JP3013707B2 - 高珪素鋼帯の連続製造方法 - Google Patents
高珪素鋼帯の連続製造方法Info
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Description
素鋼帯の連続製造方法に関する。
を工業的に製造する方法として、特開昭62−2270
78号等に示される浸珪処理法が知られている。この製
造方法は、Si:4wt%未満の薄鋼帯を無酸化性ガス
雰囲気(実質的に不活性ガスまたはN2からなる雰囲
気)の加熱帯において浸珪処理温度まで加熱した後、浸
珪帯においてSiCl4を含む処理ガスを鋼帯面に吹き
付けることによりSiを鋼帯に浸透させ、次いで無酸化
性ガス雰囲気の拡散均熱帯で熱処理することにより鋼帯
表層に浸透したSiを板厚方向に拡散させ、しかる後、
冷却帯で冷却することでコイル状の高珪素鋼帯を連続的
に製造する方法である。
な連続浸珪処理により高珪素鋼帯を製造する場合、製造
中の鋼帯に押し疵が生じ、製品鋼帯の品質が損なわれる
という問題がある。本発明者らはこのような問題を生じ
る原因について検討を重ね、その結果、加熱帯の雰囲気
中に微量に含まれる酸素や水分によって鋼帯が加熱中に
酸化され、この酸化物が浸珪帯においてSiCl4と反
応することにより鋼帯表面にSiO2が生成すること、
そして、この鋼帯面に生成したSiO2が炉内ハースロ
ールに付着してロール表面に凹凸を生じさせ、この凹凸
が高温に加熱されている鋼帯に押し疵を生じさせている
ことを突き止めた。
鋼帯表面に酸化物が生成することを抑制することで、浸
珪帯において鋼帯表面にSiO2が生成することを防止
し、もって鋼帯の押し疵の発生を適切に防止することが
できる高珪素鋼帯の連続製造方法を提供することにあ
る。
るため、本発明は加熱帯の雰囲気中にSiCl4を所定
の濃度で含有させることにより、加熱帯の雰囲気中に不
可避的に含まれる酸素や水分を気相中でSiCl4と反
応させ、鋼帯の酸化を防止するようにしたもので、その
構成は、Si:4wt%未満を含有する鋼帯を、入側か
ら加熱帯、浸珪帯、拡散均熱帯および冷却帯を備えた連
続浸珪処理ラインにおいて連続的に浸珪処理することで
Si:5〜10wt%の高珪素鋼帯を連続的に製造する
方法において、加熱帯内を、SiCl4を0.02mo
l%以上35mol%以下含み、残部が実質的に不活性
ガスまたは/およびN2からなる雰囲気とすることを特
徴とする高珪素鋼帯の連続製造方法である。
明する。浸珪帯では鋼帯のFeとSiCl4とが反応
し、Si1原子が鋼帯表層に蒸着してFe3Siを生成
するとともに、Fe2原子がFeCl2となって気体状
態で鋼帯表面から放散される。この時の反応式を以下に
示す。 5Fe+SiCl4→Fe3Si+2FeCl2↑ しかし、加熱帯で鋼帯が酸化され、鋼帯表面にFe2O3
層またはFeO層が存在している場合、鋼帯表面で下式
の反応が生じてSiO2が生成し、上述したような問題
を生じさせることになる。 2Fe2O3+3SiCl4→3SiO2+4FeCl3↑ 2FeO+SiCl4→SiO2+2FeCl2↑
帯における鋼帯の酸化を防止するため、加熱帯の雰囲気
をSiCl4:0.02mol%以上35mol%以
下、残部が実質的に不活性ガスまたは/およびN2と
し、雰囲気中に不可避的に含まれる酸素および水分とS
iCl4とを気相中で反応させる。この時の反応式を以
下に示す。 SiCl4+O2→SiO2+2Cl2↑ SiCl4+2H2O→SiO2+4HCl↑
温度(1023℃以上)まで加熱するため1000℃以
上の高温状態にあり、一方、SiCl4は非常に活性な
物質であるため、加熱帯のような高温下では酸素や水分
との反応速度は非常に大きい。このため加熱帯内に適当
な濃度でSiCl4が存在していると、雰囲気中に含ま
れる微量の酸素や水分は鋼帯と反応する前にSiCl4
と反応し、短時間でSiO2が生成される。このため、
加熱帯を通板する鋼帯は酸化されることなく続く浸珪帯
に導入される。
相中で生じ、生成した粉状のSiO2は加熱帯内の気流
に随伴して炉排ガスとともに炉外に排出されるため、鋼
帯に付着することもなく、したがってSiO2が炉内ハ
ースロールの表面に付着・堆積して鋼帯に押し疵を生じ
させることもない。加熱帯の雰囲気中に含まれるSiC
l4はmol分率で0.02〜35%(すなわち、0.
02〜35mol%)の範囲とする。一般に、加熱帯の
露点は−30℃(水分量で374ppm)程度が標準で
あり、このような露点を前提とした場合、SiCl4濃
度が0.02mol%未満では不十分であり、鋼帯表面
に酸化物を生じさせ、浸珪帯におけるSiO2生成の原
因となる。
えると次のような問題を生じる。すなわち、通常、加熱
帯を通板中の鋼帯はある時点で浸珪処理温度(1023
℃以上)に達するため、加熱帯の雰囲気中に含まれるS
iCl4により事実上の浸珪反応が生じることになる
が、この際、SiCl4濃度が35mol%超では後に
行われる拡散熱処理によっても消失しないような大きさ
のボイドが生成し易く、このボイドは高珪素鋼帯の磁気
特性を大きく劣化させる。このためSiCl4濃度の上
限は35mol%とする。
活性ガス(Ar、He等)またはN2若しくはこれらの
混合ガスである。先に述べたように、通常、加熱帯では
鋼帯を1023℃以上の浸珪処理温度まで加熱するた
め、加熱帯を通板中の鋼帯には不可避的に浸珪処理がな
されることになるが、このような浸珪処理は浸珪帯で有
意に実施される浸珪処理とは区別される。
の詳細及び好ましい条件を、図1に基づいて説明する。
図1は、本発明を実施するための連続浸珪処理ラインを
示すもので、連続浸珪処理ラインは入側から加熱帯1、
浸珪帯2、拡散均熱帯3、冷却帯4を備えている。本発
明の製造法において用いられる素材鋼帯は、圧延による
製造が容易なSi含有量:4wt%未満の鋼帯である。
この鋼帯Sは、上述したような雰囲気の加熱帯1におい
て浸珪処理温度(通常、1023〜1200℃)まで加
熱された後、浸珪帯2に導入され浸珪処理が施される。
ル(例えば、スリットノズル)から鋼帯面に吹き付ける
ことにより浸珪処理を行う。処理ガスはSiCl4とキ
ャリアガスである無酸化性ガスからなり、キャリアガス
としては不活性ガス(Ar、He等)またはN2若しく
はこれらの混合ガスが使用できる。処理ガス中のSiC
l4濃度は、通常5〜35mol%程度である。鋼帯S
は浸珪帯2で浸珪処理された後、拡散均熱帯3に導か
れ、鋼帯表層に浸透したSiを板厚方向に拡散させるた
めにSiCl4を含まない無酸化性ガス雰囲気中で拡散
熱処理される。この拡散均熱帯3での無酸化性ガスとし
ても不活性ガス(Ar、He等)またはN2若しくはこ
れらの混合ガスが使用できる。拡散熱処理された鋼帯S
は冷却帯4で冷却され、必要に応じて絶縁皮膜コーティ
ングされた後、巻き取られる。
板厚0.32mm、板幅600mm、Si含有量3.0
wt%の鋼帯を素材とし、ラインスピード3.0mpm
で6.5%Si鋼帯を製造した。この実施例では加熱帯
1の雰囲気をSiCl4:0〜35mol%(=mol
分率(%))、残部実質的にN2とし、SiCl4濃度
が異なる各雰囲気で製造された6.5%Si鋼帯の表面
に付着したSiO2量を調べた。その結果を図2及び図
3に示す。なお、図3は図2中のSiCl4濃度:0〜
1mol%(=mol分率(%))の範囲を部分的に示
したものである。図2及び図3によれば、加熱帯の雰囲
気中のSiCl4濃度が0.02mol%以上となる
と、鋼帯表面へのSiO2付着量は激減している。ま
た、このように鋼帯面へのSiO2の付着が激減したこ
とに伴い、鋼帯の押し疵の発生もなくなったことが確認
できた。
理ラインにおいて高珪素鋼帯を製造する際に、加熱帯で
の鋼帯の酸化を抑制することで浸珪帯において鋼帯表面
にSiO2が生成することを適切に防止することがで
き、このため炉内ハースロールにSiO2が付着、堆積
して鋼帯に押し疵を発生させることなく、優れた品質の
高珪素鋼帯を連続的に製造することができる。
インを示す説明図
のSiO2付着量との関係を示すグラフ
のSiO2付着量との関係を示すグラフ
帯、S…鋼帯
Claims (1)
- 【請求項1】 Si:4wt%未満を含有する鋼帯を、
入側から加熱帯、浸珪帯、拡散均熱帯および冷却帯を備
えた連続浸珪処理ラインにおいて連続的に浸珪処理する
ことでSi:5〜10wt%の高珪素鋼帯を連続的に製
造するに際し、加熱帯内を、SiCl4を0.02mo
l%以上35mol%以下含み、残部が実質的に不活性
ガスまたは/およびN2からなる雰囲気とすることを特
徴とする高珪素鋼帯の連続製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6162866A JP3013707B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 高珪素鋼帯の連続製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6162866A JP3013707B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 高珪素鋼帯の連続製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH083724A JPH083724A (ja) | 1996-01-09 |
JP3013707B2 true JP3013707B2 (ja) | 2000-02-28 |
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ID=15762756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6162866A Expired - Fee Related JP3013707B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 高珪素鋼帯の連続製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3013707B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP6162866A patent/JP3013707B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH083724A (ja) | 1996-01-09 |
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