JPH086142B2 - 方向性電磁鋼スラブの加熱方法 - Google Patents

方向性電磁鋼スラブの加熱方法

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JPH086142B2
JPH086142B2 JP20673491A JP20673491A JPH086142B2 JP H086142 B2 JPH086142 B2 JP H086142B2 JP 20673491 A JP20673491 A JP 20673491A JP 20673491 A JP20673491 A JP 20673491A JP H086142 B2 JPH086142 B2 JP H086142B2
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slab
furnace
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induction heating
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智 島津
浩二 藤井
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Nippon Steel Corp
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  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、方向性電磁鋼スラブ
の熱間圧延ラインにおける加熱方法に関する。
【0002】
【従来の技術】方向性電磁鋼板は高磁束密度かつ低鉄損
という優れた磁気特性をもっており、変圧器などの鉄心
材料として広く用いられている。その製造工程におい
て、[110]〈001〉方位に高度に集積した二次再
結晶を得るために、MnS,AlNといった結晶粒方向
を制御するインヒビターを用いている。このインヒビタ
ーが適正に意図した作用をもたらすためには、熱間圧延
に先立つスラブ加熱時にインヒビターを十分に解離固溶
させる必要がある。さらに、スラブを適切な条件で熱間
圧延し、冷却を行って、インヒビターを微細かつ均一に
分散析出させることが重要である。上記インヒビターの
解離固溶のために、スラブをたとえば1200℃以上に
高温加熱を行っている。
【0003】上記高温加熱については、たとえば特開昭
61−69924号公報,特開昭61−69927号公
報などにより開示されている。これら公報で開示された
高温加熱方法は、スラブを1250℃程度までガス燃焼
型加熱炉で予備加熱し、その後の高温加熱を不活性雰囲
気に制御した誘導加熱炉で短時間に行う。高温加熱を行
う誘導加熱炉は、熱間圧延ラインに沿うようにして設け
られている。また、スラブはこれの長手方向に移送さ
れ、昇降可能な炉床により熱間圧延ラインからすくい上
げられて誘導加熱炉内に装入される。炉内に装入された
スラブは下側のスラブ側面が炉床によって下方より支持
されており、スラブ上下面が垂直となった姿勢で加熱さ
れる。
【0004】上記高温加熱工程において、スラブがこれ
の長手方向について均一に加熱されないという問題があ
る。すなわち、スラブは電磁誘導によってスラブ自身が
発熱して昇温するので、スラブの表面温度は誘導加熱炉
の炉壁面温度より高くなる。このために、スラブ表面は
炉壁面に向かって熱を放射する。スラブの先後端面が誘
導加熱炉の先後端部の炉壁面より離れるに従い、スラブ
先後端部の放射面に対する炉壁放射面の比が大きくな
る。したがって、スラブ先端部の炉壁面間距離と後端部
の炉壁面間距離とが異なると、スラブ先端部と後端部と
の間で温度差が生じる。たとえば、スラブ先端部の炉壁
面間距離が後端部の炉壁面間距離よりも大きいと、スラ
ブ先端部は熱放射が後端部に比べて大きくなって低温と
なる。低温となった先端部では、前記インヒビターを十
分に解離固溶できないことがある。このようなスラブで
製造した電磁鋼板の先後端部分は他の部分に比べて磁束
密度が低く、鉄損が高くなる。また、このようなスラブ
を熱間圧延すると、先後端部に割れが生じやすいという
問題もある。なお、スラブの低温となった部分を所定温
度まで加熱することが考えられるが、スラブの他の部分
を余分に加熱することになり、むだなエネルギを消費す
る。
【0005】上記問題を解決するために、スラブの先端
部の炉壁面間距離と後端部の炉壁面間距離とが等しくな
るようにしてスラブを炉内に装入し、加熱する方法が提
案されている。(特開平3−31422号公報参照)ま
た、他の方法として、炉内に長手方向に沿って複数の仕
切り壁を設け、仕切り壁ごとに不活性ガスを吹き込み、
ガス吹込み量を調整して被加熱材の長手方向温度分布を
制御する方法も提案されている。(特開平2−1171
7号公報参照)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記スラブの先端部の
炉壁面間距離と後端部の炉壁面間距離とが等しくなるよ
うにしてスラブを炉内に装入する方法では、次のような
問題がある。ガス燃焼型加熱炉でスラブを予備加熱する
際に、スラブ長手方向に温度差が生じることがある。こ
れは、ガス炉の中央部はガスバーナーのフレームが十分
にとどかず、炉壁近くに比べて加熱温度が低くなること
による。誘導加熱炉に装入される前のスラブに先端部と
後端部との間に温度差(図2参照)があれば、上記方法
では誘導加熱炉による高温加熱後も温度差を解消するこ
とはできない。また、この方法では、スラブの長さに応
じて移動可能な炉壁を炉内の先後端部に設けなければな
らず、炉の構造が複雑になる。
【0007】複数の仕切り壁を設け、仕切り壁ごとに不
活性ガスを吹き込み、ガス吹込み量を調整して被加熱材
の長手方向温度分布を制御する方法では、炉体の構造が
複雑となるうえに、不活性ガスの吹込み装置および吹込
み量調整装置が必要となり、加熱設備全体の構造も複雑
となる。
【0008】この発明は、簡単な設備によりスラブを所
定温度に均一に誘導加熱することができる方向性電磁鋼
スラブの加熱方法を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の方向性電磁鋼
スラブの加熱方法は、電磁鋼スラブをガス燃焼型加熱炉
で予備加熱して誘導加熱炉装入前にスラブ先端部と後端
部との温度差を検出する。そして、検出温度差に基づい
て温度差が0となる、スラブ先端面または後端面とこれ
に向かい合う炉壁面との間の目標距離を求め、目標距離
となるようにスラブ長手方向に沿ったスラブ装入位置を
調整してスラブを誘導加熱炉内に装入する。
【0010】図1は、誘導加熱炉13内にスラブ1が装
入された状態を示している。スラブ先端面2と炉壁面1
5aとの距離はD1 であり、スラブ後端面3と炉壁面1
5bとの距離はD2 である。炉壁15の外周面に沿って
配置された誘導コイル17により、スラブ1は加熱され
る。
【0011】ガス燃焼型加熱炉で予備加熱して誘導加熱
炉装入する前のスラブ長手方向温度分布は、図2に示す
ように先端部と後端部との間に温度差Δθが生じてい
る。ガス燃焼型加熱炉から誘導加熱炉にスラブを移送す
る間に、放射温度計などにより先端部と後端部との間の
温度差Δθを検出する。温度差Δθと目標距離との関係
は予め実験で求めておき、制御用コンピュータに保存し
ておく。
【0012】図3は、スラブ先端部の炉壁面間距離D1
と後端部の炉壁面間距離D2 との差と温度差Δθとの関
係を示している。スラブ長さおよび炉壁面間距離は既知
であるので、図3の関係から温度差Δθが0となる炉壁
面間距離D1 およびD2 を求めることができる。目標の
炉壁面間距離D1 およびD2 でスラブを誘導加熱炉内に
装入するには、たとえばスラブ移送装置を制御コンピュ
ータにより制御する。すなわち、上記目標の炉壁面間距
離D1 およびD2 となる位置までスラブを移送し、停止
して炉内に取り込む。
【0013】
【作用】スラブ先後端部のうち、温度の低い端部の炉壁
面間距離が温度の高い端部の炉壁面間距離よりも小さく
なるように、スラブを誘導加熱炉に装入する。温度の低
い端部は炉壁面間距離は小さいので、スラブ端部の放射
面に対する炉壁放射面の比は他の端部よりも小さくな
る。この結果、温度の低い端部の温度降下は小さく、ス
ラブ先後端部の温度差はなくなる。
【0014】
【実施例】第4図は、この発明の方法を実施する熱間圧
延設備の構成例を模式的に示している。図面に示すよう
に、熱間圧延設備は熱間圧延ラインLに沿って順次配列
されたガス燃焼型加熱炉11、誘導加熱炉13、粗圧延
機31および仕上圧延機列32よりなっている。誘導加
熱炉13は、炉体14は下方に向かって開口しており、
炉壁15の外周に加熱コイル17が取り付けられてい
る。誘導加熱炉13は、スラブ1の上下面が水平姿勢か
ら垂直姿勢となるようにし90度転回するスラブ転回装
置21、炉内のスラブ1を垂直姿勢で支持する炉床25
および炉床25を昇降する電動ウインチ27を備えてい
る。スラブ転回装置21は、スラブ1を載せる爪22、
爪22に連結されたアーム(図示しない)、およびアー
ムを介して爪22を90度転回する油圧シリンダ23か
らなっている。また、誘導加熱炉13は、スラブ1を上
方より押さえて支持する支持軸28を備えている。支持
軸28は、エアーシリンダ29により昇降される。圧延
ラインLに沿ってローラーテーブル34が設けられてい
る。ローラーテーブル34は駆動モーター35により回
転され、スラブ1をこれの長手方向に搬送する。ローラ
ーテーブル34の上方に放射温度計37が設けられてお
り、放射温度計37で検出した温度信号は制御用コンピ
ュータ39に入力される。制御コンピュータ39は温度
信号に基づいてスラブ1の装入位置を求め、ローラーテ
ーブル34の駆動モーター35を制御してスラブ1を所
定位置に停止する。
【0015】ここで、上記のように構成された熱間圧延
設備により、連続鋳造法で製造された電磁鋼スラブを加
熱した例について説明する。
【0016】スラブ1をガス燃焼型加熱炉11により1
150℃まで比較的低い昇温速度で予備加熱した。スラ
ブの寸法は、長さ10500mm、幅1010mm、厚み2
00mmである。スラブ移送中に放射温度計37で検出し
たスラブ先端部2と後端部3との温度差Δθは、57℃
であった。上記温度差Δθに基づいてスラブ先後端部
2,3の炉壁面間距離D1 ,D2を求めた結果、先端部
の炉壁面間距離D1 は280mmであり、後端部の炉壁面
間距離D2 は150mmであった。炉先後端の炉壁面間距
離は430mmであった。上記炉壁面間距離D1 ,D2
なるようにスラブ1を誘導加熱炉13に装入し、135
0℃まで急速加熱した。炉からの抽出まで15分間均熱
保持した。均熱保持した後のスラブ1の表面温度を放射
温度計で測定した結果、スラブ先後端部の温度差Δθは
3℃であった。
【0017】高温加熱したスラブ1を誘導加熱炉13よ
り抽出した後に粗圧延を行い、直ちに仕上圧延機32列
に送って仕上げ圧延した。ついで、公知の方法で酸洗、
予備冷延、熱延板焼鈍を施した後、0.220mmまで冷
間圧延した。得られた冷延板を公知の方法で脱炭焼鈍し
て焼き付け分離剤を塗布した後、最終焼鈍を行い、張力
コーティングを施して高磁束密度方向性電磁鋼板を製造
した。その結果、得られた電磁鋼板の鉄損値W17/50
平均0.810W/kgであり、バラツキσは0.003W/
kgであった。また、磁束密度B8 は平均1.930 Tで
あり、バラツキσは0.002 Tであった。これに対し
て、従来法(スラブ先後端面と誘導加熱炉の先後端部の
壁面との距離を先後端ともに等しくして誘導加熱炉に装
入)では、均熱保持した後のスラブ先後端部の温度差Δ
θが40℃であった。この高温加熱処理したスラブを上
記と同様にして製造した電磁鋼板の鉄損値W17/50 は平
均0.854W/kgであり、バラツキσは0.132W/kg
であった。また、磁束密度B8 は平均1.917 Tであ
り、バラツキσは0.007 Tであった。
【0018】
【発明の効果】この発明によれば、スラブは全体にわた
ってほぼ均一な温度に高温加熱される。したがって、磁
気特性にばらつきのない優れた品質の電磁鋼板を提供す
ることができ、また歩留りの向上を図ることができる。
さらに、誘導加熱炉内の所定位置にスラブを装入すれば
よいので、簡単な構造の加熱設備によりスラブを均一加
熱することことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スラブが装入された状態にある誘導加熱炉の横
断面図である。
【図2】スラブ長手方向の温度分布曲線の一例である。
【図3】スラブ先端部の炉壁面間距離と後端面の炉壁面
間距離との差とスラブ先後端部の温度差との関係を示す
線図である。
【図4】この発明の方法を実施する熱間圧延設備の構成
例を模式的に示す図面である。
【符号の説明】
1 スラブ 2 スラブ先端面 3 スラブ後端面 11 ガス燃焼型加熱炉 13 誘導加熱炉 17 加熱コイル 21 スラブ転回装置 25 架台 28 支持軸 31 粗圧延機 32 仕上圧延機列 34 ローラーテーブル 35 駆動モーター 37 放射温度計 39 制御用コンピュータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁鋼スラブをガス燃焼型加熱炉で予備
    加熱し、ついで非酸化性ガス雰囲気中の誘導加熱炉で高
    温加熱し、所定の時間均熱保持する方法において、誘導
    加熱炉装入前にスラブ先端部と後端部との温度差を検出
    し、スラブ先端部と後端部との温度差が0となる、スラ
    ブ先端面または後端面とこれに向かい合う炉壁面との間
    の目標距離を前記検出温度差に基づいて求め、前記目標
    距離となるようにスラブ長手方向に沿ったスラブ装入位
    置を調整してスラブを誘導加熱炉内に装入することを特
    徴とする方向性電磁鋼スラブの加熱方法。
JP20673491A 1991-08-19 1991-08-19 方向性電磁鋼スラブの加熱方法 Expired - Lifetime JPH086142B2 (ja)

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