JP3103953B2 - 焼鈍分離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗布方法および焼鈍分離剤ＭｇＯの粉砕装置 - Google Patents
焼鈍分離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗布方法および焼鈍分離剤ＭｇＯの粉砕装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は方向性電磁鋼板の製造に
際し、脱炭焼鈍後の鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布する工
程において、ＭｇＯ或いはＭｇＯを主成分とする焼鈍分
離剤を鋼板に超微細且つ均一に塗布する方法および焼鈍
分離剤ＭｇＯの粉砕装置に関する。
際し、脱炭焼鈍後の鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布する工
程において、ＭｇＯ或いはＭｇＯを主成分とする焼鈍分
離剤を鋼板に超微細且つ均一に塗布する方法および焼鈍
分離剤ＭｇＯの粉砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、方向性電磁鋼板は以下のようにし
て製造される。即ち、Ｓｉ：４％以下を含有する素材を
熱延し、焼鈍と１回又は中間焼鈍をはさむ２回以上の冷
延により最終板厚とし、次いでＨ2 ＋Ｎ2 又はＨ2 等の
湿潤雰囲気中でＰＨ2 Ｏ／ＰＨ 2 を調節して脱炭焼鈍し
て、脱炭とともにＳｉＯ2 を主成分とする酸化膜を形成
せしめ、その後ＭｇＯ又はＭｇＯを主成分とする焼鈍分
離剤を水に分散させてスラリー状としたものをコーティ
ングロールにて塗布し、乾燥してコイルに巻取り、最終
仕上焼鈍を行い、２次再結晶、純化、グラス被膜形成を
行い、次いで絶縁被膜剤を塗布し、焼付処理とヒートフ
ラットニングを行って最終製品とされる。
て製造される。即ち、Ｓｉ：４％以下を含有する素材を
熱延し、焼鈍と１回又は中間焼鈍をはさむ２回以上の冷
延により最終板厚とし、次いでＨ2 ＋Ｎ2 又はＨ2 等の
湿潤雰囲気中でＰＨ2 Ｏ／ＰＨ 2 を調節して脱炭焼鈍し
て、脱炭とともにＳｉＯ2 を主成分とする酸化膜を形成
せしめ、その後ＭｇＯ又はＭｇＯを主成分とする焼鈍分
離剤を水に分散させてスラリー状としたものをコーティ
ングロールにて塗布し、乾燥してコイルに巻取り、最終
仕上焼鈍を行い、２次再結晶、純化、グラス被膜形成を
行い、次いで絶縁被膜剤を塗布し、焼付処理とヒートフ
ラットニングを行って最終製品とされる。
【０００３】この方向性電磁鋼板は、（１１０）＜００
１＞結晶粒が最終仕上焼鈍の２次再結晶で優先的に成長
する現象を利用している。この２次再結晶過程において
低表面エネルギーを持つ（１１０）面結晶が優先的に成
長し、鋼中にインヒビターとして微細に分散しているＡ
ｌＮ、ＭｎＳ、等によりその成長を抑えられている他の
結晶を侵触するために、（１１０）＜００１＞結晶粒が
優先的に成長すると考えられている。
１＞結晶粒が最終仕上焼鈍の２次再結晶で優先的に成長
する現象を利用している。この２次再結晶過程において
低表面エネルギーを持つ（１１０）面結晶が優先的に成
長し、鋼中にインヒビターとして微細に分散しているＡ
ｌＮ、ＭｎＳ、等によりその成長を抑えられている他の
結晶を侵触するために、（１１０）＜００１＞結晶粒が
優先的に成長すると考えられている。
【０００４】従って、優れた方向性電磁鋼板を製造する
ためには、鋼中のＡｌＮ、ＭｎＳ、等のインヒビターの
分散状態と、これらの分解までの制御が重要である。最
終仕上焼鈍におけるインヒビターの変化は、脱炭焼鈍で
形成した鋼板表面の酸化膜の質や量、焼鈍分離剤の成分
や反応性、最終焼鈍での熱サイクルや雰囲気条件等によ
り影響を受ける。これらの中で、とりわけ焼鈍分離剤の
ＭｇＯの影響は大きい。これは仕上焼鈍での昇温過程に
生じる脱炭酸化膜の変化、フォルステライト（Ｆｅ2 Ｓ
ｉＯ4 ）を主成分とするグラス被膜の形成速度や形成状
況等に大な影響を与え、これ等がインヒビターの安定性
に多大な影響を及ぼすからである。
ためには、鋼中のＡｌＮ、ＭｎＳ、等のインヒビターの
分散状態と、これらの分解までの制御が重要である。最
終仕上焼鈍におけるインヒビターの変化は、脱炭焼鈍で
形成した鋼板表面の酸化膜の質や量、焼鈍分離剤の成分
や反応性、最終焼鈍での熱サイクルや雰囲気条件等によ
り影響を受ける。これらの中で、とりわけ焼鈍分離剤の
ＭｇＯの影響は大きい。これは仕上焼鈍での昇温過程に
生じる脱炭酸化膜の変化、フォルステライト（Ｆｅ2 Ｓ
ｉＯ4 ）を主成分とするグラス被膜の形成速度や形成状
況等に大な影響を与え、これ等がインヒビターの安定性
に多大な影響を及ぼすからである。
【０００５】即ち、焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯは
脱炭焼鈍で形成されたＳｉＯ2 主体の酸化被膜と反応し
てグラス被膜を形成する（２ＭｇＯ＋ＳｉＯ2 →Ｍｇ2
ＳｉＯ4 ）。このグラス被膜形成においてはＭｇＯ主体
の焼鈍分離剤の性状が２次再結晶と同様にグラス被膜に
大きな影響力を持っている。このように方向性電磁鋼板
の商品価値を決定する上で最も重要な磁気特性とグラス
被膜特性に対する焼鈍分離剤の特にＭｇＯの影響力が大
きいことから、ＭｇＯの品質改善は方向性電磁鋼板の製
造技術の中で重要な課題となっている。
脱炭焼鈍で形成されたＳｉＯ2 主体の酸化被膜と反応し
てグラス被膜を形成する（２ＭｇＯ＋ＳｉＯ2 →Ｍｇ2
ＳｉＯ4 ）。このグラス被膜形成においてはＭｇＯ主体
の焼鈍分離剤の性状が２次再結晶と同様にグラス被膜に
大きな影響力を持っている。このように方向性電磁鋼板
の商品価値を決定する上で最も重要な磁気特性とグラス
被膜特性に対する焼鈍分離剤の特にＭｇＯの影響力が大
きいことから、ＭｇＯの品質改善は方向性電磁鋼板の製
造技術の中で重要な課題となっている。
【０００６】ＭｇＯの性状の中でグラス被膜形成および
インヒビターの安定性に影響する因子としてはＭｇＯの
活性度、純度、粒度、密着性等がある。このため、良質
の方向性電磁鋼板を得るため、これらの条件を最適化す
るための努力がなされている。通常焼鈍分離剤に使用す
るＭｇＯは、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、
塩基性炭酸マグネシウム等の平均粒子径０．２〜５μｍ
のサイズを持つ１次粒子径の結晶に調整して原料とし、
この原料をバッチ炉、ロータリキルン等により７００〜
１５００℃程度の高温で焼成してＭｇＯとして用いる。
インヒビターの安定性に影響する因子としてはＭｇＯの
活性度、純度、粒度、密着性等がある。このため、良質
の方向性電磁鋼板を得るため、これらの条件を最適化す
るための努力がなされている。通常焼鈍分離剤に使用す
るＭｇＯは、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、
塩基性炭酸マグネシウム等の平均粒子径０．２〜５μｍ
のサイズを持つ１次粒子径の結晶に調整して原料とし、
この原料をバッチ炉、ロータリキルン等により７００〜
１５００℃程度の高温で焼成してＭｇＯとして用いる。
【０００７】このＭｇＯは通常、攪拌タンク、容器の中
で水に懸濁させてプロペラ状の攪拌装置により攪拌して
分散させたスラリーをゴムロール等で鋼板に塗布し、乾
燥される。この際、ＭｇＯは前記ＭｇＯの製造工程での
焼成段階で焼結したり、水に懸濁させる段階で粒子間の
凝集が生じ、鋼板表面に塗布、乾燥された状態では平均
粒径で数μｍ〜数１０μｍの粗大粒の状態で存在してい
る。
で水に懸濁させてプロペラ状の攪拌装置により攪拌して
分散させたスラリーをゴムロール等で鋼板に塗布し、乾
燥される。この際、ＭｇＯは前記ＭｇＯの製造工程での
焼成段階で焼結したり、水に懸濁させる段階で粒子間の
凝集が生じ、鋼板表面に塗布、乾燥された状態では平均
粒径で数μｍ〜数１０μｍの粗大粒の状態で存在してい
る。
【０００８】このため、鋼板面上で均一なＭｇＯの塗膜
が得られにくく、又鋼板酸化膜との接触面の粒子が凝集
体であるため、鋼板面に対する密着性が悪くなり、これ
らがひいては２ＭｇＯ＋ＳｉＯ2 →Ｍｇ2 ＳｉＯ4 のグ
ラス被膜形成における反応性（反応速度、反応量等）に
影響をもたらす。このようなＭｇＯの焼結や凝集等によ
る反応性、密着性等の低下による問題を解決する手段と
しては、従来ＭｇＯの物性値や凝集性を改良する方法が
行われてきた。
が得られにくく、又鋼板酸化膜との接触面の粒子が凝集
体であるため、鋼板面に対する密着性が悪くなり、これ
らがひいては２ＭｇＯ＋ＳｉＯ2 →Ｍｇ2 ＳｉＯ4 のグ
ラス被膜形成における反応性（反応速度、反応量等）に
影響をもたらす。このようなＭｇＯの焼結や凝集等によ
る反応性、密着性等の低下による問題を解決する手段と
しては、従来ＭｇＯの物性値や凝集性を改良する方法が
行われてきた。
【０００９】特開昭６２−１５６２２６号公報におい
て、本発明者等はＭｇＯ粒子の最表面層を活性化処理す
る方法を提案している。この方法では高温焼成して得た
ＭｇＯの粒子の最表面層のみに水和層〔Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2 〕を形成するもので、これによりグラス被膜の均
一性が向上し、磁気特性の改善効果が得られる。又、特
開平２−２６７２７８号公報には、焼成したＭｇＯを１
００℃以上の水蒸気含有気相中で処理して、ＭｇＯ中に
ＯＨ化学吸着相をＨ2 Ｏ換算でＭｇＯ重量に基づいて
０．８〜２．５％形成し、次に前記ＭｇＯを含む焼鈍分
離剤を脱炭焼鈍済の鋼板に塗布し、仕上焼鈍することを
特徴とする均一なグラス被膜を有し、磁気特性の優れた
方向性電磁鋼板を製造する方法が開示されている。
て、本発明者等はＭｇＯ粒子の最表面層を活性化処理す
る方法を提案している。この方法では高温焼成して得た
ＭｇＯの粒子の最表面層のみに水和層〔Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2 〕を形成するもので、これによりグラス被膜の均
一性が向上し、磁気特性の改善効果が得られる。又、特
開平２−２６７２７８号公報には、焼成したＭｇＯを１
００℃以上の水蒸気含有気相中で処理して、ＭｇＯ中に
ＯＨ化学吸着相をＨ2 Ｏ換算でＭｇＯ重量に基づいて
０．８〜２．５％形成し、次に前記ＭｇＯを含む焼鈍分
離剤を脱炭焼鈍済の鋼板に塗布し、仕上焼鈍することを
特徴とする均一なグラス被膜を有し、磁気特性の優れた
方向性電磁鋼板を製造する方法が開示されている。
【００１０】これ等の技術は、ＭｇＯスラリー調整時に
生じるＭｇＯ粒子の凝集の問題を解決する方法として、
焼成後のＭｇＯ粒子の表面を水蒸気処理を行うことによ
り改質して表面エネルギーを低下させ、水との相溶性を
よくすることを図っており、これによりＭｇＯは分散性
のよい状態で塗布され、密着力が向上し、かなりの効果
が得られている。
生じるＭｇＯ粒子の凝集の問題を解決する方法として、
焼成後のＭｇＯ粒子の表面を水蒸気処理を行うことによ
り改質して表面エネルギーを低下させ、水との相溶性を
よくすることを図っており、これによりＭｇＯは分散性
のよい状態で塗布され、密着力が向上し、かなりの効果
が得られている。
【００１１】しかしＭｇＯの製造条件や表面のＯＨ化学
吸着層の生成処理条件が安定性に欠けるという問題が残
り、スラリー中における微粒子化は完全に満足した状態
とは言えない状況である。本発明者らは、スラリー中に
おける微粒分散化は、ＭｇＯ粒子の凝集を抑止するとい
う考え方の従来法から、更に完全な分散状態を得ようと
する手法として、ＭｇＯスラリー調整後に凝集体を超微
粒に粉砕し、ＭｇＯ粒子と脱炭酸化膜との反応距離を最
小にする塗布技術の研究に着手した。
吸着層の生成処理条件が安定性に欠けるという問題が残
り、スラリー中における微粒子化は完全に満足した状態
とは言えない状況である。本発明者らは、スラリー中に
おける微粒分散化は、ＭｇＯ粒子の凝集を抑止するとい
う考え方の従来法から、更に完全な分散状態を得ようと
する手法として、ＭｇＯスラリー調整後に凝集体を超微
粒に粉砕し、ＭｇＯ粒子と脱炭酸化膜との反応距離を最
小にする塗布技術の研究に着手した。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、方向性電磁
鋼板の製造においてＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤の
鋼板への塗布に際し、ＭｇＯ焼成時に生じた焼結体およ
びスラリー調整時のＭｇＯ粒子の凝集体や添加剤の凝集
体による塗膜の不均一、密着性の低下がもたらすグラス
被膜形成反応の低下の問題、ひいては磁気特性に及ぼす
悪影響を解決すべく、工業的に安定して焼鈍分離剤を均
一に且つ超微細に塗布できる技術を提供することを目的
とする。
鋼板の製造においてＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤の
鋼板への塗布に際し、ＭｇＯ焼成時に生じた焼結体およ
びスラリー調整時のＭｇＯ粒子の凝集体や添加剤の凝集
体による塗膜の不均一、密着性の低下がもたらすグラス
被膜形成反応の低下の問題、ひいては磁気特性に及ぼす
悪影響を解決すべく、工業的に安定して焼鈍分離剤を均
一に且つ超微細に塗布できる技術を提供することを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者等は焼鈍分離剤
の均一で微細且つ密着性に富んだ塗布方法について膨大
な実験と研究を行って検討した。スラリー中のＭｇＯ粒
子等の分散を図る方法としては、従来から攪拌タンクに
プロペラ状、シャー状等の回転体を設けたものがある。
この攪拌装置でＭｇＯを強制的に分散させようとして、
攪拌装置のスピードアップをしたり、あるいは長時間の
攪拌を施しても十分な分散は得られない。これは、この
ような攪拌装置ではＭｇＯ粒子等の焼結体の破砕や凝集
体の解砕が不完全であるからである。
の均一で微細且つ密着性に富んだ塗布方法について膨大
な実験と研究を行って検討した。スラリー中のＭｇＯ粒
子等の分散を図る方法としては、従来から攪拌タンクに
プロペラ状、シャー状等の回転体を設けたものがある。
この攪拌装置でＭｇＯを強制的に分散させようとして、
攪拌装置のスピードアップをしたり、あるいは長時間の
攪拌を施しても十分な分散は得られない。これは、この
ような攪拌装置ではＭｇＯ粒子等の焼結体の破砕や凝集
体の解砕が不完全であるからである。
【００１４】更にこのような方法での大きな問題は、ス
ラリー中でのＭｇＯ粒子同士あるいは粒子と攪拌装置の
回転体との摩擦により液の温度が上昇して、水和水分が
著しく上昇してしまうことである。この結果、グラス被
膜特性、磁気特性に悪影響を及ぼすという難点がある。
そこで、短時間の処理でスラリー中のＭｇＯ等の粒子焼
結体の破砕および凝集体の解砕を可能にし、水和水分に
悪影響を及ぼさない方法について検討した。この結果、
ＭｇＯ主体の焼鈍分離剤の均一な分散、塗布条件とし
て、焼成したＭｇＯ粒子を水に分散させ、鋼板に塗布す
るに際し、水に懸濁させたスラリーを図１に示すような
超微粒粉砕装置によって強制的に短時間処理した後、鋼
板面に塗布する方法を創案した。
ラリー中でのＭｇＯ粒子同士あるいは粒子と攪拌装置の
回転体との摩擦により液の温度が上昇して、水和水分が
著しく上昇してしまうことである。この結果、グラス被
膜特性、磁気特性に悪影響を及ぼすという難点がある。
そこで、短時間の処理でスラリー中のＭｇＯ等の粒子焼
結体の破砕および凝集体の解砕を可能にし、水和水分に
悪影響を及ぼさない方法について検討した。この結果、
ＭｇＯ主体の焼鈍分離剤の均一な分散、塗布条件とし
て、焼成したＭｇＯ粒子を水に分散させ、鋼板に塗布す
るに際し、水に懸濁させたスラリーを図１に示すような
超微粒粉砕装置によって強制的に短時間処理した後、鋼
板面に塗布する方法を創案した。
【００１５】この結果、焼鈍分離剤のＭｇＯは均一に超
微細に分散し、必要に応じて添加される添加剤は超微細
に分散したＭｇＯ粒子の表面層に均一に付着した状態と
なる。これらの焼鈍分離剤は鋼板に均一に且つ密着性よ
く塗布され、かくして良質のグラス被膜の形成と良好な
磁気特性の付与に成功した。即ち、本発明は、従来技術
のようにＭｇＯ製造時におけるＭｇＯ粒子等に水蒸気処
理を施す等の複雑な工程を経なくても、塗布工程におけ
るスラリー調整時の分散処理により、超微細且つ均一な
鋼板表面への塗布が可能となる技術の開発に成功したも
のである。
微細に分散し、必要に応じて添加される添加剤は超微細
に分散したＭｇＯ粒子の表面層に均一に付着した状態と
なる。これらの焼鈍分離剤は鋼板に均一に且つ密着性よ
く塗布され、かくして良質のグラス被膜の形成と良好な
磁気特性の付与に成功した。即ち、本発明は、従来技術
のようにＭｇＯ製造時におけるＭｇＯ粒子等に水蒸気処
理を施す等の複雑な工程を経なくても、塗布工程におけ
るスラリー調整時の分散処理により、超微細且つ均一な
鋼板表面への塗布が可能となる技術の開発に成功したも
のである。
【００１６】以下実験結果に基づいて本発明を詳細に説
明する。この実験においては、重量％でＣ：０．０５５
％、Ｓｉ：３．０５％、Ｍｎ：０．０６７％、Ｎ：０．
０２３％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電
磁鋼板用スラブを公知の方法で熱延し、焼鈍を挟む２回
の冷延により最終板厚０．２９ｍｍとした。この鋼板を
Ｎ2 ２５％＋Ｈ2 ７５％、ＤＰ：６５℃の雰囲気中で８
５０℃×１５０ｓｅｃ間の脱炭焼鈍を施し、酸化膜の形
成を行った。次いで焼鈍分離剤として、表１に示すよう
にＭｇＯスラリーを調整するにあたり、ホモミキサーと
呼ばれるシャー状回転子を有する攪拌装置により攪拌す
るものと、ホモミキサーで攪拌後、超微粒粉砕装置によ
りスラリーを処理するものとによって得たＭｇＯスラリ
ーを塗布し、乾燥後ＭｇＯスラリーの塗布状態を観察す
るとともに、鋼板を積層し１２００℃×２０ｈｒの最終
仕上焼鈍を行った。
明する。この実験においては、重量％でＣ：０．０５５
％、Ｓｉ：３．０５％、Ｍｎ：０．０６７％、Ｎ：０．
０２３％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電
磁鋼板用スラブを公知の方法で熱延し、焼鈍を挟む２回
の冷延により最終板厚０．２９ｍｍとした。この鋼板を
Ｎ2 ２５％＋Ｈ2 ７５％、ＤＰ：６５℃の雰囲気中で８
５０℃×１５０ｓｅｃ間の脱炭焼鈍を施し、酸化膜の形
成を行った。次いで焼鈍分離剤として、表１に示すよう
にＭｇＯスラリーを調整するにあたり、ホモミキサーと
呼ばれるシャー状回転子を有する攪拌装置により攪拌す
るものと、ホモミキサーで攪拌後、超微粒粉砕装置によ
りスラリーを処理するものとによって得たＭｇＯスラリ
ーを塗布し、乾燥後ＭｇＯスラリーの塗布状態を観察す
るとともに、鋼板を積層し１２００℃×２０ｈｒの最終
仕上焼鈍を行った。
【００１７】
【表１】
【００１８】ＭｇＯ塗布乾燥直後のＭｇＯの鋼板への付
着性および最終仕上焼鈍後のグラス被膜の形成状態を表
２に示す。
着性および最終仕上焼鈍後のグラス被膜の形成状態を表
２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】この実験の結果、比較例のようにホモミキ
サーのみの攪拌の場合、回転数を増してもＭｇＯ粒子の
凝集体が多く観察され、付着性が弱く、最終仕上焼鈍後
に良質のグラス被膜が形成されなかった。一方、本発明
に従い、ホモミキサー攪拌後、超微粒粉砕装置により、
わずか数秒間の粉砕処理を行ったものはＭｇＯ粒子が微
細且つ均一に分散され、鋼板への密着性も著しく改善さ
れた。又、最終仕上焼鈍後のグラス被膜も均一に形成さ
れ、グラス被膜形成反応性の良好さが確認された。
サーのみの攪拌の場合、回転数を増してもＭｇＯ粒子の
凝集体が多く観察され、付着性が弱く、最終仕上焼鈍後
に良質のグラス被膜が形成されなかった。一方、本発明
に従い、ホモミキサー攪拌後、超微粒粉砕装置により、
わずか数秒間の粉砕処理を行ったものはＭｇＯ粒子が微
細且つ均一に分散され、鋼板への密着性も著しく改善さ
れた。又、最終仕上焼鈍後のグラス被膜も均一に形成さ
れ、グラス被膜形成反応性の良好さが確認された。
【００２１】次に本発明における限定理由について述べ
る。本発明において用いるＭｇＯは、水酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム等の原
料を７００〜１２００℃で焼成したＭｇＯ粒子が用いら
れる。焼成温度が７００℃未満ではＭｇＯ粒子の活性度
が高過ぎて、ミキサーの攪拌や超微粒粉砕装置による処
理過程で水和水分が増加するため好ましくない。一方、
１２００℃超の高温で焼成されたＭｇＯ粒子は、不純物
や焼成条件によっては焼結反応が進み、粗大粒を形成
し、極端な場合は強固な焼結粒となって、本発明のよう
な超微粒粉砕装置によっても超微粒化が不可能になる。
このような場合、粉砕装置の能力を上げたり、長時間の
処理を行ったりして、粉砕効果を増す手段もあるが、こ
の場合には水和水分の増加が生じるため、後のグラス被
膜形成等において好ましくない。
る。本発明において用いるＭｇＯは、水酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム等の原
料を７００〜１２００℃で焼成したＭｇＯ粒子が用いら
れる。焼成温度が７００℃未満ではＭｇＯ粒子の活性度
が高過ぎて、ミキサーの攪拌や超微粒粉砕装置による処
理過程で水和水分が増加するため好ましくない。一方、
１２００℃超の高温で焼成されたＭｇＯ粒子は、不純物
や焼成条件によっては焼結反応が進み、粗大粒を形成
し、極端な場合は強固な焼結粒となって、本発明のよう
な超微粒粉砕装置によっても超微粒化が不可能になる。
このような場合、粉砕装置の能力を上げたり、長時間の
処理を行ったりして、粉砕効果を増す手段もあるが、こ
の場合には水和水分の増加が生じるため、後のグラス被
膜形成等において好ましくない。
【００２２】超微粒粉砕装置による超微粒化処理は、Ｍ
ｇＯスラリーの調整中あるいは調整後に鋼板に塗布する
までの過程で、図１、２に示すような回転体砥石のクリ
アランス（隙間）、スラリー濃度、処理量を変えて行わ
れる。クリアランスおよびスラリー濃度は供給されるＭ
ｇＯ粒子の粒子径に応じて決められる。超微粒粉砕装置
による粉砕処理は、１回又は２回以上断続的又は連続的
に行われる。しかし、長時間の処理を行うと通常の攪拌
装置による攪拌と同様に水和水分が増加する。好ましく
は鋼板塗布前に１回〜１０回である。実際、超微粒粉砕
装置による超微粒化処理はかなり強固な焼結体や凝集体
でも１回の処理でほぼ７０〜８０％まで完了しており、
この程度の処理条件で完全に超微粒化が行われる。
ｇＯスラリーの調整中あるいは調整後に鋼板に塗布する
までの過程で、図１、２に示すような回転体砥石のクリ
アランス（隙間）、スラリー濃度、処理量を変えて行わ
れる。クリアランスおよびスラリー濃度は供給されるＭ
ｇＯ粒子の粒子径に応じて決められる。超微粒粉砕装置
による粉砕処理は、１回又は２回以上断続的又は連続的
に行われる。しかし、長時間の処理を行うと通常の攪拌
装置による攪拌と同様に水和水分が増加する。好ましく
は鋼板塗布前に１回〜１０回である。実際、超微粒粉砕
装置による超微粒化処理はかなり強固な焼結体や凝集体
でも１回の処理でほぼ７０〜８０％まで完了しており、
この程度の処理条件で完全に超微粒化が行われる。
【００２３】超微粒粉砕装置による粉砕処理後の平均粒
子径は１０μｍ以下に限定される。１０μｍ超では、粒
子微細化による反応面積の増加と板面への付着力の増大
および表面活性化等による顕著な効果が得られない。一
方、１０μｍ以下では、顕著な効果が得られる。特に、
粒子径が５μｍ以下のように微細になるとグラス被膜お
よび磁性の改善効果が著しい。
子径は１０μｍ以下に限定される。１０μｍ超では、粒
子微細化による反応面積の増加と板面への付着力の増大
および表面活性化等による顕著な効果が得られない。一
方、１０μｍ以下では、顕著な効果が得られる。特に、
粒子径が５μｍ以下のように微細になるとグラス被膜お
よび磁性の改善効果が著しい。
【００２４】又、本発明の超微粒粉砕装置の使用にあっ
ては、ＭｇＯスラリー調整〜超微粒粉砕処理の間又はス
ラリー塗布までの間において通常の攪拌装置であるプロ
ペラ状、シャー状の回転体を設けた攪拌装置との併用に
よる処理を行ってもよい。即ち、前述の如く、本発明の
超微粒粉砕装置による超微粒化処理は極めて短時間でよ
く、超微粒化の後は通常の攪拌装置によって攪拌しても
極端に長時間の攪拌でない限り、再度凝集や水和進行が
生じることがないため通常の攪拌装置との併用で十分で
ある。
ては、ＭｇＯスラリー調整〜超微粒粉砕処理の間又はス
ラリー塗布までの間において通常の攪拌装置であるプロ
ペラ状、シャー状の回転体を設けた攪拌装置との併用に
よる処理を行ってもよい。即ち、前述の如く、本発明の
超微粒粉砕装置による超微粒化処理は極めて短時間でよ
く、超微粒化の後は通常の攪拌装置によって攪拌しても
極端に長時間の攪拌でない限り、再度凝集や水和進行が
生じることがないため通常の攪拌装置との併用で十分で
ある。
【００２５】このため、工業的に本発明により超微粒粉
砕分散を行う場合には、スラリーの冷却装置を設置した
通常攪拌装置と超微粒粉砕装置を連結した方法でスラリ
ーを循環或いは滴下させる方法で塗布作業が行われる。
次に本発明の超微粒粉砕装置によりＭｇＯ粒子が均一に
塗布され、塗布乾燥後の密着性が向上し、グラス被膜と
磁気特性が向上する理由を述べる。
砕分散を行う場合には、スラリーの冷却装置を設置した
通常攪拌装置と超微粒粉砕装置を連結した方法でスラリ
ーを循環或いは滴下させる方法で塗布作業が行われる。
次に本発明の超微粒粉砕装置によりＭｇＯ粒子が均一に
塗布され、塗布乾燥後の密着性が向上し、グラス被膜と
磁気特性が向上する理由を述べる。
【００２６】ＭｇＯ粒子は前述の如く焼成後は焼結反応
により焼結体を形成したり、スラリーとするため水に懸
濁された場合に凝集による粗大粒となって鋼板表面に塗
布される。この粒子粗大化による接触面積の低下と凝集
体サイズのバラツキによりＭｇＯスラリーの粘性に影響
が生じ、塗りムラが発生したり、塗布膜の厚みに変動を
もたらす。
により焼結体を形成したり、スラリーとするため水に懸
濁された場合に凝集による粗大粒となって鋼板表面に塗
布される。この粒子粗大化による接触面積の低下と凝集
体サイズのバラツキによりＭｇＯスラリーの粘性に影響
が生じ、塗りムラが発生したり、塗布膜の厚みに変動を
もたらす。
【００２７】しかし、本発明の超微粒粉砕装置の処理に
より、ＭｇＯ粒子の焼結体が破砕され、スラリー中の凝
集体が解砕されて超微粒子となる。これにより粒子の表
面積が増大することになり、密着力を増す。更に粒子の
解砕面には新たな薄いＯＨ基が付着し、鋼板面に超微細
に塗布されるように、密着性の向上と反応性の向上効果
が奏される。このＯＨ基を付着させる処理が、請求項１
にいう活性化処理である。
より、ＭｇＯ粒子の焼結体が破砕され、スラリー中の凝
集体が解砕されて超微粒子となる。これにより粒子の表
面積が増大することになり、密着力を増す。更に粒子の
解砕面には新たな薄いＯＨ基が付着し、鋼板面に超微細
に塗布されるように、密着性の向上と反応性の向上効果
が奏される。このＯＨ基を付着させる処理が、請求項１
にいう活性化処理である。
【００２８】又、ＭｇＯ粒子が均一に塗布される理由
は、ＭｇＯ粒子が均一に超微細に解砕されて粒子サイズ
が均一化するとともに、超微粒化されたＭｇＯ粒子表層
部にＯＨ基が非常に薄く均一に付着し、これがスラリー
の適度な粘性を調節することにより、特に高速ラインで
塗布を行う場合、塗れ性の均一化をもたらすからであ
る。
は、ＭｇＯ粒子が均一に超微細に解砕されて粒子サイズ
が均一化するとともに、超微粒化されたＭｇＯ粒子表層
部にＯＨ基が非常に薄く均一に付着し、これがスラリー
の適度な粘性を調節することにより、特に高速ラインで
塗布を行う場合、塗れ性の均一化をもたらすからであ
る。
【００２９】これらの結果、ＭｇＯ粒子層の下地ＳｉＯ
2 層との反応性が向上し、仕上焼鈍の昇温時前段階にお
けるグラス被膜形成反応を促進する。このグラス被膜形
成均一化、反応開始時期の早期化によって鋼中のＡｌ
Ｎ、ＭｎＳ等のインヒビターが安定化され、グラス被膜
の張力増大効果と相まって磁気特性の改善効果がもたら
されるものと考えられる。
2 層との反応性が向上し、仕上焼鈍の昇温時前段階にお
けるグラス被膜形成反応を促進する。このグラス被膜形
成均一化、反応開始時期の早期化によって鋼中のＡｌ
Ｎ、ＭｎＳ等のインヒビターが安定化され、グラス被膜
の張力増大効果と相まって磁気特性の改善効果がもたら
されるものと考えられる。
【００３０】
実施例１ 重量％でＣ：０．０７８％、Ｓｉ：３．３０％、Ｍｎ：
０．０６２％、Ｓ：０．０２４％、Ａｌ：０．０３０
％、Ｎ：０．００７５％、残部Ｆｅと不可避の不純物か
らなる高磁束密度方向性電磁鋼板用素材を公知の方法で
熱延、焼鈍、冷延を行い、最終板厚０．２２０ｍｍとし
た。この後、Ｎ2 ２５％＋Ｈ2 ７５％、ＤＰ：６８℃の
雰囲気中で８５０℃×１５０ｓｅｃ間脱炭焼鈍し、一次
粒径０．５μｍのＭｇ（ＯＨ）2 を１０００℃で焼成し
て得たＭｇＯ：１００重量部にＴｉＯ2 ：５重量部、Ｎ
ａ2 Ｂ4 Ｏ7 ：０．３重量部を添加してなる焼鈍分離剤
を、表３に示す条件でスラリーの攪拌条件を変えてコイ
ルに塗布し、乾燥後巻取り、１２００℃×２０ｈｒの最
終仕上焼鈍を行った。尚、本発明の塗布は図１のホッパ
ーからスラリーを投入して、一定のクリアランスを設
けた上砥石、下砥石からなる回転体の間隙を通過さ
せて粉砕処理し、流出口よりスラリーを取り出し、コ
ーティング系列に供給した。
０．０６２％、Ｓ：０．０２４％、Ａｌ：０．０３０
％、Ｎ：０．００７５％、残部Ｆｅと不可避の不純物か
らなる高磁束密度方向性電磁鋼板用素材を公知の方法で
熱延、焼鈍、冷延を行い、最終板厚０．２２０ｍｍとし
た。この後、Ｎ2 ２５％＋Ｈ2 ７５％、ＤＰ：６８℃の
雰囲気中で８５０℃×１５０ｓｅｃ間脱炭焼鈍し、一次
粒径０．５μｍのＭｇ（ＯＨ）2 を１０００℃で焼成し
て得たＭｇＯ：１００重量部にＴｉＯ2 ：５重量部、Ｎ
ａ2 Ｂ4 Ｏ7 ：０．３重量部を添加してなる焼鈍分離剤
を、表３に示す条件でスラリーの攪拌条件を変えてコイ
ルに塗布し、乾燥後巻取り、１２００℃×２０ｈｒの最
終仕上焼鈍を行った。尚、本発明の塗布は図１のホッパ
ーからスラリーを投入して、一定のクリアランスを設
けた上砥石、下砥石からなる回転体の間隙を通過さ
せて粉砕処理し、流出口よりスラリーを取り出し、コ
ーティング系列に供給した。
【００３１】
【表３】
【００３２】この後、絶縁被膜剤として５０％Ａｌ（Ｈ
2 ＰＯ4 ）3 ５０リットル＋２０％コロイダルシリカ１
００リットル＋ＣｒＯ3 ５ｋｇからなる処理剤を塗布
し、８５０℃で焼付けとヒートフラットニングを行い、
最終製品とした。この試験におけるＭｇＯスラリー中の
粒度、鋼板への塗布特性、製品のグラス被膜特性、磁気
特性を表４に示す。
2 ＰＯ4 ）3 ５０リットル＋２０％コロイダルシリカ１
００リットル＋ＣｒＯ3 ５ｋｇからなる処理剤を塗布
し、８５０℃で焼付けとヒートフラットニングを行い、
最終製品とした。この試験におけるＭｇＯスラリー中の
粒度、鋼板への塗布特性、製品のグラス被膜特性、磁気
特性を表４に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】この結果、比較例のホモミキサーのみの攪
拌ではスラリー中の焼鈍分離剤の平均粒径は３５μｍま
で達し、凝集粒が多く、塗布状況もムラが多く発生し、
密着性も不良であった。又、グラス被膜、磁気特性とも
良好なものは得られなかった。一方、本発明によるもの
は、何れもスラリー中の焼鈍分離剤の粒子径が微細に分
散しており、鋼板に均一にキメ細かく塗布され、密着力
も著しく良好であった。又、最終製品のグラス被膜は均
一に厚く形成され、磁気特性もかなり改善された良好な
結果が得られた。粒子径１０μｍ以下では顕著な被膜改
善効果および磁気特性改善効果が得られ、粒子径５μｍ
以下では更に改善効果が顕著であることが分かる。
拌ではスラリー中の焼鈍分離剤の平均粒径は３５μｍま
で達し、凝集粒が多く、塗布状況もムラが多く発生し、
密着性も不良であった。又、グラス被膜、磁気特性とも
良好なものは得られなかった。一方、本発明によるもの
は、何れもスラリー中の焼鈍分離剤の粒子径が微細に分
散しており、鋼板に均一にキメ細かく塗布され、密着力
も著しく良好であった。又、最終製品のグラス被膜は均
一に厚く形成され、磁気特性もかなり改善された良好な
結果が得られた。粒子径１０μｍ以下では顕著な被膜改
善効果および磁気特性改善効果が得られ、粒子径５μｍ
以下では更に改善効果が顕著であることが分かる。
【００３５】
【発明の効果】本発明に従い、焼鈍分離剤を攪拌する
際、超微粒粉砕装置により解砕することにより、焼結体
や凝集体が超微粒に分散し、鋼板へ均一に密着性よく塗
布され、これにより、グラス被膜形成反応が改善され、
磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造が可能となり、
その工業的な効果は大きい。
際、超微粒粉砕装置により解砕することにより、焼結体
や凝集体が超微粒に分散し、鋼板へ均一に密着性よく塗
布され、これにより、グラス被膜形成反応が改善され、
磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造が可能となり、
その工業的な効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超微粒粉砕装置の概略図である。
【図２】砥石の形状の代表例である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 収 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (72)発明者 佐藤 弘 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の 59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者 久吉 利明 香川県高松市屋島西町305番地 協和化 学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−115585（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86 C21D 9/46 501
Claims (4)
- 【請求項１】 方向性電磁鋼板素材に、脱炭焼鈍後、Ｍ
ｇＯを主成分とするスラリーを調整し、塗布乾燥する工
程において、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、
塩基性炭酸マグネシウム等のＭｇＯ原料の１種又は２種
以上を７００〜１２００℃で焼成することにより製造し
たＭｇＯおよび添加材を、水に懸濁させてスラリーと
し、粉砕装置を用いて粒子の焼結体および凝集体の解砕
および活性化処理を行った後、得られたスラリーを鋼板
に塗布することを特徴とする方向性電磁鋼板の焼鈍分離
剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗布方法。 - 【請求項２】 スラリー中のＭｇＯの平均粒子径を、Ｘ
線測定法で１０μｍ以下とすることを特徴とする請求項
１記載の焼鈍分離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗布方
法。 - 【請求項３】 焼鈍分離剤ＭｇＯを解砕する前又は後
に、スラリーをプロペラ状、シャー状、羽根状の回転体
を設けた攪拌装置により攪拌し、コーティングロール、
スプレー等の塗布装置により塗布することを特徴とする
請求項１記載の焼鈍分離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗
布方法。 - 【請求項４】 点状、線状、網目状の突起又は凹凸を設
けた１個又は２個以上の円盤状回転体よりなり、これら
の回転体とスラリーを接触させるか、或はこれらの回転
体間の一定のクリアランスの中を通過させて、焼鈍分離
剤ＭｇＯを解砕する構造としたことを特徴とする焼鈍分
離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な粉砕装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04131181A JP3103953B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 焼鈍分離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗布方法および焼鈍分離剤ＭｇＯの粉砕装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04131181A JP3103953B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 焼鈍分離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗布方法および焼鈍分離剤ＭｇＯの粉砕装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158339A JPH06158339A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3103953B2 true JP3103953B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15051911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04131181A Expired - Fee Related JP3103953B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 焼鈍分離剤ＭｇＯの超微細且つ均一な塗布方法および焼鈍分離剤ＭｇＯの粉砕装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103953B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010116582A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | マグネシアスラリーの均質化方法、均質化装置および塗布装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2711614B2 (ja) * | 1992-06-10 | 1998-02-10 | 新日本製鐵株式会社 | 皮膜特性及び磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP04131181A patent/JP3103953B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010116582A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | マグネシアスラリーの均質化方法、均質化装置および塗布装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06158339A (ja) | 1994-06-07 |
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|---|---|---|---|
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