JP6094504B2 - 方向性電磁鋼板の竪型窒化処理設備および窒化処理方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献5〜8に開示された技術では、窒化性ガスを鋼板に吹付けて窒化する方法であるため、炉内温度の時間的・位置的な不均一や上下面での窒化性ガスの分布の違い、さらには熱による配管中での窒化性ガスの分解量の違いなどにより、窒化増量がストリップの部所によって異なる場合があり、結果的に二次再結晶が不均一となり磁気特性の悪化につながる場合があった。
その結果、方向性電磁鋼板に対して連続的にガス窒化処理を施すには、鋼板の通板方向を、これまでのような水平方向ではなく鉛直方向とし、通板する鋼板の両面側から窒化性ガスを吹付ける処理とすることにより、水平方向に通板した場合には避けようのなかった鋼板の上下面での窒化量のバラツキを完全に解消できるとの知見を得た。
1.上部デフレクターロールと下部デフレクターロールを介して、被処理材である方向性電磁鋼板を鉛直方向に通板させる間に、該鋼板に対して窒化処理を施す竪型窒化処理設備であって、
上部デフレクターロールと下部デフレクターロールとの間に、該鋼板の通板方向に沿って、順次、該鋼板を加熱する加熱ゾーンと、該鋼板に対してガス窒化処理を施す窒化処理ゾーンと、該鋼板を冷却する冷却ゾーンとを配設したことを特徴とする方向性電磁鋼板の竪型窒化処理設備。
図1に、本発明に従う竪型窒化処理設備の概略を示す。
図中、符号1は下部デフレクターロール、2は上部デフレクターロール、3は方向性電磁鋼板であり、この例で方向性電磁鋼板3は下部デフレクターロール1で通板の向きを水平方向から鉛直方向に変え、上部デフレクターロール2で再び水平方向に戻される通板経路を経るようになっている。
そして、下部デフレクターロール1と上部デフレクターロール2との間の鉛直通板経路において、電磁鋼板3の通板方向に沿って、加熱ゾーン4と、窒化処理ゾーン5と、冷却ゾーン6とをこの順で配設している。
この加熱ゾーン4では、鋼板温度を後続のガス窒化処理に適した500〜1000℃まで昇温させる。
かようなガス窒化処理を施す窒化処理手段8としては、鋼板3の両側にそれぞれ噴射ノズルを設置し、かかる噴射ノズルにより窒化性ガスを鋼板の両面側から噴射するような仕組みの装置が好ましく、かくして鋼板の両面を安定してムラなく窒化することが可能となる。
冷却ゾーン6における冷却手段9としては、非接触式であることが好ましく、例えばガス冷却やミスト冷却などが推奨される。さらに、ロール本体に、ロール自体を冷却する機構を具備させることは一層有利である。
そして、本設備を用いて方向性電磁鋼板に対して窒化処理を行う場合には、方向性電磁鋼板の製造工程中、二次再結晶焼鈍前の段階で実施することが好ましい。
また、質量%で、C:0.06%、Si:3.2%、Mn:0.04%、S:0.002%、酸可溶性Al:0.0025%およびN:0.004%を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなる溶鋼から得られたスラブを、1150℃に再加熱したのち、仕上げ温度:900℃の条件で熱間圧延を施して、熱延コイルbを得た。
ついで、これらの熱延鋼板を、焼鈍したのち、圧下率:90%の冷間圧延を施し、ついで850℃の湿水素雰囲気中にて脱炭を兼ねる一次再結晶焼鈍を施したのち、水素−窒素混合雰囲気中にてアンモニアを噴射ノズルで鋼板面に吹き付け、窒化量が所定の目標窒化量になるように、従来の横型炉と本発明の竪型炉を用いて窒化処理を施した。なお、目標窒化量は、窒化処理における温度と時間(通板速度に依存)により調整した。また、噴射ノズルからのアンモニア吹付け量等の条件は、いずれの炉においても、両面共に同じ条件で行った。
これに対し、横型炉を使用した場合は、上面に比べて下面の窒化量が少なく、また処理条件によってその差が大きく変化する。
上記したところから明らかなように、横型炉の場合は、処理時間(通板速度)や処理温度などの窒化条件ごとに上下面の差を小さくするための制御が必要になるのに対し、竪型炉を使用した場合は、特別な制御の必要なしに、鋼板両面の窒化量差を大幅に小さくできることが分かる。
2 上部デフレクターロール
3 方向性電磁鋼板
4 加熱ゾーン
5 窒化処理ゾーン
6 冷却ゾーン
7 加熱手段
8 窒化処理手段
9 冷却手段
Claims (3)
- 上下一対のデフレクターロールを一列のみそなえ、該上下一対のデフレクターロールを介して、被処理材である方向性電磁鋼板を上向き鉛直方向に通板させる間に、該鋼板に対して窒化処理を施す竪型窒化処理設備であって、
該上下一対のデフレクターロール間に、該鋼板の通板方向に沿って、順次、該鋼板を加熱する加熱ゾーンと、該鋼板に対してガス窒化処理を施す窒化処理ゾーンと、該鋼板を冷却する冷却ゾーンとを配設したことを特徴とする方向性電磁鋼板の竪型窒化処理設備。 - 請求項1において、窒化処理ゾーンに、通板する鋼板に対して、その両面側から窒化性ガスを噴射する左右一対のガス噴射装置を設置したことを特徴とする方向性電磁鋼板の竪型窒化処理設備。
- 請求項1または2に記載の竪型窒化処理設備を用い、方向性電磁鋼板の製造工程中、二次再結晶焼鈍前の段階で、鋼板に対して連続的に窒化処理を施すものとし、その際、鋼板が入側のデフレクターロールを通過した後の位置に加熱ゾーンを設けることにより、入側のデフレクターロールへは鋼板をピックアップが起こらない低温で導き、また窒化処理ゾーンの後方に冷却ゾーンを設け、この冷却ゾーンで鋼板温度を750℃以下まで下げてから出側のデフレクターロールに巻きがけることを特徴とする方向性電磁鋼板の窒化処理方法。
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