JP2000040613A - 方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法及び装置 - Google Patents
方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法及び装置Info
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Abstract
分離剤を塗布するにあたり、高速塗布においても、筋状
模様と称されるような塗布ムラが発生しない安定した焼
鈍分離剤の方向性珪素鋼板への塗布方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素
鋼板の表裏面への焼鈍分離剤の塗布において、焼鈍分離
剤をスラリー状とし1次塗布した後、スリットノズルを
前記鋼板の板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリ
ットノズルへの焼鈍分離剤の付着物を除去するととも
に、ガス流体を前記スリットノズルから前記鋼板面に垂
直方向から噴射し、塗布目付量を調整することを特徴と
する方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法及び装置。
Description
焼鈍分離剤塗布方法及び装置、特に、安定した高速塗布
を可能とする方法及び装置に関する。
ることの他に、良好なフォルステライト被膜を有するこ
とが重要である。方向性珪素鋼板の製造では、方向性珪
素鋼板用スラブを、例えば1300〜1400℃に加熱
して、インヒビターを形成する成分Al,N,Mn,S
等を完全に固溶させ、熱延板あるいは最終冷延前の中間
板にインヒビターを微細に析出させる焼鈍を行い、1回
の冷間圧延後、または中間焼鈍をはさんだ2回以上の冷
間圧延後、Cの除去、一次再結晶の形成、およびSiO
2 を含む酸化層の形成を目的とする、いわゆる脱炭焼鈍
を施すのが一般的である。次いで、MgOを主成分とす
る焼鈍分離剤を鋼板に塗布した後、二次再結晶、不純物
の除去、およびフォルステライト被膜形成を目的とする
仕上焼鈍が行われる。
状とし、例えば特開昭61−96081号公報に示され
ているように、スプレーノズルで鋼板に噴射することに
より1次塗布し、次いで圧下力を調整された塗布ロール
により塗布の目付量をコントロールして塗布されてい
た。また、塗布目付量の調整のために、塗布ロールのロ
ール溝を変えることも行われていた。これらの技術で
は、ロール表面が使用経時によって劣化し、焼鈍分離剤
のMgOが例えば塗布ロール表面に局部的に固着し、そ
の箇所に接する鋼板面だけが他の面に比し薄く焼鈍分離
剤が塗布される、いわゆる筋状模様等の塗布ムラが発生
する。これらの板幅方向の塗布ムラは、後工程である最
終仕上焼鈍において形成されるフォルステライト被膜の
バラツキの原因となり、商品価値を損なうばかりでな
く、方向性珪素鋼板の磁気特性のバラツキの原因ともな
る。
として、例えば特開平09−95338号公報に示され
ているように、焼鈍分離剤を一次塗布後、ガス流体をス
リットノズルから噴射する方法が試みられている。
噴射方法では、ガス流体による焼鈍分離剤のスプラッシ
ュがスリットノズルに付着し、これによるスリットノズ
ルの清掃、及び、交換頻度の増加を余儀なくされるとと
もに、フォルステライト被膜のバラツキも大きくなりや
すくなる問題があり、焼鈍分離剤の安定した高速塗布に
は、多くの問題が残されていた。
であって、焼鈍分離剤をスラリー状とし1次塗布した方
向性珪素鋼板に、スリットノズルよりガス流体を噴射す
る際のガス流体の流れ及び焼鈍分離剤のスプラッシュの
挙動に着目し、鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至ったものである。高速塗布においても、筋状模様等と
称されるような塗布ムラを防止し、長時間使用しても塗
布不良が発生しない焼鈍分離剤の安定した塗布を可能と
したものである。
鋼板の焼鈍分離剤の塗布方法及び装置の要旨は、 (1)冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表
裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分離剤をス
ラリー状として1次塗布した後、前記該鋼板とは垂直に
配設したスリットノズルを前記鋼板の板幅方向に揺動さ
せ、前記鋼板の外側でスリットノズルへの焼鈍分離剤の
付着物を除去するとともに、ガス流体を前記スリットノ
ズルより前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗布目付量
を調整することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離
剤塗布方法。 (2)1次塗布を、スプレー法、もしくは、塗布ロール
による転写法により行うことを特徴とする(1)記載の
方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 (3)冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表
裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分離剤をス
ラリー状として1次塗布し、次いで圧下力を調整された
塗布ロールにより塗布の平均目付量を制御した後、前記
該鋼板とは垂直に配設したスリットノズルを前記鋼板の
板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズル
への焼鈍分離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体
を前記スリットノズルより前記鋼板面に垂直方向から噴
射し、塗布の目付量を平滑化することを特徴とする方向
性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 (4)1次塗布を、スプレー法、もしくは、塗布ロール
による転写法により行うことを特徴とする(3)記載の
方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 (5)スリットノズルの揺動速度を0.1〜50mm/sec
とすることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項
に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 (6)脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面への焼鈍
分離剤塗布装置において、スラリ−塗布装置、もしく
は、スラリ−塗布装置と圧下力の調整機構を有する塗布
ロールを配設するとともに、その直後に、板幅方向の駆
動機構を有するガス噴出のスリットノズルを配設したこ
とを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。 (7)スリットノズルの鋼板板幅方向の有効揺動長さを
方向性珪素鋼板の板幅の2倍超とすることを特徴とする
(6)に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。 (8)方向性珪素鋼板の板幅の外側に、スリットノズル
の付着物除去装置を配設することを特徴とする(6)又
は(7)に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装
置。 (9)ノズルの付着物除去装置をノズル内の付着物除去
用のT字型付着物除去装置及びノズル先端の付着物除去
用の押え型付着物除去装置とすることを特徴とする
(8)記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。 (10)ノズルの付着物除去装置に焼鈍分離剤固化防止
用のスプレー水配管を配設することを特徴とする(8)
又は(9)に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装
置。にある。
説明する。方向性珪素鋼板の製造では、スラブを熱延し
コイルとして巻き取り、酸洗・焼鈍後、1回の冷間圧延
後、または中間焼鈍をはさんだ2回以上の冷間圧延後、
脱炭・一次再結晶の形成およびSiO2 を含む酸化層の
形成を目的とする、いわゆる脱炭焼鈍を施す。次いで、
MgOを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状とし鋼板
の表裏面に塗布する。
し1次塗布した鋼板に、スリットノズルよりガス流体を
噴射し、その際のガス流体の流れ及ぶ焼鈍分離剤のスプ
ラッシュの挙動に着目し、詳細に調査検討したところ、
スリットノズルの鋼板の両側(エッジ相当部分)、特
に、スリットノズルを鋼板の板幅方向に対し傾斜させて
いるときには鋼板の搬送方向の後方に位置する側(エッ
ジ相当部分)、で焼鈍分離剤のスプラッシュ及びスリッ
トノズルへの付着が特に多く、これが固まり、安定塗布
の障害を引き起こす重要な要因であることを見出した。
鈍分離剤塗布方法及び装置の一例を示す。スプレー1で
鋼板2の表裏面に焼鈍分離剤をスラリー状とし1次塗布
した(スプレー法)後、スリットノズル4を鋼板2の板
幅方向6に揺動させ、鋼板2の両側でスリットノズル4
への焼鈍分離材のスプラッシュによる付着物を付着物除
去装置7で除去しながら、ヘッダー3を有するスリット
ノズル4よりガス、例えば空気、N2 等を鋼板2の面に
対して、垂直に噴射することにより、スリットノズルか
らの安定したガス噴射を確保しながら、焼鈍分離剤の塗
布目付量を制御するとともに安定して均一に塗布する。
尚、一次塗布は、塗布ロールによる転写法でも行うこと
が出来る。
度は、垂直が望ましい。尚、鋼板2の面の垂直方向から
5°以下でも許容される。5°超では、噴射するガスが
焼鈍分離剤をスプラッシュさせ、鋼板の中央部において
も焼鈍分離剤のスプラッシュがスリットノズル4に付着
し、時間経過とともにスリットノズル4を閉塞させるこ
とになる。
長さγは、通板する鋼板の板幅の2倍超とする。2倍以
下では、スリットノズルを揺動させても、スリットノズ
ル全幅にわたり焼鈍分離剤のスプラッシュによる付着物
を除去することが出来ない。望ましくは、3倍以下であ
る。3倍超ではスリットノズルが長大となり、設備費が
高価となるからである。
は、0.1〜50mm/sとする。0.1mm/s未満では、ス
リットノズル4に焼鈍分離剤のスプラッシュによる付着
物が、付着物除去装置7で除去するまえに固化し、除去
不能となるからである。一方、50mm/s超では、板幅方
向にガス流れを生じ、塗布が不安定となる。望ましく
は、揺動速度は0.5〜5mm/sの範囲である。この範囲
では、板幅方向のガス流れが僅少となるとともに、焼鈍
分離材のスプラッシュによる付着物の固化も僅少とな
り、塗布が極めて安定するからである。
プレー配管9に接続された付着物除去装置7が設置され
ている。これにより、スリットノズル4に付着した焼鈍
分離剤のスプラッシュによる付着物は除去される。付着
物除去装置7としては、スリットノズル4の中の付着物
の除去にはT字型付着物除去装置12が有効である。材
質は、スリットノズル4より若干硬度の小さいものが望
ましい。また、スリットノズル4の先端の付着物の除去
には、押え型付着物除去装置13が有効である。材質
は、柔軟性のある、例えば、高分子系強化繊維等が望ま
しい。また、付着物除去装置7は、付着物除去装置押し
つけ機構8によりスリットノズル4に押しつけられてい
る。
15°〜45°が望ましく、15°未満では、ヘッダー
3及びスリットノズル4内の圧力均一化に必要な空間が
確保できず、スリットノズル4の先での圧力ムラを生じ
るし、一方、45°超では、焼鈍分離剤のスプラッシュ
がスリットノズル4に付着しやすく、時間経過とともに
スリットノズル4を閉塞させることになる。
に対する傾斜角度βは、3°〜20°が望ましく、3°
未満では、十分な板幅方向の流れが形成できず、一方、
20°超では、板幅方向での鋼板2〜スリットノズル4
間の間隔が鋼板2の張力変動に起因して大きく、不均一
塗布となる。
射する際の吐出口のスリット幅は狭いほうが望ましく、
また、鋼板2とスリットノズル4の吐出口との距離は短
いほうが望ましい。例えば、スリットノズル4の吐出口
のスリット幅は1.0mm以内、鋼板2とスリットノズル
4の吐出口との距離は30mm以内、また、ヘッダー3内
の圧力は、スラリー状の焼鈍分離剤の粘性、通板速度に
もよるが、0.05〜0.20kg/cm2 が好ましい形態
である。
離剤塗布方法及び装置の別の一例を示す。塗布ロール5
で平均塗布目付量を制御し、スリットノズル4よりガス
を鋼板2の面に対して垂直に噴射することにより、焼鈍
分離剤の塗布目付量を平滑化していること、ヘッダー3
内の圧力は、スラリー状の焼鈍分離剤の粘性、通板速度
にもよるが、0.01〜0.05kg/cm2 が好ましい形
態であることを除けば前例と同じである。
板幅方向に揺動させ、焼鈍分離剤のスプラッシュによる
スリットノズルの付着物を除去し、スリットノズルから
安定して垂直にガス流体を噴射することにより、鋼板へ
の焼鈍分離剤の塗布目付量を安定して直接制御する、或
いは、塗布ロールにより平均目付量を制御した後で安定
して目付量を平滑化する。いずれの方法においても、鋼
板の面の全板幅方向にわたって塗布ムラを生じることな
く均一に塗布される。その結果、仕上焼鈍で形成される
フォルステライト被膜は良好なものとなり磁気特性も優
れる。また、MgO等の焼鈍分離剤では、MgOの水和
反応MgO+H2 O→Mg(OH)2 が温度が高い程進
行しやすい為に、噴射ガスは、冷却装置を通した低温の
ガスが好ましい。その後、乾燥炉にて方向性珪素鋼板を
例えば200℃程度に昇温し、鋼板上のスラリー状の焼
鈍分離剤から付着水分を除去する。
で公知の方法で長時間の高温焼鈍を施す。該焼鈍過程で
二次再結晶を生じ、また、脱炭工程で生成したSiO2
を含む酸化層とMgOを主成分とする焼鈍分離剤とが反
応してフォルステライト被膜が形成され、また不純物が
除去される。
れることなく、方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤の塗布に有
効である。また、方向性珪素鋼板における焼鈍分離剤の
塗布以外のスラリー状の塗布剤或いは塗料等の塗布或い
は塗装についても、本発明は有効である。
量%,酸可溶性Al:0.028重量%,N:0.00
9重量%,Mn:0.08重量%,S:0.027重量
%,C:0.07重量%,残部Fe及び不可避不純物か
らなるスラブを熱間圧延後、1120℃で2分間の熱延
板焼鈍を施し、更に冷間圧延し最終板厚を0.3mmとし
た。次いで、820℃で3分間露点65℃、H2 75%
からなる雰囲気下で連続脱炭焼鈍をした後、この方向性
珪素鋼板に表1に示す塗布条件で、塗布ロールにより平
均目付量を制御した後で安定して目付量を平滑化した。
ズルの先端角度θは40°、スリットノズルの鋼板の板
幅方向への傾斜角度βは15°、スリットノズルの吐出
口のスリット幅は0.5mm、ヘッダ圧力は0.03kg/
cm2 、スリットノズルと鋼板との距離は20mmで、ガス
の噴射角度は鋼板の面に対して垂直とした。
では、筋状模様を発生し、また、短時間でスリットノズ
ルの閉塞となり、塗布の中止を招いた。また、比較材
(条件C,D)も、筋状模様を発生し、また、スリット
ノズルの閉塞までの時間も従来法と同等もしくは若干改
善のレベルであった。本発明による方法(条件A,B)
では、塗布ムラは軽微もしくは無いかであり、且つ連続
塗布時間も8時間もしくはそれ以上と大幅に改善した。
素鋼板への塗布において、焼鈍分離剤をスラリー状とし
1次塗布した後、スリットノズルを前記鋼板の板幅方向
に揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズルへの焼鈍
分離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体を前記ス
リットノズルから前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗
布目付量を調整することにより、高速塗布でも塗布ムラ
の無い、安定塗装が可能となった。その結果、被膜,磁
性のバラツキも小さくなり、品質の優れた方向性珪素鋼
板を高効率で生産可能とした。
の一例を示す略断面図である。
関係を示す略断面図である。
の関係を示す略断面図である。
の別の一例を示す略断面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素
鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分
離剤をスラリー状として1次塗布した後、前記鋼板とは
垂直に配設したスリットノズルを前記鋼板の板幅方向に
揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズルへの焼鈍分
離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体を前記スリ
ットノズルより前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗布
目付量を調整することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼
鈍分離剤塗布方法。 - 【請求項2】 1次塗布を、スプレー法、もしくは、塗
布ロールによる転写法により行うことを特徴とする請求
項1記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 - 【請求項3】 冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素
鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分
離剤をスラリー状として1次塗布し、次いで圧下力を調
整された塗布ロールにより塗布の平均目付量を制御した
後、前記鋼板とは垂直に配設したスリットノズルを前記
鋼板の板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリット
ノズルへの焼鈍分離剤の付着物を除去するとともに、ガ
ス流体を前記スリットノズルより前記鋼板面に垂直方向
から噴射し、塗布の目付量を平滑化することを特徴とす
る方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 - 【請求項4】 1次塗布を、スプレー法、もしくは、塗
布ロールによる転写法により行うことを特徴とする請求
項3記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 - 【請求項5】 スリットノズルの揺動速度を0.1〜5
0mm/secとすることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。 - 【請求項6】 脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面
への焼鈍分離剤塗布装置において、スラリ−塗布装置、
もしくは、スラリ−塗布装置と圧下力の調整機構を有す
る塗布ロールを配設するとともに、その直後に、板幅方
向の駆動機構を有するガス噴出用のスリットノズルを配
設したことを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗
布装置。 - 【請求項7】 スリットノズルの鋼板板幅方向の有効揺
動長さを方向性珪素鋼板の板幅の2倍超とすることを特
徴とする請求項6に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤
塗布装置。 - 【請求項8】 方向性珪素鋼板の板幅の外側に、スリッ
トノズルの付着物除去装置を配設することを特徴とする
請求項6又は7に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗
布装置。 - 【請求項9】 ノズルの付着物除去装置をノズル内の付
着物除去用のT字型付着物除去装置及びノズル先端の付
着物除去用の押え型付着物除去装置とすることを特徴と
する請求項8記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装
置。 - 【請求項10】 ノズルの付着物除去装置に焼鈍分離剤
固化防止用のスプレー水配管を配設することを特徴とす
る請求項8又は9に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤
塗布装置。
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1998
- 1998-07-23 JP JP20824998A patent/JP3878335B2/ja not_active Expired - Fee Related
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