JPH04311528A - 無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍方法 - Google Patents
無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍方法Info
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- JPH04311528A JPH04311528A JP7636491A JP7636491A JPH04311528A JP H04311528 A JPH04311528 A JP H04311528A JP 7636491 A JP7636491 A JP 7636491A JP 7636491 A JP7636491 A JP 7636491A JP H04311528 A JPH04311528 A JP H04311528A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無方向性電磁鋼板の仕上
げ連続焼鈍方法に関する。
げ連続焼鈍方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無方向性電磁鋼板の鉄損値は鋼板中のＳ
ｉ 量と仕上げ焼鈍工程での再結晶・結晶成長による結
晶粒径に大きく影響され、フルプロセス無方向電磁鋼板
では、これによってほぼ決定され、またセミプロセス無
方向性電磁鋼板でもその影響は大である。然るに仕上げ
焼鈍工程での結晶成長は、鋼板中の成分の影響や上工程
からの熱履歴等の影響、さらには仕上げ焼鈍時の昇温状
態や表面酸化皮膜の生成等の鋼板表面光沢度によって、
仕上げ焼鈍において同一温度・同一時間で焼鈍を行って
も結晶粒の成長度合は異なり、結晶粒径ひいては鉄損値
が鋼板の場所によって大きくばらつく。この為、製鋼工
程における溶鋼中の成分調整の管理を厳しくし、均質な
素材を造り込むことによって目標鉄損値を得るようにし
ているが、未だばらつきは大きいものが散見される。
ｉ 量と仕上げ焼鈍工程での再結晶・結晶成長による結
晶粒径に大きく影響され、フルプロセス無方向電磁鋼板
では、これによってほぼ決定され、またセミプロセス無
方向性電磁鋼板でもその影響は大である。然るに仕上げ
焼鈍工程での結晶成長は、鋼板中の成分の影響や上工程
からの熱履歴等の影響、さらには仕上げ焼鈍時の昇温状
態や表面酸化皮膜の生成等の鋼板表面光沢度によって、
仕上げ焼鈍において同一温度・同一時間で焼鈍を行って
も結晶粒の成長度合は異なり、結晶粒径ひいては鉄損値
が鋼板の場所によって大きくばらつく。この為、製鋼工
程における溶鋼中の成分調整の管理を厳しくし、均質な
素材を造り込むことによって目標鉄損値を得るようにし
ているが、未だばらつきは大きいものが散見される。
【０００３】一方、仕上げ焼鈍炉の操業において、オペ
レータは操業基準を基に、操業実績と経験から炉温の設
定を行っており、その操業の自動制御方法として、例え
ば、焼鈍炉の出側で板温と鋼板の鉄損値を測定し、焼鈍
炉における通板速度を調整することが特開平１−２１９
１２７号公報で提案されていて一定の作用効果が得られ
るが、電磁鋼板特有の上工程や加熱速度に影響する鋼板
表面状況の影響を考慮していないため、現状においては
、未だ無方向性電磁鋼板の鉄損値は目標値に対してある
程度のばらつきは避けられず、その結果、品質・歩留の
向上、省エネルギー効果の期待できないものであった。
レータは操業基準を基に、操業実績と経験から炉温の設
定を行っており、その操業の自動制御方法として、例え
ば、焼鈍炉の出側で板温と鋼板の鉄損値を測定し、焼鈍
炉における通板速度を調整することが特開平１−２１９
１２７号公報で提案されていて一定の作用効果が得られ
るが、電磁鋼板特有の上工程や加熱速度に影響する鋼板
表面状況の影響を考慮していないため、現状においては
、未だ無方向性電磁鋼板の鉄損値は目標値に対してある
程度のばらつきは避けられず、その結果、品質・歩留の
向上、省エネルギー効果の期待できないものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決すべく、無方向性電磁鋼板の鉄損値への上工程影響
及び焼鈍における加熱速度・温度・時間影響を定量化し
、鉄損値を予測可能なモデルを構築することによって、
焼鈍炉の加熱帯域および均熱帯域炉温・通板速度設定制
御を行い、最適焼鈍条件を満足する操業を行うことを可
能にし、もって品質上及び省エネルギー上最適な焼鈍条
件に制御する無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍方法を
提供することを目的とする。
解決すべく、無方向性電磁鋼板の鉄損値への上工程影響
及び焼鈍における加熱速度・温度・時間影響を定量化し
、鉄損値を予測可能なモデルを構築することによって、
焼鈍炉の加熱帯域および均熱帯域炉温・通板速度設定制
御を行い、最適焼鈍条件を満足する操業を行うことを可
能にし、もって品質上及び省エネルギー上最適な焼鈍条
件に制御する無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明に係る連続焼鈍方法は、上工程の成分情報とし
て得られる鉄損値に影響するＳｉ 量、Ｃ量及び結晶成
長に影響するＭｎ 量、Ｓ量と、焼鈍炉における温度履
歴及び鋼板の通板速度とから算出される結晶成長のエネ
ルギー量となる付与加熱値、及び焼鈍温度と、通板速度
から算出される鋼板の加熱速度とから、鉄損値を予測す
る関数式を実績値を用いて導出し、この関数式から制御
対象となる鋼板の目標鉄損値と成分情報のＳｉ 量、Ｃ
量、Ｍｎ 量、Ｓ量と、仕上げ焼鈍における設定加熱温
度と設定通板速度から算出される鋼板の設定加熱速度と
によって、目標鉄損値に造り込むために鋼板に必要な付
与加熱値を算出し、この必要付与加熱値になるように炉
温または通板速度の少なくとも何れか一方を算出・設定
することによって、鋼成分の変動や鋼板表面状況の変化
に左右されず目標鉄損値に対する実績鉄損値のばらつき
を極力小さくして、磁気特性が安定した無方向性電磁鋼
板を得るようにした。以下に本発明の実施例を水平型連
続焼鈍炉を例として詳細に説明する。
、本発明に係る連続焼鈍方法は、上工程の成分情報とし
て得られる鉄損値に影響するＳｉ 量、Ｃ量及び結晶成
長に影響するＭｎ 量、Ｓ量と、焼鈍炉における温度履
歴及び鋼板の通板速度とから算出される結晶成長のエネ
ルギー量となる付与加熱値、及び焼鈍温度と、通板速度
から算出される鋼板の加熱速度とから、鉄損値を予測す
る関数式を実績値を用いて導出し、この関数式から制御
対象となる鋼板の目標鉄損値と成分情報のＳｉ 量、Ｃ
量、Ｍｎ 量、Ｓ量と、仕上げ焼鈍における設定加熱温
度と設定通板速度から算出される鋼板の設定加熱速度と
によって、目標鉄損値に造り込むために鋼板に必要な付
与加熱値を算出し、この必要付与加熱値になるように炉
温または通板速度の少なくとも何れか一方を算出・設定
することによって、鋼成分の変動や鋼板表面状況の変化
に左右されず目標鉄損値に対する実績鉄損値のばらつき
を極力小さくして、磁気特性が安定した無方向性電磁鋼
板を得るようにした。以下に本発明の実施例を水平型連
続焼鈍炉を例として詳細に説明する。
【０００６】
【作用】図１に示されるようにこの実施例での連続焼鈍
炉１は、入側から予熱帯２、無酸化加熱帯３、ラジアン
ト加熱帯４、均熱帯５を備えている。被加熱対象である
無方向性電磁鋼板１１は、入側から出側方向へ走行する
間に、予熱帯２、無酸化加熱帯３、ラジアント加熱帯４
にて加熱され、均熱帯５で特定温度に保持される。均熱
帯５は複数の燃焼ゾーンを備えており、この燃焼ゾーン
温度設定と燃焼ゾーンの稼動数を調整すること、及び通
板速度を調整することにより、鋼板の到達温度とその保
持時間を制御し、鋼板の鉄損値を目標値に合わせ込む。
炉１は、入側から予熱帯２、無酸化加熱帯３、ラジアン
ト加熱帯４、均熱帯５を備えている。被加熱対象である
無方向性電磁鋼板１１は、入側から出側方向へ走行する
間に、予熱帯２、無酸化加熱帯３、ラジアント加熱帯４
にて加熱され、均熱帯５で特定温度に保持される。均熱
帯５は複数の燃焼ゾーンを備えており、この燃焼ゾーン
温度設定と燃焼ゾーンの稼動数を調整すること、及び通
板速度を調整することにより、鋼板の到達温度とその保
持時間を制御し、鋼板の鉄損値を目標値に合わせ込む。
【０００７】しかしながら、従来は鉄損値と炉温との間
の定量的な関係式はなく、予め設定した基準値を基に、
オペレータが焼鈍炉出側の鉄損計７をみながらこれを調
整していた。
の定量的な関係式はなく、予め設定した基準値を基に、
オペレータが焼鈍炉出側の鉄損計７をみながらこれを調
整していた。
【０００８】本発明においては炉温の鉄損値への影響を
結晶粒径の成長に伴うものであるとゆう点に着目して、
実験により定めた次式で表わす付与加熱値Ｅとした。
結晶粒径の成長に伴うものであるとゆう点に着目して、
実験により定めた次式で表わす付与加熱値Ｅとした。
【０００９】
【数１】
【００１０】ここでＴ（ｔ） は時刻ｔにおける無方向
性電磁鋼板の温度（Ｋ） で予め理論的もしくは実験的
に求められている伝熱係数を用い、公知の輻射伝熱計算
法により計算される。ｔｏ，ｔ１ は焼鈍炉の入口及び
出口における時刻である。Ｑは定数で、鉄損値に対する
付与加熱値Ｅのばらつきが最小となるように決定する。 付与加熱値Ｅは、鋼板温度Ｔ（ｔ） における拡散速度
の積分値で、結晶粒径に相当する値であり、即ち加熱速
度、および炉温の鉄損値への影響量を表わす。
性電磁鋼板の温度（Ｋ） で予め理論的もしくは実験的
に求められている伝熱係数を用い、公知の輻射伝熱計算
法により計算される。ｔｏ，ｔ１ は焼鈍炉の入口及び
出口における時刻である。Ｑは定数で、鉄損値に対する
付与加熱値Ｅのばらつきが最小となるように決定する。 付与加熱値Ｅは、鋼板温度Ｔ（ｔ） における拡散速度
の積分値で、結晶粒径に相当する値であり、即ち加熱速
度、および炉温の鉄損値への影響量を表わす。
【００１１】また、仕上げ焼鈍の鋼板の加熱過程におい
ては単位時間当りの昇温量として次式で表わされる加熱
速度ＶＴ によって、再結晶状態や表面酸化皮膜の生成
状態が異なり、これらの影響で鉄損値が変化する。 ＶＴ ＝ＴＮＯＦ ／Ｖ＊Ｌ
…（２）
ては単位時間当りの昇温量として次式で表わされる加熱
速度ＶＴ によって、再結晶状態や表面酸化皮膜の生成
状態が異なり、これらの影響で鉄損値が変化する。 ＶＴ ＝ＴＮＯＦ ／Ｖ＊Ｌ
…（２）
【００１２】ここでＴＮＯＦ
は加熱帯例えば無酸化加熱炉３の出側に位置する板温計
８によって計測される板温、Ｖは通板速度、Ｌは予熱帯
２入側から無酸化加熱帯３出側までの距離である。
は加熱帯例えば無酸化加熱炉３の出側に位置する板温計
８によって計測される板温、Ｖは通板速度、Ｌは予熱帯
２入側から無酸化加熱帯３出側までの距離である。
【００１３】このようにして求められた付与加熱値Ｅと
鋼板の加熱速度ＶＴと上工程からの成分情報として、結
晶成長に影響を及ぼすＭｎ 量・Ｓ量と鉄損値そのもの
に影響するＳｉ 量・Ｃ量とから、鉄損値Ｗはこれらの
関数値として次式の如く表わされる。 Ｗ＝α（Ｅ＋ｇ（ＶＴ ））＋（Ｅ＋ｇ（
ＶＴ ））×ｆ（Ｍｎ，Ｓ）
＋βｆ（Ｍｎ，Ｓ）
＋ｈ（Ｓｉ，Ｃ） …（３）
鋼板の加熱速度ＶＴと上工程からの成分情報として、結
晶成長に影響を及ぼすＭｎ 量・Ｓ量と鉄損値そのもの
に影響するＳｉ 量・Ｃ量とから、鉄損値Ｗはこれらの
関数値として次式の如く表わされる。 Ｗ＝α（Ｅ＋ｇ（ＶＴ ））＋（Ｅ＋ｇ（
ＶＴ ））×ｆ（Ｍｎ，Ｓ）
＋βｆ（Ｍｎ，Ｓ）
＋ｈ（Ｓｉ，Ｃ） …（３）
【００１４】ここで関数形ｆ，ｇ，ｈ及び定数α，βは
理論的に求めるのは困難であるため、過去の実績に基づ
きこれらの関数形並びに定数を決定し、精度的に十分検
討されることが望ましい。
理論的に求めるのは困難であるため、過去の実績に基づ
きこれらの関数形並びに定数を決定し、精度的に十分検
討されることが望ましい。
【００１５】このように構築された過去の実績に基づく
鉄損値の予測モデル式（３）を付与加熱値Ｅについて解
くと、次式の如く表わされる。
鉄損値の予測モデル式（３）を付与加熱値Ｅについて解
くと、次式の如く表わされる。
【００１６】
【数２】
【００１７】式（４）に対象とする鋼板の目標鉄損値と
上工程の成分情報としてＳｉ ，Ｃ，Ｍｎ ， Ｓの各
量及び設定加熱帯温度と設定通板速度によって算出され
る加熱速度ＶＴ を代入することにより、この鋼板が目
標鉄損値を得るために必要な付与加熱値Ｅを算出するこ
とが出来る。従って、この必要付与加熱値Ｅを（１）式
に基づいて実現できるよう炉温または通板速度の少なく
とも一方の設定を行えば精度良く目標鉄損値に造り込む
ことが可能となる。
上工程の成分情報としてＳｉ ，Ｃ，Ｍｎ ， Ｓの各
量及び設定加熱帯温度と設定通板速度によって算出され
る加熱速度ＶＴ を代入することにより、この鋼板が目
標鉄損値を得るために必要な付与加熱値Ｅを算出するこ
とが出来る。従って、この必要付与加熱値Ｅを（１）式
に基づいて実現できるよう炉温または通板速度の少なく
とも一方の設定を行えば精度良く目標鉄損値に造り込む
ことが可能となる。
【００１８】具体的に必要付与加熱値を実現する一つの
方法としては、式（１）から炉温を直接逆算することは
困難である為、実操業においては予熱帯・加熱帯の温度
及び基準通板速度は対象となる無方向性電磁鋼板のグレ
ードによって予め決まっていることを考慮して、加熱帯
および均熱帯の燃焼ゾーン温度と稼動燃焼ゾーン数を必
要付与加熱値を実現できるよう決定する。即ち、予め無
方向性電磁鋼板のグレードと加熱帯および均熱帯の燃焼
ゾーン温度と稼動燃焼ゾーン数から算出した付与加熱値
のテーブルを作成しておき、このテーブルから無方向性
電磁鋼板のグレードと必要付与加熱帯Ｅとから加熱帯ま
たは／および均熱帯の燃焼ゾーン温度と稼動燃焼ゾーン
数を決定する。
方法としては、式（１）から炉温を直接逆算することは
困難である為、実操業においては予熱帯・加熱帯の温度
及び基準通板速度は対象となる無方向性電磁鋼板のグレ
ードによって予め決まっていることを考慮して、加熱帯
および均熱帯の燃焼ゾーン温度と稼動燃焼ゾーン数を必
要付与加熱値を実現できるよう決定する。即ち、予め無
方向性電磁鋼板のグレードと加熱帯および均熱帯の燃焼
ゾーン温度と稼動燃焼ゾーン数から算出した付与加熱値
のテーブルを作成しておき、このテーブルから無方向性
電磁鋼板のグレードと必要付与加熱帯Ｅとから加熱帯ま
たは／および均熱帯の燃焼ゾーン温度と稼動燃焼ゾーン
数を決定する。
【００１９】
【実施例】次に実施例について述べる。図１で示す連続
焼鈍炉を用いて無方向性電磁鋼板の仕上げ焼鈍を行った
。供試材は１００コイルで、上工程情報からこれらの鋼
成分はＣ５０ｐｐｍ 未満、Ｓｉ ０．５〜１．５％，
Ｍｎ １〜２％，Ｓ５０ｐｐｍ 未満である。これら各
供試材の半分を本発明法による鉄損値の予測モデル式（
３）より、付与加熱値Ｅを算出し、連続焼鈍炉の均熱帯
の温度を設定・制御し仕上げ焼鈍した。この際の温度は
６５０〜７５０ ℃の間で設定した。また、比較法は
均熱帯の温度を７００ ℃一定とした。又両者とも、加
熱帯の温度設定は一定とし、設定通板速度を±１０ｍｐ
ｍ の範囲で変更した。
焼鈍炉を用いて無方向性電磁鋼板の仕上げ焼鈍を行った
。供試材は１００コイルで、上工程情報からこれらの鋼
成分はＣ５０ｐｐｍ 未満、Ｓｉ ０．５〜１．５％，
Ｍｎ １〜２％，Ｓ５０ｐｐｍ 未満である。これら各
供試材の半分を本発明法による鉄損値の予測モデル式（
３）より、付与加熱値Ｅを算出し、連続焼鈍炉の均熱帯
の温度を設定・制御し仕上げ焼鈍した。この際の温度は
６５０〜７５０ ℃の間で設定した。また、比較法は
均熱帯の温度を７００ ℃一定とした。又両者とも、加
熱帯の温度設定は一定とし、設定通板速度を±１０ｍｐ
ｍ の範囲で変更した。
【００２０】仕上げ焼鈍後に鉄損値Ｗ１５／５０ を測
定した結果を表１に示す。この結果から明らかなように
、本発明によるとコイル毎による鉄損値のばらつきが少
なく、且つ目標とする鉄損値を有する無方向性電磁鋼板
が得られることが実証された。また、予め最適炉温が伴
っているので効率よく操業を行うことも可能で、省エネ
効果を期待できる。
定した結果を表１に示す。この結果から明らかなように
、本発明によるとコイル毎による鉄損値のばらつきが少
なく、且つ目標とする鉄損値を有する無方向性電磁鋼板
が得られることが実証された。また、予め最適炉温が伴
っているので効率よく操業を行うことも可能で、省エネ
効果を期待できる。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
方向性電磁鋼板の品質上最適な仕上げ焼鈍条件を的確に
与えることができ、対象となる無方向性電磁鋼板の目標
鉄損値に対する実績鉄損値のばらつきを低減できる効果
を奏する。
方向性電磁鋼板の品質上最適な仕上げ焼鈍条件を的確に
与えることができ、対象となる無方向性電磁鋼板の目標
鉄損値に対する実績鉄損値のばらつきを低減できる効果
を奏する。
【図１】水平型連続焼鈍炉の構成を示す模式図である。
１…連続焼鈍炉
２…予熱帯
３…無酸化加熱帯
４…ラジアント加熱帯
５…均熱帯
６…冷却帯
７…鉄損計
８…板温計
９…ペイオフリール
１０…テンションリール
１１…無方向性電磁鋼板
Claims (1)
- 【請求項１】 無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍に
おいて、目標とする鉄損値と上工程で測定される鋼板中
の成分Ｓｉ ，Ｃ，Ｍｎ ，Ｓ量及び仕上げ焼鈍におけ
る設定加熱温度と設定通板速度から算出される鋼板の加
熱速度とから、それらの関数として与えられる、焼鈍炉
において目標鉄損値に造り込むために鋼板に必要な付与
加熱値を算出し、この必要付与加熱値となるように焼鈍
炉の炉温または通板速度の少なくともいずれか一方を設
定することを特徴とする無方向性電磁鋼板の仕上げ連続
焼鈍方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7636491A JPH04311528A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7636491A JPH04311528A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311528A true JPH04311528A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13603302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7636491A Withdrawn JPH04311528A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 無方向性電磁鋼板の仕上げ連続焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04311528A (ja) |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP7636491A patent/JPH04311528A/ja not_active Withdrawn
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