのためより厳密な炭化物の析出を制御することが
できなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、方向
性けい素鋼板の連続焼鈍工程において、従来以上に厳密
な炭化物の析出を制御することができる好適な連続焼鈍
装置を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは次の如くである。 (1) 加熱帯、冷却帯および乾燥帯を有して成る方向
性けい素鋼板の連続焼鈍装置において、前記冷却帯を第
1冷却帯、第2冷却帯の2個所に分離し、該第1および
第2冷却帯の中間に恒温帯を設けたことを特徴とする方
向性けい素鋼板の連続焼鈍装置。 (2) 前記第1冷却帯と恒温帯の間および前記恒温帯
と第2冷却帯の間にはそれぞれ水の侵入を防止するシー
ルロールが設けられている上記(1)に記載の方向性け
い素鋼板の連続焼鈍装置 (3) 前記第1および第2冷却帯の出側に設けられた
放射温度計と、前記加熱帯、第1冷却帯、恒温帯、第2
冷却帯および乾燥帯内を通過する鋼帯の温度を制御する
制御装置と、前記放射温度計の検出値により前記制御装
置を介して前記第1、第2冷却帯へ供給する水量を調節
する電動バルブと、前記恒温帯を通過する鋼帯の温度を
測定するサーモカップルと、前記サーモカップルの検出
値により前記制御装置を介して出力を調節する恒温帯加
熱用ヒーターと、前記恒温帯の出側に設けられた放射温
度計と、第2冷却帯で最終冷却を終了した鋼帯を乾燥す
る乾燥帯と、を有する上記(1)、(2)のいずれかの
項に記載の方向性けい素鋼板の連続焼鈍装置。
【0009】本発明による方向性けい素鋼板の連続焼鈍
装置を図1に示された実施例を参照して説明する。図1
は方向性けい素鋼板2がリンガーロール3に案内されて
左方から右方へ連続焼鈍装置4内を通過して連続焼鈍さ
れる際に使用する本発明装置の配列ならびに、これを制
御する制御装置を示す配置系統図である。けい素鋼帯2
を1000℃〜1100℃に均一加熱する焼鈍帯6の加
熱方式は、本実施例では電熱によるものであるが、熱源
は電熱に限ることなく、その他の方式でもよい。要は非
酸化性または弱酸化性雰囲気で均一加熱できればよい。
また本実施例では独立した焼鈍炉6となっているが、使
用ならびに付帯装置等の関係から厚い仕切り壁を有する
加熱帯として構成してもよい。
【0010】次に鋼帯2は冷却帯8に入るが、本発明に
よる冷却帯は、これを2個所に分離し第1冷却帯8A、
第2冷却帯8Bとし第1冷却帯8Aと第2冷却帯8Bと
の中間に恒温帯10を設けたことが特徴である。なお、
本発明においては、冷却帯は第1冷却帯8A、第2冷却
帯8Bのいずれも冷却方式は水冷によるもので、通過鋼
帯2に水スプレー5を散布する方式であるので、第1冷
却帯8Aと、恒温帯10との間、恒温帯10との第2冷
却帯との間および第2冷却帯と乾燥帯もしくは乾燥炉1
4との間には、それぞれ、シールロールを設け、恒温帯
10および乾燥帯14への水の侵入を防止している。な
お恒温帯10の熱源は、本実施例では電熱方式である
が、その他の熱源でもよい。従って連続焼鈍される鋼帯
2は、第2冷却帯8Bを出た後シールロールによって水
切りを行われたのち乾燥炉14にて乾燥される。
【0011】次に本発明による連続焼鈍装置4の制御装
置18について説明する。第1冷却帯8Aおよび第2冷
却帯8Bの出側には、それぞれ放射温度計20A、20
Bが設けられており、それぞれの検出値により制御装置
18を介して電動バルブ22により水スプレー5の水量
を調節し、鋼帯2に所定の温度を付与することができ
る。また恒温帯10を通過する鋼帯2の温度を測定する
サーモカップル24の検出値により、制御装置18を介
して加熱用ヒーター26の出力を調整し、恒温帯10の
温度を所定の温度に保持させることができ、これにより
鋼帯2の恒温保持のみならず、超徐冷もしくは場合によ
っては昇温も可能である。なお、上記サーモカップル2
4の代りに恒温帯10の出側に放射温度計20Cを設
け、その検出値により制御装置18を介して鋼帯2を所
定温度に制御することも可能である。かくの如く、第2
冷却帯8Bで最終冷却を終了した鋼帯2は、シールロー
ル16Cによって水切りされた後、乾燥炉14にて乾燥
されて次工程へ移行させる。
【0012】本発明によれば、従来の冷却帯を2分して
第1冷却帯8A、第2冷却帯8Bとし、これらの中間に
恒温帯10を設けたので冷却工程の途中で、処理鋼帯2
の一定温度保持、超徐冷もしくは昇温も可能となったの
で、従来技術よりも格段に安定した厳密な炭化物の析出
制御が可能となつた。例えば、方向性けい素鋼板の製造
工程において、最終冷延前の焼鈍において、均熱処理
後、15〜500℃/secの冷却速度で450〜200
℃の温度まで急冷し、次いで (イ) 急冷到達温度で10〜90秒間保持した後、急冷
する。 (ロ) もしくは、急冷到達温度から2℃/sec以下の冷却
速度で冷却する徐冷処理を、10〜90秒間行う。 上記(イ)、(ロ)いずれかの炭化物析出制御処理を行うこ
とにより著しく磁束密度を向上せしめることができるこ
とが判明している。この場合、急冷到達温度が450℃
を越えると、カーバイドが粒界に粗大析出するので、1
次再結晶集合組織の改善効果がなく、一方、200℃未
満ではCが固溶するか、またはカーバイドとして析出し
てもサイズが小さいため、やはり1次再結晶集合組織の
改善が少ない。また、急冷到達温度までの冷却速度が1
5℃/secに満たないと、恒温でカーバイドの析出が始
るので、やはり1次再結晶集合組織を十分に改善するこ
とができないことが判明している。かくの如き、方向性
けい素鋼板の製造工程における厳密な炭化物制御は、本
発明による連続焼鈍装置において、初めて可能となった
ものであって、従来の焼鈍装置では不可能である。
【0013】
【実施例】
C : 0.070% (重量比) Si : 3.25% Mn : 0.077% Al : 0.028% Se : 0.019% の化学成分を有する方向性けい素鋼素材を、熱間圧延し
たのち、均一化焼鈍に引続き、圧下率が80〜95%の
1回の冷間圧延または最終冷延の圧下率が80〜95%
である中間焼鈍を挾む2回の冷間圧延を施し、次いで脱
炭、1次再結晶焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布してから最終
仕上焼鈍を施す製造工程における、最終冷延前の焼鈍に
おける1000℃の均熱処理後の冷却工程において、表
1に示す如き第1冷却帯、恒温帯、第2冷却帯を有する
本発明による連続焼鈍装置を用いた冷却過程で300℃
にて約30秒間恒温保持した後、急冷した場合と、従来
の恒温帯を有しない連続焼鈍装置にて、1000℃から
100℃まで45℃/secの冷却速度で冷却した比較材
とについて、磁束密度B8〔T〕を比較する試験を行っ
た。
【0014】
【表1】 なお、表1にて示した本発明の連続焼鈍装置は、第1冷
却帯8Aと恒温帯10間および恒温帯10と第2冷却帯
8B間にはいずれも厚さ1mの仕切り壁を有するもので
あり、焼鈍炉6、乾燥炉14は独立して設置された構成
をとっている。上記比較試験における本発明材の焼鈍温
度1000℃からの冷却曲線Aは図2の実戦で示すとお
りであり、比較材の冷却曲線Bは鎖線で示すとおりであ
った。また本発明材および比較材の磁束速度Β8〔T〕
の測定結果は図3に示すとおりである。図3から明らか
なとおり、本発明装置を使用した本発明材は比較材に比
し、磁束密度が著しく向上している。
【0015】
【発明の効果】本発明による方向性けい素鋼板の連続焼
鈍装置は冷却帯を2分し、第1冷却帯、第2冷却帯と
し、その中間に恒温帯を設け、制御装置により自動制御
する構成としたので、次の如き効果を挙げることができ
た。すなわち、方向性けい素鋼板の製造過程において、
最終冷延前の焼鈍において、均熱処理後の冷却工程の途
中で、鋼帯温度の一定保持、超徐冷、もしくは昇温等も
可能となったので、従来装置における製造過程よりも厳
密な炭化物の析出制御が可能となり、その結果著しく磁
束密度を向上させることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方向性けい素鋼板の連続焼鈍装置
の実施例の配置を示す平面図である。
【図2】本発明装置による最終冷延前の焼鈍における均
熱処理後の冷却工程の冷却曲線Aと、従来の連続焼鈍装
置による焼鈍の冷却工程の冷却曲線Bとを比較する線図
である。
【図3】本発明装置による本発明材と、恒温帯を有しな
い従来の連続焼鈍装置による比較材との最終成品におけ
る磁束密度(B8〔T〕)を比較する線図である。
【符号の説明】
2 方向性けい素鋼板 4 連続焼鈍装置 5 水スプレー 6 焼鈍炉(加熱帯) 8 冷却帯 8A 第1冷却帯 8B 第2冷却帯 10 恒温帯 14 乾燥炉、(乾燥帯) 18 制御装置 20A、20B、20C 放射温度計 22 電動バルブ 24 サーモカップル 26 加熱用ヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 公道 兵庫県神戸市中央区脇浜海岸通2番88号 川崎製鉄株式会社阪神製造所内コ゛トウト モミチ (72)発明者 前山 公夫 兵庫県神戸市中央区脇浜海岸通2番88号 川崎製鉄株式会社阪神製造所内マエヤマキ ミオ (72)発明者 飯田 嘉明 岡山県倉敷市水島川崎通一丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内イイ タ゛ヨシアキ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱帯、冷却帯および乾燥帯を有して成
    る方向性けい素鋼板の連続焼鈍装置において、前記冷却
    帯を第1冷却帯、第2冷却帯の2個所に分離し、該第1
    および第2冷却帯の中間に恒温帯を設けたことを特徴と
    する方向性けい素鋼板の連続焼鈍装置。
  2. 【請求項2】 前記第1冷却帯と恒温帯の間および前記
    恒温帯と第2冷却帯の間にはそれぞれ前記恒温帯への水
    の侵入を防止するシールロールが設けられている請求項
    1に記載の方向性けい素鋼板の連続焼鈍装置
  3. 【請求項3】 前記第1および第2冷却帯の出側に設け
    られた放射温度計と、前記加熱帯、第1冷却帯、恒温
    帯、第2冷却帯および乾燥帯内を通過する鋼帯の温度を
    制御する制御装置と、前記放射温度計の検出値により前
    記制御装置を介して前記第1、第2冷却帯へ供給する水
    量を調節する電動バルブと、前記恒温帯を通過する鋼帯
    の温度を測定するサーモカップルと、前記サーモカップ
    ルの検出値により前記制御装置を介して出力を調節する
    恒温帯加熱用ヒーターと、第2冷却帯で最終冷却を終了
    した鋼帯を乾燥する乾燥帯と、を有する請求項1、2の
    いずれかの項に記載の方向性けい素鋼板の連続焼鈍装
    置。
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