JP6011446B2 - スラリー塗布装置およびスラリー塗布方法 - Google Patents

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Description

本発明は、方向性電磁鋼板を巻き取ったコイルに対して高温焼鈍を行う際の焼き付きを防止するための焼鈍分離剤のスラリーを、方向性電磁鋼板に塗布するスラリー塗布装置およびスラリー塗布方法に関する。
従来、方向性電磁鋼板は、主にトランス、発電機、およびその他の電気機器の鉄心材料として用いられる。そのため、方向性電磁鋼板は、磁気特性（鉄損）が良好であることに加え、その表面被膜が良好であることが要求されている。
この鋼板の表面被膜は、フォルステライト被膜と称されるセラミック被膜からなる。フォルステライト被膜を形成する際には、まず、冷間圧延により所定の板厚に圧延したものを素材として、この素材に下地となる酸化シリコン（ＳｉＯ2）を主成分とした酸化膜（サブスケール）を形成する。次に、この酸化膜上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を塗布した後、鋼板をコイル状に巻き取る。そして、仕上げ焼鈍工程において、コイル状の方向性電磁鋼板に対して１０００℃以上の高温で熱処理を行う。これにより、鋼板の表面でＳｉＯ2とＭｇＯとが反応してフォルステライト被膜（Ｍｇ2ＳｉＯ4膜）が形成される。なお、鋼板の表面に塗布されたＭｇＯは、仕上げ焼鈍工程においてコイル層間の密着を防止するための密着防止剤にもなるので、焼鈍分離剤とも称される。仕上げ焼鈍工程後は、鋼板に対してフラットニング焼鈍（平坦化焼鈍）を行うことにより、鋼板の形状を矯正して製品とする。
また一般に、ＭｇＯなどの焼鈍分離剤は、水に懸濁させてスラリーにする。そして、脱炭焼鈍工程での連続焼鈍炉の出側において、供給ノズルおよびスクイーズロールが、このスラリーを帯状体の上面および下面の両面に所定の膜厚になるように塗布する。このとき、帯状体の上面側には、スクイーズロールの入側に液溜まりが形成されることも多い。続いて、乾燥炉において焼鈍分離剤を乾燥させた後、帯状体を巻き取ってコイルとする。
従来、これらの供給ノズルおよびスクイーズロールは、特許文献１に記載されているように、供給ノズルによって帯状体にスラリーを供給した後、粗塗布ロールおよび塗布ロールなどのスクイーズロールによってスラリーの膜厚を調整可能に配置される。なお、膜厚の要求精度や設置スペースの制約によって、粗塗布ロールと塗布ロールとの一方のみが設置されている場合や、粗塗布ロールと塗布ロールとの間にさらにノズルを設け、このノズルによってスラリーを供給するように構成されている場合もある。
また、特許文献２に記載されているように、帯状体がすべての塗布ロールを通過した後に、供給ノズルによって帯状体にスラリーを供給する場合もある。この場合、スラリーを供給するノズルは、帯状体の走行方向に対して直角方向である幅方向に、数１００ｍｍの間隔で複数個設置される。
特開２００４−５７９７１号公報 特開昭６２−６７１１８号公報
ところで、上述した鋼板の製造工程における平坦化焼鈍後に、鋼板である帯状体に、その長手方向に平行な皺状の形状不良が発生することがあった。帯状体において、このような形状不良が発生した部分は、製品にならないため切り捨てる必要がある。そのため、形状不良の発生は、鋼板の製造において歩留まりの低下を招いてしまう。ところが、この皺状の形状不良が発生するメカニズムの詳細は明らかではなく、この皺状の形状不良の発生を抑制する技術の開発が求められていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼板の製造において平坦化焼鈍後に生じやすい、鋼板の長手方向に沿った皺状の形状不良の発生を抑制することができ、鋼板の製造における歩留まりを向上させることができるスラリー塗布装置およびスラリー塗布方法を提供することにある。
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係るスラリー塗布装置は、走行する帯状体の面に概ね平行で帯状体の走行方向に対して概ね直角方向に帯状体を揺動可能に構成された帯状体揺動手段と、帯状体にスラリーを供給可能に構成されたスラリー吐出手段と、帯状体を把持しつつ押圧して、供給されたスラリーを帯状体の表面に塗布可能に構成された一対の塗布手段と、を備えることを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布装置は、上記の発明において、一対の塗布手段に対して帯状体の走行方向に沿った下流側に、帯状体を把持しつつ押圧して、スラリーを帯状体の表面に塗布可能に構成された第２の一対の塗布手段が設けられていることを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布装置は、上記の発明において、一対の塗布手段に対して帯状体の走行方向に沿った下流側に、走行する帯状体にスラリーを供給可能に構成された第２のスラリー吐出手段が設けられていることを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布方法は、走行する帯状体を、帯状体の面に概ね平行で帯状体の走行方向に対して概ね直角方向に揺動しつつ、スラリーを供給するスラリー供給ステップと、スラリーが供給された帯状体を把持しつつ押圧してスラリーを帯状体の表面に塗布するスラリー塗布ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布方法は、上記の発明において、スラリー塗布ステップ後に、スラリーが供給された帯状体を把持しつつ押圧してスラリーを帯状体の表面に塗布する第２のスラリー塗布ステップをさらに含むことを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布方法は、上記の発明において、スラリー塗布ステップ後に、走行する帯状体に対してスラリーを供給する第２のスラリー供給ステップを含むことを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布装置およびスラリー塗布方法は、上記の発明において、揺動における揺動量の時間変化を、矩形波状、正弦波状、または三角形波状とすることを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布装置およびスラリー塗布方法は、上記の発明において、帯状体の揺動周波数を、帯状体を巻き取ってなるコイルのターンピッチをもとに設定することを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布装置およびスラリー塗布方法は、上記の発明において、帯状体の揺動周波数を、帯状体を巻き取ってなるコイルのターンピッチの偶数倍をもとに設定することを特徴とする。
本発明に係るスラリー塗布装置およびスラリー塗布方法によれば、鋼板の製造において平坦化焼鈍後に生じやすい、鋼板の長手方向に沿った皺状の形状不良の発生を抑制することができ、鋼板の製造における歩留まりを向上させることが可能となる。
図１は、本発明の一実施形態によるスラリー塗布装置を示す構成図である。 図２は、従来のスラリー塗布装置と、帯状体表面の焼鈍分離剤スラリーの膜厚分布とを示す概念図である。 図３Ａは、従来の焼鈍分離剤スラリーが塗布された帯状体のコイルの断面斜視図である。 図３Ｂは、図３Ａにおける点線囲み部の部分拡大断面図である。 図４Ａは、本発明の一実施形態による帯状体に対する揺動制御の一例を示すグラフである。 図４Ｂは、本発明の一実施形態による帯状体に対する揺動制御の一例を示すグラフである。 図４Ｃは、本発明の一実施形態による帯状体に対する揺動制御の一例を示すグラフである。 図５は、本発明の一実施形態によるスラリー塗布装置と、帯状体に対して正弦波状に揺動制御を行った場合の帯状体表面の焼鈍分離剤スラリーの膜厚分布とを示す概念図である。 図６Ａは、本発明の一実施形態によるスラリー塗布装置と、帯状体に対して矩形波状に揺動制御を行った場合の帯状体表面の焼鈍分離剤スラリーの膜厚分布とを示す概念図である。 図６Ｂは、本発明の一実施形態による焼鈍分離剤スラリーが塗布された帯状体をコイルにした状態における部分拡大断面図である。 図７Ａは、本発明の一実施形態によるスラリー塗布装置の第１の変形例を示す構成図である。 図７Ｂは、本発明の一実施形態によるスラリー塗布装置の第２の変形例を示す構成図である。 図７Ｃは、本発明の一実施形態によるスラリー塗布装置の第３の変形例を示す構成図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。
最初に、本発明の内容の理解を容易とするために、スラリー塗布装置およびスラリー塗布方法に対して本発明者らが行った鋭意検討について説明する。まず、この一実施形態によるスラリー塗布装置について説明する。図１は、焼鈍分離剤スラリーを塗布するスラリー塗布装置を示す構成図である。
図１に示すように、この一実施形態によるスラリー塗布装置２０は、スクイーズロール２、スラリー供給ノズル３、および帯状体搬送ロール５を有する。スラリー供給ノズル３は、方向性電磁鋼板である帯状体１に対して焼鈍分離剤スラリー４を塗布する複数の吐出口を有するスラリー吐出手段である。スクイーズロール２は、帯状体１を厚さ方向に挟持するとともに帯状体１上に塗布された焼鈍分離剤スラリー４を所定の厚さまで絞る、一対の塗布手段である。また、帯状体搬送ロール５は、例えば円柱状に構成されているとともに、円柱における円の中心軸の周りで自転することで、帯状体１を搬送可能に構成されている帯状体搬送手段である。なお、詳細は後述するが、この一実施形態におけるスクイーズロール２および帯状体搬送ロール５は、帯状体１を、その面に平行で送り出す方向（走行方向）に対して直角な方向、すなわち帯状体１の幅方向に沿って揺動可能に構成された帯状体揺動手段である。
このように構成されたスラリー塗布装置２０を用いた焼鈍分離剤スラリー４の塗布においては、まず、スラリー供給ノズル３が帯状体１に対して焼鈍分離剤スラリー４を塗布する。続いて、スクイーズロール２が帯状体１の表面に塗布された焼鈍分離剤スラリー４を、所定の膜厚まで絞る。その後、帯状体１は、仕上げ焼鈍工程（２次再結晶焼鈍工程）、コーティング工程、およびフラットニング焼鈍工程などの種々の工程を経て、最終的に電磁鋼板の製品となる。
ここで、本発明者らは、従来のスラリー塗布装置を用いた場合において、フラットニング焼鈍工程後の帯状体１の表面に形成される皺状の形状不良について検討を行った。その結果、本発明者らは、形状不良に関して、帯状体１の幅方向に沿った発生位置とスラリー供給ノズル３の幅方向に沿った設置位置との間に、一定の相関が認められることを知見した。そして、本発明者らは、焼鈍分離剤スラリー４の膜厚が帯状体１の幅方向に沿って不均一な分布を生じていることに着目し、この膜厚分布が形状不良に影響していることを想起するに至った。
図２は、この従来のスラリー塗布装置１００の構成図と、帯状体１上の焼鈍分離剤スラリー４を所定の膜厚に絞った後における、帯状体１の幅方向に沿った焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布を示すグラフである。
図２に示すように、スラリー供給ノズル３が焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の表面に供給すると、焼鈍分離剤スラリー４の膜厚は、スラリー供給ノズル３のそれぞれの吐出口に近い位置では大きくなり、遠い位置では小さくなると考えられる。そこで、従来のスラリー塗布装置１００においては、焼鈍分離剤スラリー４の、帯状体１の幅方向に沿った膜厚分布と長手方向に沿った膜厚分布とを制御していた。これにより、帯状体１の表面における焼鈍分離剤スラリー４の膜厚の厚薄差は所定範囲内に収まる。ところが、このように焼鈍分離剤スラリー４の膜厚の厚薄差を所定範囲内に収めても、上述した皺状の形状不良の発生は回避できなかった。
本発明者らの知見によれば、スラリー供給ノズル３の吐出口の設置位置に起因して、焼鈍分離剤スラリー４のわずかな膜厚分布が帯状体１の表面に生じることは避けられない。すなわち、膜厚が比較的大きい山部と膜厚が比較的小さい谷部とからなる焼鈍分離剤スラリー４の塗布むらは、スラリー供給ノズル３の吐出口の位置に起因するため、不可避な現象であると考えられる。
そこで、本発明者らはさらに鋭意検討を重ね、焼鈍分離剤スラリー４の塗布むらが、形状不良の発生に与える影響についてさらに検討を行った。
そして、本発明者らは、焼鈍分離剤スラリー４を塗布した帯状体１を巻き取ってコイルにすると、帯状体１上の焼鈍分離剤スラリー４の山部および谷部が、帯状体１の幅方向において常に同じ位置に存在する点に着目した。ここで、図３Ａは、焼鈍分離剤スラリー４を塗布した帯状体１を巻き取ってコイル１０とした状態の帯状体１の幅方向に沿った断面斜視図であり、図３Ｂは、図３Ａ中の点線囲み部の拡大断面図である。
すなわち、図３Ａに示すように、帯状体１をコイル状に巻き取って中空円柱状のコイル１０にすると、図３Ｂに示すように、帯状体１の表面における焼鈍分離剤スラリー４の山部が、コイル１０において帯状体１の長手方向に沿った断面における円の半径方向に順次積層し、いわゆるビルドアップが生じて焼鈍分離剤スラリー４が突出する（図３Ｂ中、点線囲み内）。そして、この帯状体１の表面の焼鈍分離剤スラリー４の山部におけるビルドアップが、仕上げ焼鈍工程中に帯状体１の形状不良が発生する原因になると考えられる。なお、帯状体１の表面に焼鈍分離剤スラリー４を供給した後に視認される塗布むらによるスジ模様の位置と、帯状体１の表面に形成される形状不良の位置とは必ずしも一致しない。
以上のことから、本発明者らは、不可避である帯状体１の幅方向に沿った焼鈍分離剤スラリー４の不均一な膜厚分布の発生を完全に抑制するよりも、不均一な膜厚分布の発生を前提として、その膜厚分布を可能な限りなだらかにしたり、帯状体１をコイルにした際のビルドアップを抑制したりすることができれば、形状不良の発生を抑制できることを想起した。
従って、本発明の一実施形態に係るスラリー塗布装置２０は、図１に示すように、スクイーズロール２および帯状体搬送ロール５によって、帯状体１を、スラリー供給ノズル３に対して帯状体１の表面に平行かつ走行方向に対して直角方向、すなわち帯状体１の幅方向に沿って揺動させる構成を採用する。
図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃはいずれも、スクイーズロール２および帯状体搬送ロール５によって帯状体１を揺動させる際の、帯状体１に対する揺動制御における揺動量の時間変化の例を示すグラフである。また、図５は、スラリー塗布装置２０の構成図と、図４Ａに示すグラフに基づいて帯状体１に対して揺動制御を行った場合の、帯状体１の幅方向に沿った焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布を示すグラフである。
スクイーズロール２および帯状体搬送ロール５は、帯状体１を、幅方向に沿って、図４Ａに示すように正弦波状に揺動させたり、図４Ｂに示すように三角形波状に揺動させたりする。これにより、図５における焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布のグラフに示すように、帯状体１の幅方向に沿った焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布は、図２に示す帯状体１を揺動させずに搬送させた状態で焼鈍分離剤スラリー４を吐出した場合（図５のグラフ中、点線部）に比してなだらかになる。ここで、図５に示す帯状体１の揺動幅としては、スラリー供給ノズル３の複数の吐出口のうちの隣り合う吐出口の間隔に対して、１／２程度にすることが望ましい。これにより、スラリー供給ノズル３の複数の吐出口の間で、焼鈍分離剤スラリー４の供給を帯状体１の幅方向に対して平均化させることができる。
また、図４Ａおよび図４Ｂに示す帯状体１の揺動周期としてのピッチＴは、１〜１５０秒、好適には、２〜１２０秒とするのが望ましい。これにより、図２に示す焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布の不均一性に比して、図５に示すように、焼鈍分離剤スラリー４が帯状体１の表面に緩やかに塗布され、谷部と山部とが緩やかに形成される。したがって、膜厚分布における厚薄差が緩和されてなだらかになり、帯状体１の表面における形状不良の発生を防止することができる。なお、実際には、帯状体１に対して三角形波状の揺動制御を行う場合、揺動機構の制約によって、図４Ｂに示すように、三角形波状の折り返し端部が滑らかな略三角形波状の波形になったり、この端部において有限時間停止させると台形波状になったりする場合もあるが、これらの揺動も三角形波状の揺動に含まれる。
また、図６Ａは、スラリー塗布装置の構成図と、図４Ｃに示すグラフに基づいて帯状体１に対して揺動制御を行った場合における帯状体１表面の焼鈍分離剤スラリー４の２層分の膜厚分布とを示すグラフである。なお、図６Ｂは、帯状体１の表面に図６Ａに示すように焼鈍分離剤スラリー４を塗布した後、コイル状に巻き取って図３Ａに示すコイル１０とした場合における、図３Ｂに対応するコイル１０の積層構造の状態を示す部分拡大断面図である。
図４Ｃに示すように、帯状体１が、帯状体１の幅方向に沿って矩形波状に揺動すると、図６Ａの膜厚分布のグラフに示すように、帯状体１をコイル１０にした際に、積層した帯状体１における２段の層の間で、焼鈍分離剤スラリー４の山部と谷部とが重なる。ここで、帯状体１の揺動幅は、スラリー供給ノズル３の複数の吐出口のうちの、隣り合う吐出口の間隔の１／２程度にすることが望ましい。
また、図４Ｃに示す帯状体１の揺動周期であるピッチＴは、１〜１５０秒、好適には、２〜１２０秒とするのが望ましい。これは、揺動量の時間変化を矩形波状に制御する場合のピッチＴが１秒より短すぎると、図２に示すような焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布の不均一性が残存し、１５０秒より長すぎると帯状体１をコイル１０とした際の一巻きごとのずれ量が小さくなって、２層間で焼鈍分離剤スラリー４の山部と谷部とが適切に重ならず、図３Ｂに示すビルドアップが生じるためである。なお、実際には、帯状体１に対して矩形波状に揺動制御を行う場合、帯状体１の移動速度は有限であって幅方向に沿って瞬時に移動させることが困難なので、帯状体１の揺動自体は略台形波状になるが、このような揺動の制御も矩形波状の揺動に含まれる。
これにより、図６Ｂに示すように、焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布における山部と谷部とが、コイル１０における帯状体１の長手方向に沿った断面の円の径方向に沿って順次交互に積層されるので、上述したビルドアップを防止することができる。したがって、帯状体１における形状不良の発生を抑制することができる。
（変形例）
次に、上述した一実施形態による装置構成を適用可能な、分離剤塗布工程におけるスラリー塗布装置の構成について説明する。図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃはそれぞれ、第１の変形例、第２の変形例、および第３の変形例を示すスラリー塗布装置の構成図である。
（第１の変形例）
図７Ａに示すように、第１の変形例によるスラリー塗布装置２１は、一対の粗塗布ロール２ａ、一対のバックアップロール２ｂ、一対の塗布ロール２ｃ、および一対の粗塗布ロール前ノズル３ａを有する。一対の粗塗布ロール前ノズル３ａは、焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の両表面に吐出する一対のスラリー吐出手段である。一対の粗塗布ロール２ａは、粗塗布ロール前ノズル３ａが供給する焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の両表面に粗塗りする一対の塗布手段である。一対の塗布ロール２ｃは、帯状体１の両面側に設けられた一対のバックアップロール２ｂによって支持されて、粗塗りされた焼鈍分離剤スラリー４を絞る第２の一対の塗布手段である。そして、この第１の変形例によるスラリー塗布装置２１においては、粗塗布ロール２ａおよび塗布ロール２ｃと、必要に応じてバックアップロール２ｂとが、帯状体揺動手段として、帯状体１とともに、帯状体１の幅方向（図７Ａ中、紙面垂直方向）に沿って揺動可能に構成されている。
（第２の変形例）
また、図７Ｂに示すように、第２の変形例によるスラリー塗布装置２２は、第１の変形例によるスラリー塗布装置２１において、さらに、帯状体１の走行方向に沿って、スラリー吐出手段としての粗塗布ロール前ノズル３ａの下流側、かつ一対の塗布ロール２ｃの上流側で、帯状体１の一方の面側に、第２のスラリー吐出手段としての塗布ロール前ノズル３ｂが設けられている。そして、このスラリー塗布装置２２においても、帯状体搬送ロール（図示せず）、粗塗布ロール２ａおよび塗布ロール２ｃと、必要に応じてバックアップロール２ｂとが、帯状体揺動手段として、帯状体１とともに、帯状体１の幅方向（図７Ｂ中、紙面垂直方向）に沿って揺動可能に構成されている。
（第３の変形例）
また、図７Ｃに示すように、第３の変形例によるスラリー塗布装置２３は、第１の変形例によるスラリー塗布装置２１において、さらに、帯状体１の走行方向に沿って、一対の塗布ロール２ｃの下流側で、帯状体１の他方の面側に、第２のスラリー吐出手段としての塗布ロール後ノズル３ｃが設けられている。そして、このスラリー塗布装置２３においても、帯状体搬送ロール（図示せず）、粗塗布ロール２ａおよび塗布ロール２ｃと、必要に応じてバックアップロール２ｂとが、帯状体揺動手段として、帯状体１とともに、帯状体１の幅方向（図７Ｃ中、紙面垂直方向）に沿って揺動可能に構成されている。
次に、上述した本発明の一実施形態による第２の変形例に基づいた実施例と、従来技術に基づいた比較例とについて説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜１５および比較例１）
実施例１〜１５および比較例１においては、まず、帯状体１として、最終板厚を０．３ｍｍとしたケイ素（Ｓｉ）を３．４重量％含有する方向性電磁鋼板の冷延板を用いた。そして、この帯状体１に対して脱炭焼鈍を行った後、第２の変形例によるスラリー塗布装置２２を用いて帯状体１に焼鈍分離剤スラリー４を塗布した。具体的には、粗塗布ロール前ノズル３ａおよび塗布ロール前ノズル３ｂによって、片面あたりの焼鈍分離剤スラリー４の塗布量をそれぞれ７．０ｇ／ｍ2の目付量とし、帯状体１の両面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を塗布する。続いて、帯状体１を巻き取ってコイル１０とした後、このコイル１０に対して１２００℃の温度条件で仕上げ焼鈍工程を行う。仕上げ焼鈍工程後、フラットニング焼鈍炉において、温度を８５０℃とした条件下において帯状体１の形状矯正を行う。そして、形状矯正がされた帯状体１に対して、長手方向に沿った形状不良の有無を目視によって検査した。
これらの実施例１〜１５において、焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の表面に塗布する際の帯状体１の揺動の制御は、次のように行う。
すなわち、実施例１〜５においては、図４Ａに示すピッチＴをそれぞれ、１秒、２秒、６０秒、１２０秒、および１５０秒として、帯状体１に対して正弦波状に揺動制御を行う。実施例６〜１０においては、図４Ｂに示すピッチＴをそれぞれ、１秒、２秒、６０秒、１２０秒、および１５０秒として、帯状体１に対して三角形波状に揺動制御を行う。実施例１１〜１５においては、図４Ｃに示すピッチＴをそれぞれ、１秒、２秒、６０秒、１２０秒、および１５０秒として、帯状体１に対して矩形波状に揺動制御を行う。また、比較例１においては、従来と同様に、帯状体１を揺動させることなく、焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の表面に塗布する。表１は、以上の実施例１〜１５および比較例１の結果を示す表である。
Figure 0006011446
表１から、実施例１〜１５においては、帯状体１である方向性電磁鋼板の形状不良の発生が全く無いか、従来に比して軽減されていることがわかる。これに対し、比較例１においては、形状不良が発生していることがわかる。これらの実施例１〜１５と比較例１との比較から、実施例１〜１５のように、帯状体揺動手段としての帯状体搬送ロール５およびスクイーズロール２を揺動させて、帯状体１に対して、幅方向に沿って揺動制御を行うことにより、方向性電磁鋼板における形状不良の発生を抑制できることがわかる。
また、表１において、形状不良が軽減された実施例と形状不良がない実施例とを比較すると、ピッチＴを２〜１２０秒として帯状体１を揺動させつつ焼鈍分離剤スラリー４を塗布することによって、方向性電磁鋼板において形状不良が発生しなくなることがわかる。したがって、帯状体１に対する揺動制御におけるピッチＴは、２〜１２０秒とするのが好ましいことがわかる。
（実施例１６〜２１および比較例２）
実施例１６〜２１および比較例２においては、まず、帯状体１として、ケイ素（Ｓｉ）を３．４重量％含有する最終板厚０．２３ｍｍの方向性電磁鋼板の冷延板を用いる。そして、この帯状体１に対して脱炭焼鈍を行った後、第２の変形例によるスラリー塗布装置２２を用いて帯状体１に焼鈍分離剤スラリー４を塗布した。具体的には、粗塗布ロール前ノズル３ａおよび塗布ロール前ノズル３ｂによって、片面あたりの焼鈍分離剤スラリー４の塗布量をそれぞれ７．０ｇ／ｍ2の目付量として、帯状体１の両面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を塗布する。続いて、帯状体１を巻き取ってコイル１０とした後、このコイル１０に対して１２００℃の温度条件で仕上げ焼鈍を行う。仕上げ焼鈍後、フラットニング焼鈍炉において、温度を８５０℃とした条件下において帯状体１の形状矯正を行う。そして、形状矯正がされた帯状体１に対して、長手方向に沿った形状不良の有無を目視によって検査した。
これらの実施例１６〜２１において、焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の表面に塗布する際に、帯状体１は、以下のような技術思想に基づいて揺動させた。
本発明における帯状体揺動手段によって帯状体１をその鋼板幅方向へ揺動させることによる効果は、塗布ノズルの配置に起因する焼鈍分離剤スラリー４の塗布量の微小な変動を帯状体１の鋼板幅方向に分散させることにより、この帯状体１上における焼鈍分離剤スラリー４の塗布量の均一化を促進することである。さらに、この帯状体１は、焼鈍分離剤スラリー４を塗布後に巻き取られてコイルとなるため、このコイルの径方向に隣り合うもしくは隣接する焼鈍分離剤スラリー４の鋼板上における塗布量の組み合わせを一定にすることが一層望ましいと考えられる。
このような考え方に基づけば、帯状体１を巻き取ってなるコイルのターンピッチを考慮したうえで、この帯状体１の揺動周期を変動させることが望ましいと想起される。本実施例では、帯状体１を、１ターンピッチ毎に１周期、揺動させるのではなく、２ターンピッチ毎に１周期、揺動させる。これにより、コイル状態の鋼板の層間における焼鈍分離剤スラリー４の塗布量の合計が鋼板幅方向について一層均質化できる可能性があることを、本発明者等は見出した。
そこで、実施例１６〜２１においては、帯状体１のラインスピードＶとコイル１０のターンピッチＬの２倍との比（Ｖ／２Ｌ）をターンピッチ周波数（単位は［Ｈｚ］）として定義し、ターンピッチ周波数が０．６６５ＨｚとなるようにラインスピードＶおよびコイル１０のコイル径を設定した。このとき、帯状体１の揺動周波数を０．０１０Ｈｚ〜１．０００Ｈｚの範囲内で変更して、帯状体１の表面に焼鈍分離剤スラリー４を塗布した。また、帯状体１の揺動量の時間変化は、正弦波状に制御した。一方、比較例２においては、従来と同様に、帯状体１を揺動させることなく、焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の表面に塗布した。以上の実施例１６〜２１および比較例２の各々における帯状体１の形状不良の検査結果を表２に示す。
Figure 0006011446
表２から、実施例１６〜２１において、帯状体１（方向性電磁鋼板）の形状不良の発生が全く無い、あるいは、従来に比して軽減されていることがわかる。さらに、実施例１６〜１８において、帯状体１の揺動周波数が、ターンピッチ周波数に近づく条件、すなわち、０．６６５Ｈｚと同値またはその近傍である場合、帯状体１の形状不良が発生しなくなることがわかる。これに対し、比較例２においては、帯状体１の形状不良が発生していることがわかる。
なお、実施例１６〜２１において、帯状体１の揺動量の時間変化は、正弦波状に制御していたが、この揺動量の時間変化を矩形波状または三角形波状に制御した場合であっても、帯状体１の形状不良の検査結果に違いは見られなかった。
また、実施例１６〜２１では、ターンピッチ周波数が０．６６５Ｈｚである場合の結果を示したが、ターンピッチ周波数が０．６６５Ｈｚ以外の値であっても、帯状体１の揺動周波数をターンピッチ周波数に近づけることにより、ターンピッチ周波数が０．６６５Ｈｚである場合と同様の結果が得られた。
さらに、実施例１６〜２１では、上述したようにターンピッチの２倍をもとにターンピッチ周波数を設定し、このターンピッチ周波数に基づいて帯状体１の揺動を制御した。これにより、表２に示すような良好な結果を得たが、このような考え方を敷衍した塗布条件、すなわち、ターンピッチの偶数倍をもとにターンピッチ周波数を設定し、このように設定したターンピッチ周波数に合わせて帯状体１を揺動させた場合も同様に効果があった。
以上説明した本発明の一実施形態によれば、焼鈍分離剤スラリー４を帯状体１の表面に塗布する際に、帯状体搬送ロール５およびスクイーズロール２によって帯状体１をその幅方向に沿って揺動させることにより、この幅方向に沿った焼鈍分離剤スラリー４の膜厚分布の不均一性をなだらかにしたり、帯状体１を巻き取ってコイル１０とした場合にビルドアップを防止したりすることができるので、帯状体１における形状不良の発生を抑制することが可能となる。
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
具体的に上述の一実施形態においては、帯状体搬送ロール５を用いて帯状体１を揺動させているが、この帯状体搬送ロール５を用いずに、スラリー塗布装置としての焼鈍分離剤塗布装置の入出側に設けられるピンチロールやブライドルロールを用いて、帯状体１を揺動させることも可能である。
また、上述の一実施形態においては、帯状体１に対して、正弦波状、三角形波状、または矩形波状に揺動制御を行う場合のピッチＴを２〜１２０秒としたり、コイル１０のターンピッチに合わせて帯状体１の揺動周波数を所定の値（例えば０．６６５Ｈｚ等）としているが、帯状体１のラインスピードやコイル１０の巻き取り後の位置に対応して周期や周波数を種々の値に可変とすることも可能である。
また、上述の一実施形態においては、スラリー供給ノズル３を固定した例について説明しているが、帯状体１に対する揺動制御との間で調整しつつ、スラリー供給ノズル３も併せて揺動させてもよい。
１ 帯状体
２ スクイーズロール
２ａ 粗塗布ロール
２ｂ バックアップロール
２ｃ 塗布ロール
３ スラリー供給ノズル
３ａ 粗塗布ロール前ノズル
３ｂ 塗布ロール前ノズル
３ｃ 塗布ロール後ノズル
４ 焼鈍分離剤スラリー
５ 帯状体搬送ロール
１０ コイル
２０，２１，２２，２３，１００ スラリー塗布装置

Claims (12)

  1. 走行する帯状体の面に概ね平行で前記帯状体の走行方向に対して概ね直角方向に１〜１５０秒のピッチで前記帯状体を揺動可能に構成された帯状体揺動手段と、
    前記帯状体にスラリーを供給可能に構成されたスラリー吐出手段と、
    前記帯状体を把持しつつ押圧して、供給されたスラリーを前記帯状体の表面に塗布可能に構成された一対の塗布手段と、
    を備えることを特徴とするスラリー塗布装置。
  2. 前記一対の塗布手段に対して前記帯状体の走行方向に沿った下流側に、前記帯状体を把持しつつ押圧して、前記スラリーを前記帯状体の表面に塗布可能に構成された第２の一対の塗布手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスラリー塗布装置。
  3. 前記一対の塗布手段に対して前記帯状体の走行方向に沿った下流側に、前記走行する帯状体にスラリーを供給可能に構成された第２のスラリー吐出手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスラリー塗布装置。
  4. 前記揺動における揺動量の時間変化が、矩形波状、正弦波状、または三角形波状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラリー塗布装置。
  5. 前記帯状体の揺動周波数が、前記帯状体を巻き取ってなるコイルのターンピッチをもとに設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスラリー塗布装置。
  6. 前記帯状体の揺動周波数が、前記ターンピッチの偶数倍をもとに設定されることを特徴とする請求項５に記載のスラリー塗布装置。
  7. 走行する帯状体を、前記帯状体の面に概ね平行で前記帯状体の走行方向に対して概ね直角方向に１〜１５０秒のピッチで揺動しつつ、スラリーを供給するスラリー供給ステップと、
    前記スラリーが供給された帯状体を把持しつつ押圧して前記スラリーを前記帯状体の表面に塗布するスラリー塗布ステップと、
    を含むことを特徴とするスラリー塗布方法。
  8. 前記スラリー塗布ステップ後に、前記スラリーが供給された帯状体を把持しつつ押圧して前記スラリーを前記帯状体の表面に塗布する第２のスラリー塗布ステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のスラリー塗布方法。
  9. 前記スラリー塗布ステップ後に、前記走行する帯状体に対してスラリーを供給する第２のスラリー供給ステップを含むことを特徴とする請求項７または８に記載のスラリー塗布方法。
  10. 前記揺動における揺動量の時間変化を、矩形波状、正弦波状、または三角形波状とすることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のスラリー塗布方法。
  11. 前記帯状体を巻き取ってなるコイルのターンピッチをもとに、前記帯状体の揺動周波数を設定することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のスラリー塗布方法。
  12. 前記ターンピッチの偶数倍をもとに、前記帯状体の揺動周波数を設定することを特徴とする請求項１１に記載のスラリー塗布方法。
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