JP2013082974A - 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍設備と仕上焼鈍方法 - Google Patents
方向性電磁鋼板の仕上焼鈍設備と仕上焼鈍方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013082974A JP2013082974A JP2011224016A JP2011224016A JP2013082974A JP 2013082974 A JP2013082974 A JP 2013082974A JP 2011224016 A JP2011224016 A JP 2011224016A JP 2011224016 A JP2011224016 A JP 2011224016A JP 2013082974 A JP2013082974 A JP 2013082974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- cooling
- pipe
- annealing
- finish
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
【解決手段】コイル置台上にアップエンドに載置されたコイル内径部に挿入される、上方を閉じた外管とその内部に円筒状の内管を有する2重管構造の冷却管を立設した仕上焼鈍設備を用い、上記2重管構造の冷却管内に冷却ガスを流して外管を冷却しながら仕上焼鈍することで、コイル内周面における、加熱過程での温度上昇を抑制すると共に冷却過程での冷却を促進し、コイル内温度分布の不均一を改善する。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2には、移動炉床式連続熱処理において、冷却過程の所定温度区間において、被熱処理品に断熱カバーを被せることで、被熱処理品内の冷却むらを抑制し、耳歪(耳伸び)を防止する技術が開示されている。
また、特許文献3には、インナーケースの上部に円筒状の凹部を設けることによって、加熱過程および冷却過程で発生するコイル内温度の不均一を改善し、形状不良や磁気特性の劣化を抑制する技術が開示されている。
方向性電磁鋼板の仕上焼鈍には、一般に、加熱バーナーから燃焼ガスを噴き出して加熱するバッチ式の箱型焼鈍炉が用いられている。この焼鈍炉を用いた仕上焼鈍は、上記加熱バーナーによってインナーケースを加熱して、その内部に載置されたコイルを所定の均熱温度まで加熱(加熱過程)し、その均熱温度に所定の時間保持(均熱過程)後、バーナーを停止し、加熱炉の上方に設けられた冷却ノズルから冷却ガスをインナーカバーの上面に向けて噴出してインナーカバーを冷却し、その内部のコイルが所定の温度まで冷却(冷却過程)することでなされる。
一方、インナーケース内の雰囲気は、鋼板の酸化を抑制すると共に、好ましい二次再結晶等を起こさせるため、上記炉内雰囲気とは別の還元性雰囲気に制御される。
まず、図2に示した従来技術の仕上焼鈍設備を用いて仕上焼鈍する際におけるコイルへの熱の授受は、主にインナーケースの側面および上面からの輻射熱によって行われる。したがって、加熱過程および均熱過程の前半では、コイル外周面側、コイル上側面側、次いでコイル内周面側の順に昇温され、その後、熱伝導によってコイル内部に熱が供給されて、コイル半径方向中央部(以降、「中巻部」とも称する。)およびコイル下側面側の昇温が進む。その結果、コイル半径方向における温度分布は、図4に示すように、コイル外周面側が最も高く、次いで内周面側となり、中巻部が最も低い分布を示す。このようなコイル半径方向の温度分布となると、中巻部の熱膨張量よりも内周面側の熱膨張量の方が大きくなる。その結果、内周面側は、中巻部からコイル半径方向に大きな圧縮応力を受けることになる。
先述したように、冷却過程でのコイルの冷却は、加熱炉上部の冷却ノズルからインナーケース上部に冷却用ガスを吹き付けることで行われる。そのため、この冷却過程では、まず、インナーケースの温度が低下し、次いで、コイルの外周面側、上側面側、内周面側の順に温度が降下し、その後、熱伝導によってコイルの中巻部および下方側(下側面)の降温が進む。その結果、コイル半径方向における温度は、図5に示すように、コイル中巻部が最も高く、次いで内周面側となり、外周面側が最も低い温度分布を示すようになる。このようなコイル半径方向の温度分布となると、中巻部の熱収縮量より、外周面側の熱収縮量の方が大きくなる。その結果、コイル中巻部の鋼板は、外周面側からコイル半径方向に大きな圧縮応力を受けることになる。
さらに、加熱中に冷却管9の内部に冷却ガスを流した場合には、冷却管の外管10のG〜G´の部分が冷却されるので、コイル内周面の輻射熱を吸収し、コイル内周面の加熱はより緩やかになる。その結果、加熱過程においては、コイル内周面側とコイル中巻部との温度差や熱膨張量の差がなくなるため、コイル内周面側に生じるコイル半径方向の圧縮応力は解消されることになる。
本発明の冷却管は、上方を閉じた外管とその内部に設けた円筒状の内管の2重構造からなるものである。このような2重構造とする理由は、単なる上方を閉じた外管だけでは、図3のインナーケースの円筒状凹部と同様、冷却ガスが内部まで侵入せず、効率的に冷却管を冷却することが難しいが、2重構造として、例えば図1に示したように、冷却ガスを、内管の下方から導入して、外管頂部で反転させた後、外管と内管の間を上方から下方に流して排出させるようにした場合には、冷却ガスが冷却管内部で滞留を起こすことなくスムーズに流れ、かつ、冷却管の外管を効率よく冷却することが可能となるからである。なお、冷却ガスを流す方向は、図1のように、内管→外管の順である必要はなく、その逆に、外管→内管の順としてもよい。
というのは、コイル内周面を冷却する能力は、冷却管の温度が同じ場合、コイル内周面の面積と、冷却管外管の面積の比、したがって、コイルの内径D1に対する冷却管外管の外径D2の比(D2/D1)で決定されるからである。すなわち、図9に示すように、(D2/D1)が大きいほど、コイル内周面のP点からの輻射熱が、冷却管外管に流れる範囲が広くなるので、コイル内周面からの輻射熱を効率よく吸収できる。しかし、(D2/D1)が0.3未満では、コイル内周面から放散される輻射熱のうち、冷却管の外管表面が受ける輻射熱の割合は19%未満となり、コイル内周面の冷却効率が著しく低下する。よって、(D2/D1)は0.3以上とするのが好ましい。
また、冷却管外管とコイル内周面との間の距離を50mm以上とする理由は、50mm未満では、コイルをアップエンドにしてコイル置台上に載置する際、冷却管がコイル内径と接触を起こして破損するおそれがあるからである。
冷却管の内管の内側断面積が、外管の内側断面積の0.3倍未満では、内管を通る冷却ガスの流量が少なくなり、冷却管の外管を十分に冷却できないため、冷却効率が低下してしまう。一方、内管の内側断面積が、外管の内側断面積の0.7倍より大きくなると、内管と外管との間の流路面積が小さくなり、やはり冷却ガスの流量が減少して、冷却管の外管を十分に冷却できなくなるからである。
ここで、表1のNo.1〜3は、仕上焼鈍に、図1に示した2重管構造の冷却管を設けた本発明の仕上焼鈍設備を用いた発明例であり、冷却ガスとして空気(エア)を用い、冷却過程における内管と外管の間に流す冷却ガスの流速を、それぞれ2.5m/s、5m/sおよび10m/sの3水準に変化させた。また、表1のNo.4は、図2に示した従来技術の仕上焼鈍設備を用いた比較例である。
また、仕上焼鈍を施したコイルは、その後、絶縁被膜の塗布・焼付と形状矯正を兼ねた平坦化焼鈍を施した後、切断して切り板(シート)とした。この際、コイル長さ方向の鋼板形状(耳伸び、中伸び)を非接触のレーザー変位計にて測定し、板幅方向の鋼板高さの変動量が5mm以上ある部分を形状不良部と判定し、その長さを測定した。
また、コイル外周部、中巻部および内周部の切り板からサンプルを採取し、エプスタイン試験で鉄損W17/50を測定してコイル長さ方向の鉄損分布を求め、鉄損の最良値と最悪値の差(ばらつきの大きさ)を求めた。
これらの図から、本発明の仕上焼鈍設備を用いることにより、従来の仕上焼鈍設備と比較して、加熱過程におけるコイル内周面の温度上昇を抑制し、かつ、冷却過程におけるコイル内周面の冷却を促進できていることがわかる。
この結果から、従来の仕上焼鈍設備を用いたNo.4の比較例では、加熱過程におけるコイル内温度および冷却過程におけるコイル内温度の不均一分布に起因して、形状不良部が長さ200mにわたって発生し、コイル内長さ方向で、鉄損W17/50:0.04W/kgの差が認められた。これに対して、本発明の仕上焼鈍設備を用いた発明例では、形状不良部の長さが100m以下に改善され、しかも、コイル内の鉄損変動も0.02W/kg以下に低減することができている。さらに、冷却ガスの流速を5m/s以上とした場合には、形状不良部の長さが15mと大幅に改善され、しかも、コイル内の鉄損変動もほぼゼロまで解消されている。しかも、冷却ガスの流速を5m/s以上とすることで、冷却時間を約1/2まで短縮できていることがわかる。
2:コイル置台
3:インナーケース(インナーカバー)
4:焼鈍炉の加熱炉
5:加熱バーナー
6:冷却ノズル
7:冷却ガス
8:インナーケースの円筒状凹部
9:冷却管
10:冷却管の外管
11:冷却管の内管
D1:コイル内径
D2:冷却管の外管径
Claims (6)
- 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍に用いるバッチ式の箱型焼鈍設備であって、コイル置台上にアップエンドに載置されたコイル内径部に挿入される、上方を閉じた外管とその内部に円筒状の内管を有する2重管構造の冷却管を立設してなることを特徴とする仕上焼鈍設備。
- 上記冷却管は、外管外径がコイル内径の0.3倍以上であり、かつ、外管外周面とコイル内周面とが50mm以上離間していることを特徴とする請求項1に記載の仕上焼鈍設備。
- 上記冷却管は、内管の内側断面積が、外管の内側断面積の0.3〜0.7倍であることを特徴とする請求項1または2に記載の仕上焼鈍設備。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の仕上焼鈍設備を用いる方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法であって、上記2重管構造の冷却管内に冷却ガスを流しながら仕上焼鈍することを特徴とする方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法。
- 上記冷却ガスを、内管下方から冷却管内に導入し、外管の上方から下方に向かって排出する、あるいは、外管と内管の間の下方から冷却管内に導入し、内管の上方から下方に向かって排出することを特徴とする請求項4に記載の方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法。
- 上記内管と外管の間の冷却ガスの流速を5m/s以上とすることを特徴とする請求項4または5に記載の方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011224016A JP5839177B2 (ja) | 2011-10-11 | 2011-10-11 | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍設備と仕上焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011224016A JP5839177B2 (ja) | 2011-10-11 | 2011-10-11 | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍設備と仕上焼鈍方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013082974A true JP2013082974A (ja) | 2013-05-09 |
JP5839177B2 JP5839177B2 (ja) | 2016-01-06 |
Family
ID=48528439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011224016A Active JP5839177B2 (ja) | 2011-10-11 | 2011-10-11 | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍設備と仕上焼鈍方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5839177B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103725854A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-16 | 天津阿瑞斯工业炉有限公司 | 新型硅钢带热处理生产线控制冷却装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0551643A (ja) * | 1991-08-21 | 1993-03-02 | Nippon Steel Corp | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法 |
JP2003328038A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-19 | Nippon Steel Corp | 円筒状金属コイルの冷却方法 |
JP2006257486A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Jfe Steel Kk | 方向性電磁鋼板の焼鈍方法及び方向性電磁鋼板のバッチ焼鈍用インナーカバー |
JP2008195998A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Jfe Steel Kk | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法およびそれに用いるインナーケース |
-
2011
- 2011-10-11 JP JP2011224016A patent/JP5839177B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0551643A (ja) * | 1991-08-21 | 1993-03-02 | Nippon Steel Corp | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法 |
JP2003328038A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-19 | Nippon Steel Corp | 円筒状金属コイルの冷却方法 |
JP2006257486A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Jfe Steel Kk | 方向性電磁鋼板の焼鈍方法及び方向性電磁鋼板のバッチ焼鈍用インナーカバー |
JP2008195998A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Jfe Steel Kk | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法およびそれに用いるインナーケース |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103725854A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-16 | 天津阿瑞斯工业炉有限公司 | 新型硅钢带热处理生产线控制冷却装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5839177B2 (ja) | 2016-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10072318B2 (en) | Rapid heating apparatus of continuous annealing line | |
JP5130733B2 (ja) | 連続焼鈍設備 | |
KR20140022953A (ko) | 방향성 전기 강판의 제조 방법 | |
JP5803223B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍用インナーケースと仕上焼鈍方法 | |
JP2008195998A (ja) | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法およびそれに用いるインナーケース | |
JP2006257486A (ja) | 方向性電磁鋼板の焼鈍方法及び方向性電磁鋼板のバッチ焼鈍用インナーカバー | |
JP5742550B2 (ja) | 連続鋳造による鋳片の製造方法および製造装置 | |
JP5839177B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍設備と仕上焼鈍方法 | |
JP6083156B2 (ja) | 連続焼鈍設備の急速加熱装置および急速加熱方法 | |
JP6210035B2 (ja) | 鋼板コイルのバッチ焼鈍方法 | |
JP6948565B2 (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼帯の製造方法 | |
JP6024922B2 (ja) | 仕上焼鈍後コイルの冷却方法 | |
KR101490600B1 (ko) | 선재 제조방법 | |
JP6436309B2 (ja) | 連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置および温度制御方法 | |
JP5825486B2 (ja) | 鋼板コイルの焼鈍方法および焼鈍設備 | |
JP2006021246A (ja) | 高強度熱延鋼板製造設備。 | |
JP6886619B2 (ja) | 焼入鋼帯の製造方法 | |
JP2020534440A (ja) | 熱間圧延インライン移動保温熱処理プロセス及び熱処理ライン | |
JP5896097B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法および仕上焼鈍設備 | |
JP2017144483A (ja) | 冷間圧延方法 | |
KR101239460B1 (ko) | 마르텐사이트계 스테인리스강의 제조방법 | |
JPS60221521A (ja) | 一方向性珪素鋼板の仕上焼鈍方法 | |
JP2003166018A (ja) | 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法 | |
RU2280701C1 (ru) | Способ отжига холоднокатаных полос | |
JP5888515B2 (ja) | 鋼板の急速加熱方法および急速加熱装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140825 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150421 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151014 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151027 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5839177 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |