JP7328777B2 - Magnesium oxide for annealing separator containing magnesium titanate, method for producing the same, annealing separator, and grain-oriented electrical steel sheet - Google Patents

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Description

本発明は、チタン酸マグネシウムを含有する焼鈍分離剤用酸化マグネシウム、その製造方法、焼鈍分離剤及び方向性電磁鋼板に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to magnesium oxide for an annealing separator containing magnesium titanate, a method for producing the same, an annealing separator, and a grain-oriented electrical steel sheet.

変圧器や発電機に使用される方向性電磁鋼板は、一般に、ケイ素(Si)を約3%含有するケイ素鋼を、熱間圧延し、次いで最終板厚に冷間圧延し、次いで脱炭焼鈍、仕上げ焼鈍して、製造される。ここで、脱炭焼鈍(一次再結晶焼鈍)では、鋼板表面に二酸化ケイ素(SiO)被膜を形成させる。そして、その表面に、焼鈍分離剤用酸化マグネシウム(MgO)を主体とし、酸化チタン等の添加剤を添加したスラリーを焼鈍分離剤として塗布して乾燥させ、コイル状に巻取った後、仕上げ焼鈍する。このことにより、鋼板表面のSiOとMgOが反応してフォルステライト(MgSiO)被膜が鋼板表面に形成される。このフォルステライト被膜は、鋼板表面に張力を付加し、鉄損を低減して磁気特性を向上させ、また鋼板に絶縁性を付与する役割を果たす。 Grain-oriented electrical steel sheets used in transformers and generators are generally manufactured by hot rolling silicon steel containing about 3% silicon (Si), then cold rolling to final thickness, and then decarburizing annealing. , finish annealed and manufactured. Here, in the decarburization annealing (primary recrystallization annealing), a silicon dioxide (SiO 2 ) film is formed on the surface of the steel sheet. Then, on the surface, a slurry mainly composed of magnesium oxide (MgO) for an annealing separator and additives such as titanium oxide is added as an annealing separator is applied as an annealing separator, dried, wound into a coil shape, and then finish annealed. do. As a result, SiO 2 and MgO on the surface of the steel sheet react with each other to form a forsterite (Mg 2 SiO 4 ) film on the surface of the steel sheet. This forsterite coating adds tension to the surface of the steel sheet, reduces core loss, improves magnetic properties, and also plays a role of imparting insulation to the steel sheet.

方向性電磁鋼板の特性を向上するために、焼鈍分離剤に添加する酸化チタンについての研究が行われている。 In order to improve the properties of grain-oriented electrical steel sheets, research has been conducted on titanium oxide to be added to the annealing separator.

特許文献1では、方向性電磁鋼板のグラス被膜を均一化させるために、添加剤としての酸化チタンの粒度を制御することが試みられている。 Patent Document 1 attempts to control the particle size of titanium oxide as an additive in order to uniformize the glass coating of the grain-oriented electrical steel sheet.

更に、酸化マグネシウム粒子と酸との反応速度による活性度、すなわちクエン酸活性度(CAA:Citric Acid Activity)に着目した研究がなされている。CAAは、所定温度(例えば303K)の0.4規定のクエン酸水溶液中に、指示薬フェノールフタレインを混合し、最終反応当量の酸化マグネシウムを投入して攪拌し、クエン酸水溶液が中性になるまでの時間で表わされる。CAAは、方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤として使用される酸化マグネシウムの評価指標になり得ることが経験的に知られている。 Furthermore, studies have been made focusing on the activity due to the reaction rate between magnesium oxide particles and acid, that is, citric acid activity (CAA: Citric Acid Activity). CAA is prepared by mixing an indicator phenolphthalein in a 0.4 N citric acid aqueous solution at a predetermined temperature (e.g. 303K), adding a final reaction equivalent of magnesium oxide and stirring, until the citric acid aqueous solution becomes neutral. It is expressed as the time until It is empirically known that CAA can be an evaluation index for magnesium oxide used as an annealing separator for grain-oriented electrical steel sheets.

酸化マグネシウムの反応当量におけるCAAの分布に関する発明として、特許文献2には、最終反応率20%、40%、60%及び70%の各々の場合において、CAAを狭い範囲に制御するように活性度を調整した焼鈍分離剤用の酸化マグネシウムの発明が開示されている。また、特許文献3及び特許文献4には、CAA40%及びCAA80%の活性度、粒子径又は比表面積などをそれぞれ所定値に限定した焼鈍分離剤用酸化マグネシウムの発明が開示されている。また、更に、特許文献5には、CAA70%、CAA70%とCAA40%との比、粒子径、比表面積などを、それぞれ所定値に限定した方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤の発明が開示されている。これらの発明では、いずれも、酸化マグネシウム粒子の水和性と反応性の制御を行っている。 As an invention related to the distribution of CAA in the reaction equivalent of magnesium oxide, Patent Document 2 discloses that in each case of a final reaction rate of 20%, 40%, 60% and 70%, the activity is adjusted to control CAA within a narrow range. An invention of magnesium oxide for an annealing separator is disclosed. Further, Patent Documents 3 and 4 disclose inventions of magnesium oxide for annealing separators in which the activity, particle size or specific surface area of CAA40% and CAA80% are respectively limited to predetermined values. Furthermore, Patent Document 5 discloses an invention of an annealing separator for grain-oriented electrical steel sheets in which 70% CAA, the ratio of 70% CAA to 40% CAA, the particle size, the specific surface area, etc. are each limited to predetermined values. there is All of these inventions control hydration and reactivity of magnesium oxide particles.

特開昭61-79781号公報JP-A-61-79781 特開昭55-58331号公報JP-A-55-58331 特開平6-33138号公報JP-A-6-33138 特開平11-158558号公報JP-A-11-158558 特開平11-269555号公報JP-A-11-269555

方向性電磁鋼板の磁気特性及び絶縁特性、並びに市場価値は、フォルステライト被膜の性能、具体的には、被膜のムラ、及び凝集粒子による欠陥が形成されていないかの2点に大きく左右される。いいかえると、方向性電磁鋼板の特性及び価値は、フォルステライト被膜を形成するための焼鈍分離剤用酸化マグネシウムの性能に大きく依存している。 The magnetic properties, insulating properties, and market value of grain-oriented electrical steel sheets are greatly influenced by the performance of the forsterite coating, specifically, whether defects are formed due to uneven coating and agglomerated particles. . In other words, the properties and value of the grain-oriented electrical steel sheet are highly dependent on the performance of the annealing separator magnesium oxide for forming the forsterite coating.

しかしながら、従来の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムは、その使用にあたり添加剤として酸化チタンを添加する場合、酸化チタンの再凝集等による欠陥や被膜ムラが生じ、方向性電磁鋼板の被膜不良の発生を完全には防止できておらず、また一定の効果が得られないため信頼性を欠いていた。 However, when titanium oxide is added as an additive to conventional magnesium oxide for annealing separators, defects and coating irregularities due to reaggregation of titanium oxide occur, and defects in the coating of grain-oriented electrical steel sheets are completely prevented. However, it has not been able to prevent it, and it lacks reliability because a certain effect cannot be obtained.

上述のように、特許文献1では、焼鈍分離剤用酸化マグネシウムに分散性の良い酸化チタンを添加することで、酸化チタンの再凝集を抑えている。しかし、この文献に記載の方法においても、酸化チタンの均一性は十分なものとはいえず、フォルステライト被膜の被膜ムラ、凝集粒子による欠陥を防ぐことはできていなかった。 As described above, in Patent Literature 1, reaggregation of titanium oxide is suppressed by adding titanium oxide with good dispersibility to magnesium oxide for an annealing separator. However, even with the method described in this document, the uniformity of the titanium oxide is not sufficient, and it has not been possible to prevent defects due to uneven coating of the forsterite coating and agglomerated particles.

このように、従来、焼鈍分離剤用酸化マグネシウムに添加する添加剤としての酸化チタンの分散性を制御し、フォルステライト被膜の品質を改善する試みが多くなされている。しかしながら、フォルステライト被膜の品質に課せられた要求(被膜ムラ、及び凝集粒子による欠陥がない被膜)を充分に満足するために、焼鈍分離剤用酸化マグネシウムについてもさらなる品質の向上が求められている。 Thus, conventionally, many attempts have been made to improve the quality of the forsterite coating by controlling the dispersibility of titanium oxide as an additive added to magnesium oxide for annealing separators. However, in order to fully satisfy the requirements imposed on the quality of the forsterite coating (coating without coating unevenness and defects due to agglomerated particles), there is a demand for further improvement in the quality of magnesium oxide for annealing separators. .

そこで本発明は、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を得るための焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを提供することを目的とする。具体的には、被膜のムラ、及び凝集粒子による欠陥が形成されていない均一性の高いフォルステライト被膜を形成することができる焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide magnesium oxide for annealing separators for obtaining grain-oriented electrical steel sheets having excellent magnetic properties and insulating properties. Specifically, it is an object of the present invention to provide a magnesium oxide for an annealing separating agent that can form a highly uniform forsterite coating free from coating irregularities and defects due to agglomerated particles.

本発明者らは、鋭意研究の結果、チタン化合物を酸化マグネシウム前駆体に添加し、これを焼成することで、焼成時に酸化マグネシウムの一部をチタン酸マグネシウムにして、チタン化合物が均一分散した酸化マグネシウムを得、これを使用することで被膜のムラ、及び凝集粒子による欠陥が存在しない均一性の高いフォルステライト被膜を形成でき、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を得ることができることを見出して、本発明に至った。 As a result of intensive research, the present inventors added a titanium compound to a magnesium oxide precursor and fired it to convert a part of the magnesium oxide into magnesium titanate during firing, resulting in an oxide in which the titanium compound was uniformly dispersed. It is possible to obtain and use magnesium to form a highly uniform forsterite coating free from coating unevenness and defects due to agglomerated particles, and to obtain a grain-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties and insulating properties. This finding led to the present invention.

本発明は、チタン酸マグネシウムを0.1~20.0質量%含有する焼鈍分離剤用酸化マグネシウムである。本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムによれば、鋼板の表面に、被膜のムラ、凝集粒子による欠陥が存在しない優れたフォルステライト被膜を形成することができる。 The present invention is a magnesium oxide for an annealing separator containing 0.1 to 20.0% by mass of magnesium titanate. According to the magnesium oxide for annealing separator of the present invention, it is possible to form an excellent forsterite coating on the surface of a steel sheet, free from coating unevenness and defects due to agglomerated particles.

また、本発明は、上述の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを含む焼鈍分離剤である。本発明の焼鈍分離剤を用いることにより、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を製造することができる。 Moreover, this invention is an annealing separator containing the above-mentioned magnesium oxide for annealing separators. By using the annealing separator of the present invention, a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and insulating properties can be produced.

また、本発明は、上述の焼鈍分離剤用酸化マグネシウム用いて表面に被膜を形成させた方向性電磁鋼板である。本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを用いて被膜を形成させて得られた方向性電磁鋼板は、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板である。 Further, the present invention is a grain-oriented electrical steel sheet having a coating formed on the surface thereof using the above-described magnesium oxide for annealing separation agent. A grain-oriented electrical steel sheet obtained by forming a film using the magnesium oxide for annealing separator of the present invention is a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and insulating properties.

また、本発明は、得られる酸化マグネシウム中のチタン酸マグネシウムの含有量が0.1~20.0質量%となるようにチタン化合物を混合した酸化マグネシウム前駆体を焼成する工程を含む焼鈍分離剤用酸化マグネシウムの製造方法である。本発明の製造方法により、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を得ることができる焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを製造することができる。 Further, the present invention provides an annealing separator comprising a step of firing a magnesium oxide precursor mixed with a titanium compound so that the content of magnesium titanate in the obtained magnesium oxide is 0.1 to 20.0% by mass. It is a method for producing magnesium oxide for use. According to the production method of the present invention, it is possible to produce magnesium oxide for annealing separators, which can provide grain-oriented electrical steel sheets with excellent magnetic properties and insulating properties.

本発明によれば、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を得るための焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを提供することができる。具体的には、本発明によれば、鋼板の表面に、被膜のムラ、凝集粒子による欠陥が存在しない優れたフォルステライト被膜を形成することができる焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnesium oxide for annealing separators for obtaining the grain-oriented electrical steel sheet excellent in a magnetic property and an insulation property can be provided. Specifically, according to the present invention, it is possible to provide magnesium oxide for an annealing separator that is capable of forming an excellent forsterite coating on the surface of a steel sheet without coating unevenness or defects due to agglomerated particles. .

本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムは、チタン酸マグネシウムを0.1~20.0質量%含有する。すなわち、本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムは、所定量のチタン化合物がチタン酸マグネシウムとして含有されていることに特徴がある。このことにより、チタン化合物は、酸化マグネシウム中に十分均一分散した状態で含有されると考えられ、被膜のムラ及び凝集粒子による欠陥を有さないフォルステライト被膜を形成することができる。ここで、チタン酸マグネシウムの含有量が少なすぎるとフォルステライト被膜が十分に形成されず被膜ムラが生じるため好ましくなく、多すぎるとフォルステライト成膜後にチタン化合物が残留するため好ましくない。本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムの含有量は、0.1~20.0質量%であり、より好ましく1.0~15.0質量%であり、特に好ましく5.0~12.0質量%である。 The magnesium oxide for annealing separator of the present invention contains 0.1 to 20.0% by mass of magnesium titanate. That is, the magnesium oxide for an annealing separator of the present invention is characterized by containing a predetermined amount of a titanium compound as magnesium titanate. As a result, the titanium compound is considered to be contained in magnesium oxide in a state of being sufficiently uniformly dispersed, and a forsterite coating free from coating unevenness and defects due to agglomerated particles can be formed. Here, if the content of magnesium titanate is too small, the forsterite film is not sufficiently formed and unevenness of the film occurs, which is not preferable. The content of magnesium oxide for annealing separators of the present invention is 0.1 to 20.0% by mass, more preferably 1.0 to 15.0% by mass, and particularly preferably 5.0 to 12.0% by mass. %.

本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムは、ホウ素を0.04~0.15質量%含有し、塩素含有量が0.10質量%以下であることが好ましい。ホウ素及び塩素の含有量が所定の範囲であることにより、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を得るための焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを、より確実に得ることができる。 The magnesium oxide for annealing separator of the present invention preferably contains 0.04 to 0.15% by mass of boron and has a chlorine content of 0.10% by mass or less. When the content of boron and chlorine is within the predetermined range, it is possible to more reliably obtain the magnesium oxide for the annealing separator for obtaining the grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and insulating properties.

本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムは、BET比表面積が12.0×10~25.0×10・kg-1であることが好ましい。ここで、BET比表面積とは、ガス吸着法(BET法)により測定される比表面積である。 The magnesium oxide for annealing separator of the present invention preferably has a BET specific surface area of 12.0×10 3 to 25.0×10 3 m 2 ·kg −1 . Here, the BET specific surface area is a specific surface area measured by a gas adsorption method (BET method).

BET法によるBET比表面積の測定では、凝集粒子中の微細な細孔まで測定できるため、凝集粒子を構成する一次粒子の表面積を含んだ比表面積(BET比表面積)を測定することができる。 In the measurement of the BET specific surface area by the BET method, since even fine pores in the aggregated particles can be measured, the specific surface area (BET specific surface area) including the surface area of the primary particles constituting the aggregated particles can be measured.

本発明の酸化マグネシウムにおいて、BET比表面積が12.0×10・kg-1未満の場合、酸化マグネシウムの一次粒子径が粗大になり、酸化マグネシウム粒子の反応性が悪くなるため、フォルステライト被膜のムラが生じる。また粒子が粗大なため酸で除去した際残留物が残り、凝集粒子による欠陥が生じる。 In the magnesium oxide of the present invention, when the BET specific surface area is less than 12.0×10 3 m 2 ·kg −1 , the primary particle size of magnesium oxide becomes coarse and the reactivity of the magnesium oxide particles becomes poor. An uneven stellite coating occurs. Also, since the particles are coarse, a residue remains when removed with an acid, resulting in defects due to agglomerated particles.

本発明の酸化マグネシウムにおいて、BET比表面積が25.0×10・kg-1より大きくなると、酸化マグネシウムの一次粒子径が小さくなり、酸化マグネシウム粒子の反応性が速くなりすぎ、均一なフォルステライト被膜ができない。そのため、方向性電磁鋼板のフォルステライト被膜のムラが生じる。 In the magnesium oxide of the present invention, when the BET specific surface area is larger than 25.0×10 3 m 2 ·kg −1 , the primary particle size of magnesium oxide becomes small, the reactivity of magnesium oxide particles becomes too fast, and uniform Forsterite film cannot be formed. Therefore, unevenness occurs in the forsterite coating of the grain-oriented electrical steel sheet.

また、本発明の酸化マグネシウムのBET比表面積は、好ましくは12×10~23×10・kg-1、より好ましくは14×10~20×10・kg-1である。 The BET specific surface area of the magnesium oxide of the present invention is preferably 12×10 3 to 23×10 3 m 2 ·kg −1 , more preferably 14×10 3 to 20×10 3 m 2 ·kg −1 . be.

本発明の酸化マグネシウムは、クエン酸活性度(Citric Acid Activity、CAA)が50~200秒であることが好ましく、60~170秒であることがより好ましい。ここでクエン酸活性度(CAA)とは、温度:303K、0.4Nのクエン酸水溶液中に40%の最終反応当量の酸化マグネシウムを投与して攪拌したときの、最終反応までの時間、つまりクエン酸が消費され溶液が中性となるまでの時間を意味する。 The magnesium oxide of the present invention preferably has a citric acid activity (CAA) of 50 to 200 seconds, more preferably 60 to 170 seconds. Here, the citric acid activity (CAA) is the time until the final reaction when 40% of the final reaction equivalent of magnesium oxide is added to a 0.4 N citric acid aqueous solution at a temperature of 303 K and stirred. It means the time until the citric acid is consumed and the solution becomes neutral.

CAAでは、固相-液相反応により、実際の電磁鋼板の表面で起こる二酸化ケイ素(SiO)と酸化マグネシウム(MgO)との固相-固相反応の反応性を、経験的にシミュレートしており、一次粒子を含む酸化マグネシウム粒子の反応性を測定することができる。 CAA empirically simulates the reactivity of the solid-solid reaction between silicon dioxide (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO) that occurs on the surface of an actual electrical steel sheet through a solid-liquid reaction. It is possible to measure the reactivity of magnesium oxide particles, including primary particles.

酸化マグネシウムのCAAが200秒より大きければ、酸化マグネシウムの一次粒子径が粗大になり、酸化マグネシウム粒子の反応性が悪くなるため、フォルステライト被膜生成率が低下する。また粒子が粗大なため酸で除去した際残留物が残り、凝集粒子による欠陥が生じる。 If the CAA of magnesium oxide is greater than 200 seconds, the primary particle size of magnesium oxide becomes coarse and the reactivity of the magnesium oxide particles becomes poor, resulting in a decrease in the forsterite film formation rate. Also, since the particles are coarse, a residue remains when removed with an acid, resulting in defects due to agglomerated particles.

酸化マグネシウムのCAAが50秒未満であれば、酸化マグネシウムの一次粒子径が小さくなり、酸化マグネシウム粒子の反応性が速くなりすぎる。そのため、均一なフォルステライト被膜ができなくなり、フォルステライト被膜のムラが生じる。 If the CAA of magnesium oxide is less than 50 seconds, the primary particle size of magnesium oxide becomes small and the reactivity of magnesium oxide particles becomes too fast. As a result, a uniform forsterite coating cannot be formed, and unevenness of the forsterite coating occurs.

本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを用いるならば、優れた絶縁特性と磁気特性を有する方向性電磁鋼板を製造することができる。 If the magnesium oxide for annealing separator of the present invention is used, a grain-oriented electrical steel sheet having excellent insulating properties and magnetic properties can be produced.

本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムは、得られる酸化マグネシウム中のチタン酸マグネシウムの含有量が0.1~20.0質量%となるようにチタン化合物を混合した酸化マグネシウム前駆体を焼成する工程を含む製造方法(本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムの製造方法)により製造できる。このようにして、焼成時に酸化マグネシウムの一部をチタン酸マグネシウムとし、チタン化合物が十分均一分散した酸化マグネシウムを得ることができる。 The magnesium oxide for annealing separator of the present invention is a step of firing a magnesium oxide precursor mixed with a titanium compound so that the content of magnesium titanate in the obtained magnesium oxide is 0.1 to 20.0% by mass. It can be produced by a production method (manufacturing method of magnesium oxide for annealing separator of the present invention) containing. In this manner, part of the magnesium oxide is changed to magnesium titanate during firing, and magnesium oxide in which the titanium compound is sufficiently uniformly dispersed can be obtained.

本発明において、酸化マグネシウム前駆体としては、焼成して酸化マグネシウムを得られるものであれば特に制限されず、例えば、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硝酸マグネシウム等が挙げられ、好ましくは水酸化マグネシウムである。具体的には、例えば、原料として合成塩化マグネシウムを用い、この水溶液に水酸化カルシウムをスラリーの状態で添加し反応させることで、酸化マグネシウム前駆体としての水酸化マグネシウムを形成することができる。また、このとき、水酸化カルシウムの代わりに、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸基を有するアルカリ性化合物を用いることもできる。更に、鉱物マグネサイトを焼成して得た酸化マグネシウムを、水和させることでも酸化マグネシウム前駆体としての水酸化マグネシウムを得ることができる。このほか、海水、潅水、苦汁等のような塩化マグネシウム含有水溶液、又はこれから得られる水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、若しくは硝酸マグネシウム等も、酸化マグネシウム前駆体として用いることができる。 In the present invention, the magnesium oxide precursor is not particularly limited as long as it can be calcined to obtain magnesium oxide. Examples thereof include magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium nitrate, and the like, preferably magnesium hydroxide. be. Specifically, for example, synthetic magnesium chloride is used as a raw material, and calcium hydroxide is added in a slurry state to this aqueous solution and reacted to form magnesium hydroxide as a magnesium oxide precursor. At this time, instead of calcium hydroxide, an alkaline compound having a hydroxyl group such as sodium hydroxide or potassium hydroxide can also be used. Furthermore, magnesium hydroxide as a magnesium oxide precursor can also be obtained by hydrating magnesium oxide obtained by firing the mineral magnesite. In addition, magnesium chloride-containing aqueous solutions such as seawater, sprinkling water, bittern, etc., or magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium nitrate, etc. obtained therefrom can also be used as magnesium oxide precursors.

本発明において、チタン化合物としては、酸化マグネシウム前駆体と混合されて焼成することでチタン酸マグネシウムを形成することができるものであれば特に制限されず、例えば、酸化チタン、塩化チタン、水酸化チタン、窒化チタン、臭化チタン、フッ化チタン、チタン酸マグネシウム等が挙げられ、好ましくは酸化チタンである。また、本発明において、チタン化合物は、0.1~10.0μmの平均粒子径を有するチタン化合物であることが好ましい。このような平均粒子径を有するチタン化合物を用いることで、チタン化合物がより均一分散した酸化マグネシウムを得ることができる。このような観点から、チタン化合物の平均粒子径は、0.2~5.0μmがより好ましく、0.3~4.0μmが特に好ましい。 In the present invention, the titanium compound is not particularly limited as long as it can be mixed with a magnesium oxide precursor and fired to form magnesium titanate. Examples include titanium oxide, titanium chloride, and titanium hydroxide. , titanium nitride, titanium bromide, titanium fluoride, magnesium titanate, etc., preferably titanium oxide. Moreover, in the present invention, the titanium compound is preferably a titanium compound having an average particle size of 0.1 to 10.0 μm. By using a titanium compound having such an average particle size, it is possible to obtain magnesium oxide in which the titanium compound is more uniformly dispersed. From this point of view, the average particle size of the titanium compound is more preferably 0.2 to 5.0 μm, particularly preferably 0.3 to 4.0 μm.

本発明において、酸化マグネシウム前駆体と混合されるチタン化合物の量は、得られる酸化マグネシウム中のチタン酸マグネシウムの含有量が0.1~20.0質量%となる量であり、好ましくは、1.0~15.0質量%となる量であり、5.0~12.0質量%となる量である。 In the present invention, the amount of the titanium compound to be mixed with the magnesium oxide precursor is such that the content of magnesium titanate in the obtained magnesium oxide is 0.1 to 20.0% by mass, preferably 1 0 to 15.0% by mass, and 5.0 to 12.0% by mass.

前述の酸化マグネシウム前駆体とチタン化合物とを混合して焼成することで所望の酸化マグネシウムを得ることができる。具体的には、酸化マグネシウム前駆体が水酸化マグネシウムである場合、例えば、スラリー状としてチタン化合物と混合し、これをろ過、水洗、乾燥させた後、加熱炉で焼成する。また、酸化マグネシウム前駆体が海水、潅水、苦汁等のような塩化マグネシウム含有水溶液である場合、例えば、これらをチタン化合物とともに反応器に導入し、1773~2273Kで直接酸化マグネシウムとHClを生成させることでも行い得る(アマン法(Aman process))。焼成によって得られた酸化マグネシウムは、場合により所望の粒径まで粉砕され、例えば、後述のようにBET比表面積、CAA等もあわせて調整される。 Desired magnesium oxide can be obtained by mixing the above-described magnesium oxide precursor and titanium compound and firing the mixture. Specifically, when the magnesium oxide precursor is magnesium hydroxide, for example, it is mixed with a titanium compound as a slurry, filtered, washed with water, dried, and then fired in a heating furnace. Also, when the magnesium oxide precursor is a magnesium chloride-containing aqueous solution such as seawater, sprinkling water, bittern, etc., for example, these can be introduced into the reactor together with the titanium compound to directly produce magnesium oxide and HCl at 1773-2273K. (Aman process). Magnesium oxide obtained by firing is optionally pulverized to a desired particle size, and for example, the BET specific surface area, CAA, etc. are also adjusted as described later.

本発明において、焼成条件は、特に制限されず、酸化マグネシウム前駆体を焼成して焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを得る場合の一般的な焼成条件が適用される。焼成温度は、例えば1073~1473Kが好ましく、1123~1373Kがより好ましい。また、焼成時間は、例えば0.1~10.0時間が好ましく、0.3~3.0時間がより好ましい。ここで、酸化マグネシウム前駆体に混合されたチタン化合物は、上記のような焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを得る場合の焼成条件で、全てチタン酸マグネシウムになると考えられる。 In the present invention, the firing conditions are not particularly limited, and general firing conditions for obtaining magnesium oxide for an annealing separator by firing a magnesium oxide precursor are applied. The firing temperature is, for example, preferably 1073-1473K, more preferably 1123-1373K. The firing time is preferably 0.1 to 10.0 hours, more preferably 0.3 to 3.0 hours. Here, it is considered that all of the titanium compound mixed with the magnesium oxide precursor becomes magnesium titanate under the firing conditions for obtaining the magnesium oxide for the annealing separating agent as described above.

本発明において、焼鈍分離剤用酸化マグネシウムのBET比表面積及びCAAの調整は、例えば、次のような方法により行うことができる。すなわち、水酸化マグネシウムの製造工程中の反応温度及びアルカリ源の濃度を調整することにより、水酸化マグネシウムの一次粒子径及び二次粒子径を制御し、酸化マグネシウムのBET比表面積及びCAAを調整することができる。また、粒子径を制御した水酸化マグネシウムの焼成温度及び時間を制御することによっても、酸化マグネシウムのBET比表面積及びCAAを調整することができる。また、BET比表面積及びCAAの調整方法として、粉砕後のBET比表面積及びCAAを測定し、複数回焼成を行うことでも調整することができる。更に、焼成した酸化マグネシウムを、ジョークラッシャー、ジャイレトリークラッシャー、コーンクラッシャー、インパクトクラッシャー、ロールクラッシャー、カッターミル、スタンプミル、リングミル、ローラーミル、ジェットミル、スーパーミクロンミル、サイクロンミル、ハンマーミル、ピンミル、回転ミル、振動ミル、遊星ミル、ボールミル等の粉砕機を使用して粉砕することによっても、酸化マグネシウムのBET比表面積及びCAAを調整することができる。また、BET比表面積及びCAAの調整方法として、粉砕後のBET比表面積及びCAAを測定し、複数回粉砕を行うことでも調整することができる。 In the present invention, the BET specific surface area and CAA of magnesium oxide for annealing separators can be adjusted, for example, by the following methods. That is, by adjusting the reaction temperature and the concentration of the alkali source during the production process of magnesium hydroxide, the primary particle size and secondary particle size of magnesium hydroxide are controlled, and the BET specific surface area and CAA of magnesium oxide are adjusted. be able to. The BET specific surface area and CAA of magnesium oxide can also be adjusted by controlling the firing temperature and time of magnesium hydroxide whose particle size is controlled. Moreover, as a method for adjusting the BET specific surface area and CAA, the BET specific surface area and CAA after pulverization can be measured, and the particles can be calcined a plurality of times. Furthermore, calcined magnesium oxide is processed into jaw crushers, gyratory crushers, cone crushers, impact crushers, roll crushers, cutter mills, stamp mills, ring mills, roller mills, jet mills, super micron mills, cyclone mills, hammer mills, and pin mills. The BET specific surface area and CAA of magnesium oxide can also be adjusted by grinding using a grinder such as a rotary mill, vibration mill, planetary mill, or ball mill. Moreover, as a method for adjusting the BET specific surface area and CAA, the BET specific surface area and CAA after pulverization can be measured and pulverized multiple times.

本発明において、焼鈍分離剤用酸化マグネシウム中のホウ素、塩素等の微量含有物の量は、公知の方法により制御できる。酸化マグネシウム中の微量含有物の量を制御する方法としては、例えば、酸化マグネシウム中の微量含有物の量が所定の範囲となるように、粗生成物の製造工程中に、又は得られた粗生成物の微量含有物量を最終焼成前に、制御することにより行うことができる。粗生成物の製造工程中での制御は、例えば、原料に含まれる微量含有物の量を分析し、その結果を踏まえ、制御する対象の微量含有物が所定量となるように、湿式又は乾式で添加するか、湿式で除去することにより制御することができる。微量含有物の添加は、例えば、添加する元素を混合し、乾燥させることにより行うことができる。また、微量含有物の除去は、例えば、湿式で過剰な含有物を物理的に洗浄するか、化学的に分離することにより行うことができる。化学的な分離は、例えば、可溶性の水和物を形成させて、溶解させ、ろ過し、洗浄して分離するか、又は不溶性の化合物を形成させて、析出させ、析出物を吸着して分離することにより行うことができる。最終焼成前での粗生成物の微量含有物量の制御は、例えば、異なる組成を有する粗生成物を組み合わせて混合することで、微量含有物が所定の範囲となるように微量元素の量の過不足を調整し、これを最終焼成することにより制御できる。更に、微量含有元素の量を制御するため、いずれの場合も、粗生成物の酸化マグネシウムを製造し、得られた酸化マグネシウムを分析した後、微量含有元素の量に関する個々の結果に応じて、上記の手順を繰り返し・組み合わせることができる。 In the present invention, the amount of trace elements such as boron and chlorine contained in the magnesium oxide for annealing separator can be controlled by a known method. As a method for controlling the amount of trace contents in magnesium oxide, for example, during the production process of the crude product or the obtained crude product so that the amount of trace contents in magnesium oxide is within a predetermined range This can be done by controlling the trace content of the product prior to final firing. The control in the manufacturing process of the crude product is, for example, analyzing the amount of trace inclusions contained in the raw material, and based on the results, wet or dry so that the trace content to be controlled is a predetermined amount. It can be controlled by adding at low temperature or removing by wet process. Addition of a trace content can be carried out by, for example, mixing the elements to be added and drying. Further, the removal of trace inclusions can be carried out by, for example, wet-type physical washing of excess inclusions or chemical separation. Chemical separation is, for example, by forming a soluble hydrate, dissolving, filtering, washing and separating, or forming an insoluble compound, precipitating, and adsorbing and separating the precipitate. It can be done by Control of the amount of trace elements in the crude product prior to the final calcination can be achieved, for example, by combining and mixing crude products having different compositions, thereby increasing the amount of trace elements so that the trace elements are within a predetermined range. The deficit can be adjusted and controlled by the final firing. In addition, in order to control the amount of trace elements, in each case after producing a crude magnesium oxide and analyzing the resulting magnesium oxide, depending on the individual results regarding the amount of trace elements, The above steps can be repeated and combined.

本発明の方向性電磁鋼板は、本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを用いて表面に被膜を形成させた方向性電磁鋼板であり、例えば、下記のような方法で製造することができる。方向性電磁鋼板用の鋼板は、Siを2.5~4.5%を含有するケイ素鋼スラブを熱間圧延し、酸洗後、冷間圧延を行うか、中間焼鈍をはさむ2回冷間圧延を行って、所定の板厚に調整することによって製造することができる。次に、この鋼板を冷間圧延したコイルに対して、923~1173Kの湿潤水素雰囲気中で、脱炭を兼ねた再結晶焼鈍を行う。このとき鋼板表面にシリカ(SiO)を主成分とする酸化被膜を形成させる。次に、本発明の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを含む焼鈍分離剤を水に均一に分散させ、水スラリーを得る。この水スラリーを、表面に酸化被膜を形成した鋼板上に、ロールコーティング又はスプレーを用いて連続的に塗布し、約573Kで乾燥させる。こうして処理された鋼板を、例えば、1473Kで20.0時間の最終仕上げ焼鈍を行って、鋼板表面にフォルステライト被膜(MgSiO被膜)を形成する。フォルステライト被膜は絶縁被膜であるとともに、鋼板表面に張力を付与して、方向性電磁鋼板の鉄損値を向上させることができる。 The grain-oriented electrical steel sheet of the present invention is a grain-oriented electrical steel sheet having a coating formed on the surface using the magnesium oxide for annealing separator of the present invention, and can be produced, for example, by the following method. Steel sheets for grain-oriented electrical steel sheets are produced by hot-rolling a silicon steel slab containing 2.5 to 4.5% Si, pickling it, and then cold-rolling it. It can be manufactured by rolling to adjust the plate thickness to a predetermined value. Next, a coil obtained by cold rolling this steel sheet is subjected to recrystallization annealing in a wet hydrogen atmosphere at 923 to 1173K, which also serves as decarburization. At this time, an oxide film containing silica (SiO 2 ) as a main component is formed on the surface of the steel sheet. Next, an annealing separator containing magnesium oxide for an annealing separator of the present invention is uniformly dispersed in water to obtain an aqueous slurry. This aqueous slurry is continuously applied to a steel plate having an oxide film formed on its surface by roll coating or spraying, and dried at about 573K. The steel sheet thus treated is subjected to final finish annealing at 1473 K for 20.0 hours, for example, to form a forsterite coating (Mg 2 SiO 4 coating) on the surface of the steel sheet. The forsterite coating is an insulating coating and can improve the iron loss value of the grain-oriented electrical steel sheet by applying tension to the surface of the steel sheet.

下記の実施例により本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は本発明をいかなる意味においても制限するものではない。 The present invention will be explained in detail by the following examples, which are not intended to limit the invention in any way.

(1)ホウ素(B)の含有量の測定方法
測定試料を完全に溶解させた後、ICP測定装置(SPS1700HVR セイコーインスツルメンツ株式会社製)を用いて、ホウ素(B)の含有量を測定した。
(1) Method for measuring content of boron (B) After completely dissolving the measurement sample, the content of boron (B) was measured using an ICP measuring device (SPS1700HVR, manufactured by Seiko Instruments Inc.).

(2)塩素(Cl)の含有量の測定方法
測定試料を、アルミリング35mmφを使用し全圧215kNにて加圧成形し、ケイ光X線分析装置(Simultix12型 株式会社リガク製)を用いて、試料中の塩素(Cl)の含有量を測定した。
(2) Method for measuring the content of chlorine (Cl) A measurement sample is pressure-molded at a total pressure of 215 kN using an aluminum ring of 35 mmφ, and a fluorescence X-ray analyzer (Simultix 12 type, manufactured by Rigaku Co., Ltd.). , the content of chlorine (Cl) in the sample was measured.

(3)CAAの測定方法
0.4Nのクエン酸溶液1×10-4と指示薬としてフェノールフタレイン液を適量2×10-4ビーカーに入れ、液温を303Kに調整し、マグネットスターラーを使用して700rpmで攪拌しながら、クエン酸溶液中に40%の最終反応当量の酸化マグネシウムを投入して、最終反応までの時間、つまりクエン酸が消費され溶液が中性となるまでの時間を測定した。
(4)BET比表面積の測定方法
比表面積測定装置(Macsorb、Mountech Co., Ltd.製)を使用して、窒素ガスを使用したガス吸着法(BET法)によりBET比表面積を測定した。
(3) Method for measuring CAA Put 1×10 −4 m 3 of 0.4 N citric acid solution and an appropriate amount of 2×10 −4 m 3 of phenolphthalein solution as an indicator into a beaker, adjust the liquid temperature to 303 K, and use a magnet. While stirring at 700 rpm using a stirrer, 40% final reaction equivalent of magnesium oxide was dosed into the citric acid solution and the time to final reaction, i.e., until the citric acid was consumed and the solution was neutral. time was measured.
(4) Measurement method of BET specific surface area The BET specific surface area was measured by a gas adsorption method (BET method) using nitrogen gas using a specific surface area measuring device (Macsorb, manufactured by Mounttech Co., Ltd.).

(5)フォルステライト被膜の被膜ムラ及び凝集粒子による欠陥の評価方法
試験試料供試鋼として、方向性電磁鋼板用のケイ素鋼スラブを、公知の方法で熱間圧延、冷間圧延を行って、最終板厚0.35×10-3mとし、更に、窒素25%+水素75%の湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍した鋼板を用いた。脱炭焼鈍前の鋼板の組成は、質量%で、C:0.01%、Si:3.29%、Mn:0.09%、Al:0.03%、S:0.07%、N:0.0053%、残部は不可避的な不純物とFeであった。この鋼板上に評価対象の酸化マグネシウムを塗布したのち焼鈍し、鋼板上にフォルステライト被膜を形成させ、この被膜の特性を評価した。具体的には、本発明の酸化マグネシウム又は比較例の酸化マグネシウムをスラリー状にして、乾燥後の重量で14g・m-2になるように鋼板に塗布し、乾燥後、1473Kで20.0時間の最終仕上げ焼鈍を行った。最終仕上げ焼鈍が終了したのち冷却し、鋼板を水洗し、塩酸水溶液で酸洗浄した後、再度水洗して、乾燥させた。被膜のムラ、及び凝集粒子による欠陥は、洗浄後の被膜の外観から判断した。すなわち、灰色のフォルステライト被膜の被膜ムラは、厚く形成されムラが生じていないものを◎、被膜がやや薄く形成されムラが少ないものを○、被膜が薄くムラがやや多いものを△、被膜が非常に薄くムラが非常に多いものを×とした。凝集粒子による欠陥は、凝集粒子が完全に除去され欠陥がないものを◎、凝集粒子が一部残留し、やや欠陥が残っているものを○、凝集粒子が残留し、欠陥が残っているものを△、明らかに凝集体が残留し多くの欠陥が残っているものを×とした。
(5) Evaluation method for coating unevenness of forsterite coating and defects due to agglomerated particles Test sample As a test steel, a silicon steel slab for grain-oriented electrical steel sheets was hot-rolled and cold-rolled by a known method. A steel sheet having a final thickness of 0.35×10 −3 m and further decarburized and annealed in a wet atmosphere of 25% nitrogen and 75% hydrogen was used. The composition of the steel sheet before decarburization annealing is, in mass %, C: 0.01%, Si: 3.29%, Mn: 0.09%, Al: 0.03%, S: 0.07%, N : 0.0053%, the balance being unavoidable impurities and Fe. After coating the magnesium oxide to be evaluated on this steel sheet, it was annealed to form a forsterite coating on the steel sheet, and the properties of this coating were evaluated. Specifically, the magnesium oxide of the present invention or the magnesium oxide of the comparative example is made into a slurry, applied to a steel plate so that the weight after drying is 14 g m −2 , and after drying, at 1473 K for 20.0 hours. was subjected to final finish annealing. After the final annealing was completed, the steel sheet was cooled, washed with water, acid washed with an aqueous solution of hydrochloric acid, washed with water again, and dried. Coating unevenness and defects due to agglomerated particles were judged from the appearance of the coating after washing. That is, the coating unevenness of the gray forsterite coating is ◎ when it is formed thick and there is no unevenness, ○ when the coating is formed slightly thin and there is little unevenness, △ when the coating is thin and has a little unevenness, and the coating is thick. A very thin sample with a large amount of unevenness was evaluated as x. Defects caused by agglomerated particles: ◎ indicates that agglomerated particles are completely removed and there are no defects; O indicates that some agglomerated particles remain and some defects remain; was rated as Δ, and those in which aggregates clearly remained and many defects remained were rated as x.

<実施例1>
塩化マグネシウム(試薬特級)を純水に溶解させ0.5×10mol・m-3の塩化マグネシウム水溶液を作製した。次に水酸化カルシウム(試薬特級)を純水に入れ、0.5×10mol・m-3の水酸化カルシウム分散液を作製した。これらの塩化マグネシウム水溶液及び水酸化カルシウム分散液をMgCl/Ca(OH)=1.1のモル比で1×10-3になるように混合し、混合液を得た。その後、最終的に得られる酸化マグネシウム中のB含有量が約550ppmになるように、純水で0.3×10mol・m-3に調整したホウ酸水溶液を混合液に投入し、4枚ばねの攪拌羽を使用して、300rpmで撹拌しながら363Kにて6.0時間反応させ、水酸化マグネシウムスラリーを得た。その後、平均粒子径が1.5μmの酸化チタンを純水に分散させ、最終的に得られる酸化マグネシウム中のチタンが酸化チタン換算で5.0質量%なるように添加した後、水酸化マグネシウムスラリーをろ過し、得られる水酸化マグネシウムの重量の100倍の重量の純水で洗浄し、378Kで12.0時間乾燥して水酸化マグネシウム粉末を得た。得られた水酸化マグネシウム粉末を、電気炉を用いて、1173Kで1.0時間焼成した。このようにして、添加した酸化チタンをチタン酸マグネシウムとして含有する酸化マグネシウム粉末を得た。このとき、得られた酸化マグネシウム粉末中のチタン酸マグネシウムの含有量は7.28質量%となる。
<Example 1>
Magnesium chloride (reagent special grade) was dissolved in pure water to prepare a magnesium chloride aqueous solution of 0.5×10 3 mol·m −3 . Next, calcium hydroxide (reagent special grade) was added to pure water to prepare a calcium hydroxide dispersion of 0.5×10 3 mol·m −3 . These magnesium chloride aqueous solution and calcium hydroxide dispersion were mixed at a molar ratio of MgCl 2 /Ca(OH) 2 =1.1 so as to obtain a mixture of 1×10 −3 m 3 . After that, an aqueous solution of boric acid adjusted to 0.3×10 3 mol·m −3 with pure water is added to the mixed liquid so that the B content in the finally obtained magnesium oxide is about 550 ppm. Using a single-spring stirring blade, the mixture was stirred at 300 rpm and reacted at 363 K for 6.0 hours to obtain a magnesium hydroxide slurry. After that, titanium oxide having an average particle size of 1.5 μm was dispersed in pure water, and titanium in the finally obtained magnesium oxide was added so as to be 5.0% by mass in terms of titanium oxide, followed by magnesium hydroxide slurry. was filtered, washed with pure water of 100 times the weight of the obtained magnesium hydroxide, and dried at 378 K for 12.0 hours to obtain magnesium hydroxide powder. The obtained magnesium hydroxide powder was calcined at 1173K for 1.0 hour using an electric furnace. Thus, a magnesium oxide powder containing the added titanium oxide as magnesium titanate was obtained. At this time, the content of magnesium titanate in the obtained magnesium oxide powder was 7.28% by mass.

<実施例2>
塩化マグネシウム(試薬特級)を純水に溶解させ0.5×10mol・m-3の塩化マグネシウム水溶液を作製した。次に水酸化カルシウム(試薬特級)を純水に入れ、0.5×10mol・m-3の水酸化カルシウム分散液を作製した。これらの塩化マグネシウム水溶液及び水酸化カルシウム分散液をMgCl/Ca(OH)=1.1のモル比で1×10-3になるように混合し、混合液を得た。その後、最終的に得られる酸化マグネシウム中のB含有量が約550ppmになるように、純水で0.3×10mol・m-3に調整したホウ酸水溶液を混合液に投入し、4枚ばねの攪拌羽を使用して、300rpmで撹拌しながら303Kにて6.0時間反応させ、水酸化マグネシウムスラリーを得た。その後、平均粒子径が1.5μmの酸化チタンを純水に分散させ、最終的に得られる酸化マグネシウム中のチタンが酸化チタン換算で6.0質量%になるように添加した後、水酸化マグネシウムスラリーをろ過し、得られる水酸化マグネシウムの重量の100倍の重量の純水で洗浄し、378Kで12.0時間乾燥して水酸化マグネシウム粉末を得た。得られた水酸化マグネシウム粉末を、電気炉を用いて、1223Kで0.5時間焼成した。このようにして、添加した酸化チタンをチタン酸マグネシウムとして含有する酸化マグネシウム粉末を得た。このとき、得られた酸化マグネシウム粉末中のチタン酸マグネシウム含有量は9.04質量%となる。
<Example 2>
Magnesium chloride (reagent special grade) was dissolved in pure water to prepare a magnesium chloride aqueous solution of 0.5×10 3 mol·m −3 . Next, calcium hydroxide (reagent special grade) was added to pure water to prepare a calcium hydroxide dispersion of 0.5×10 3 mol·m −3 . These magnesium chloride aqueous solution and calcium hydroxide dispersion were mixed at a molar ratio of MgCl 2 /Ca(OH) 2 =1.1 so as to obtain a mixture of 1×10 −3 m 3 . After that, an aqueous solution of boric acid adjusted to 0.3×10 3 mol·m −3 with pure water is added to the mixed liquid so that the B content in the finally obtained magnesium oxide is about 550 ppm. A stirring blade of a leaf spring was used to react at 303 K for 6.0 hours while stirring at 300 rpm to obtain a magnesium hydroxide slurry. After that, titanium oxide having an average particle size of 1.5 μm is dispersed in pure water, and titanium in the finally obtained magnesium oxide is added so as to be 6.0% by mass in terms of titanium oxide. The slurry was filtered, washed with 100 times as much pure water as the weight of magnesium hydroxide obtained, and dried at 378 K for 12.0 hours to obtain magnesium hydroxide powder. The obtained magnesium hydroxide powder was calcined at 1223K for 0.5 hours using an electric furnace. Thus, a magnesium oxide powder containing the added titanium oxide as magnesium titanate was obtained. At this time, the content of magnesium titanate in the obtained magnesium oxide powder was 9.04% by mass.

<比較例1>
塩化マグネシウム(試薬特級)を純水に溶解させ0.5×10mol・m-3の塩化マグネシウム水溶液を作製した。次に水酸化カルシウム(試薬特級)を純水に入れ、0.5×10mol・m-3の水酸化カルシウム分散液を作製した。これらの塩化マグネシウム水溶液及び水酸化カルシウム分散液をMgCl/Ca(OH)=1.1のモル比で1×10-3になるように混合し、混合液を得た。その後、最終的に得られる酸化マグネシウム中のB含有量が約550ppmになるように、純水で0.3×10mol・m-3に調整したホウ酸水溶液を混合液に投入し、4枚ばねの攪拌羽を使用して、600rpmで撹拌しながら、363Kにて5.5時間反応させ水酸化マグネシウムスラリーを得た。その後、水酸化マグネシウムスラリーをろ過し、得られる水酸化マグネシウムの重量の100倍の重量の純水で洗浄し、378Kで12.0時間乾燥して水酸化マグネシウム粉末を得た。得られた水酸化マグネシウム粉末を、電気炉を用いて、1173Kで1.0時間焼成した。このようにして、酸化マグネシウムを得た。その後、平均粒子径が1.5μmの酸化チタンを、最終的に得られる酸化マグネシウム中のチタンが酸化チタン換算で5.0質量%になるように添加混合した。このようにして、添加された酸化チタンをそのまま含有する酸化マグネシウム粉末を得た。
<Comparative Example 1>
Magnesium chloride (reagent special grade) was dissolved in pure water to prepare a magnesium chloride aqueous solution of 0.5×10 3 mol·m −3 . Next, calcium hydroxide (reagent special grade) was added to pure water to prepare a calcium hydroxide dispersion of 0.5×10 3 mol·m −3 . These magnesium chloride aqueous solution and calcium hydroxide dispersion were mixed at a molar ratio of MgCl 2 /Ca(OH) 2 =1.1 so as to obtain a mixture of 1×10 −3 m 3 . After that, an aqueous solution of boric acid adjusted to 0.3×10 3 mol·m −3 with pure water is added to the mixed liquid so that the B content in the finally obtained magnesium oxide is about 550 ppm. While stirring at 600 rpm using a leaf-spring stirring blade, reaction was carried out at 363 K for 5.5 hours to obtain a magnesium hydroxide slurry. After that, the magnesium hydroxide slurry was filtered, washed with pure water of 100 times the weight of the obtained magnesium hydroxide, and dried at 378 K for 12.0 hours to obtain magnesium hydroxide powder. The obtained magnesium hydroxide powder was calcined at 1173K for 1.0 hour using an electric furnace. Thus, magnesium oxide was obtained. After that, titanium oxide having an average particle size of 1.5 μm was added and mixed so that the finally obtained magnesium oxide contained 5.0% by mass of titanium in terms of titanium oxide. Thus, a magnesium oxide powder containing the added titanium oxide as it was was obtained.

<結果>
前述の評価方法に従い、得られた酸化マグネシウム粉末を用いて、鋼板表面にフォルステライト被膜を形成させ、フォルステライトの被膜ムラ、及び凝集粒子による欠陥を評価した。表1に、それぞれの酸化マグネシウム粉末について、組成、CAA及びBET比表面積並びに評価結果を示す。
<Results>
A forsterite coating was formed on the steel sheet surface using the obtained magnesium oxide powder according to the evaluation method described above, and defects due to forsterite coating unevenness and agglomerated particles were evaluated. Table 1 shows the composition, CAA and BET specific surface areas, and evaluation results for each magnesium oxide powder.

Figure 0007328777000001
Figure 0007328777000001

表1のとおり、所定量のチタン化合物をチタン酸マグネシウムとして含有する酸化マグネシウム(実施例1及び2)を用いて形成したフォルステライト被膜は、被膜のムラ及び凝集粒子による欠陥を有さないかあるいは少ない優れたフォルステライト被膜であった。したがって、本発明の酸化マグネシウムを用いることにより、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を製造することができることが明らかとなった。これに対し、チタン化合物をチタン酸マグネシウムでなく、酸化チタンのまま含有する酸化マグネシウム(比較例1)を用いて形成したフォルステライト被膜は、被膜のムラがやや多く、また凝集粒子による欠陥が多くあって、所望の方向性電磁鋼板は得られないことが明らかであった。 As shown in Table 1, the forsterite coating formed using magnesium oxide containing a predetermined amount of titanium compound as magnesium titanate (Examples 1 and 2) had no defects due to coating unevenness and agglomerated particles. It was an excellent forsterite coating with a small amount. Therefore, it has been clarified that by using the magnesium oxide of the present invention, a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and insulating properties can be produced. On the other hand, the forsterite coating formed by using magnesium oxide (Comparative Example 1) containing titanium oxide as it is instead of magnesium titanate as a titanium compound has a little unevenness in the coating and many defects due to agglomerated particles. Therefore, it was clear that the desired grain-oriented electrical steel sheet could not be obtained.

本発明によれば、磁気特性及び絶縁特性に優れた方向性電磁鋼板を得るための焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnesium oxide for annealing separators for obtaining the grain-oriented electrical steel sheet excellent in a magnetic property and an insulation property can be provided.

Claims (6)

チタン酸マグネシウムを5.0~20.0質量%含有し、BET比表面積が12.0×10 ~25.0×10 ・kg -1 であり、クエン酸活性度が50~200秒であり、ホウ素を0.04~0.15質量%含有し、塩素含有量が0.10質量%以下である焼鈍分離剤用酸化マグネシウム。 It contains 5.0 to 20.0% by mass of magnesium titanate, has a BET specific surface area of 12.0×10 3 to 25.0×10 3 m 2 ·kg −1 , and has a citric acid activity of 50 to 200. Magnesium oxide for an annealing separator containing 0.04 to 0.15% by mass of boron and having a chlorine content of 0.10% by mass or less . 請求項1記載の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを含む焼鈍分離剤。 An annealing separator containing magnesium oxide for an annealing separator according to claim 1 . 請求項1記載の焼鈍分離剤用酸化マグネシウムを用いて表面に被膜を形成させた方向性電磁鋼板。 A grain-oriented electrical steel sheet having a coating formed on the surface thereof using the magnesium oxide for annealing separator according to claim 1 . 焼鈍分離剤用酸化マグネシウムの製造方法であって、
得られる酸化マグネシウム中のチタン酸マグネシウムの含有量が0.1~20.0質量%となるようにチタン化合物を混合した酸化マグネシウム前駆体を焼成する工程を含む製造方法。
A method for producing magnesium oxide for an annealing separator, comprising:
A production method comprising a step of firing a magnesium oxide precursor mixed with a titanium compound such that the content of magnesium titanate in the obtained magnesium oxide is 0.1 to 20.0% by mass.
チタン化合物が酸化チタンである請求項記載の製造方法。 5. The production method according to claim 4 , wherein the titanium compound is titanium oxide. チタン化合物が0.1~10.0μmの平均粒子径を有する請求項又は記載の製造方法。 The production method according to claim 4 or 5 , wherein the titanium compound has an average particle size of 0.1 to 10.0 µm.
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