JPH10212527A - 方向性珪素鋼板の製造方法及び方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍工程に
おいて、雰囲気ガスを安価に供給するとともに、皮膜性
能及び磁性の高位安定化を図る。 【解決手段】 Ｓｉ：２．０〜４．８重量％、インヒビ
タ成分、残部鉄及び不可避的不純物の珪素熱延鋼帯を必
要に応じ焼鈍した後、１回又は中間焼鈍を含む２回以上
の冷間圧延で所定の板厚とする。脱炭工程を含む一次再
結晶焼鈍及び窒化焼鈍を行う際、炉２の雰囲気ガスを加
熱・均熱帯３、窒化帯５を含む複数の処理帯又は処理帯
間の雰囲気仕切り７〜９内から回収して精製し、Ｈ₂ 、
不活性ガス及びＣＯｘ１％未満の再生雰囲気ガスを生産
する。これにＨ₂ 含有ガス、不活性ガス及びＨ₂ Ｏを加
えて、Ｈ₂ 濃度２５％（ドライガス）以上、ＣＯｘ１％
未満、露点５０〜７５℃、残部不活性ガスとしてから加
熱・均熱帯３に供給し、一次再結晶焼鈍及び窒化焼鈍を
行い、焼鈍分離材を塗布して仕上焼鈍を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄損が極めて低い
方向性珪素鋼板の製造方法及び連続脱炭・窒化焼鈍設備
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】方向性珪素鋼板は電気機器の磁気鉄心と
して多用され、エネルギーロスを少なくする改善はもと
より、製造の安定性改善、製造コスト低減等が繰り返さ
れ、脱炭工程を含む一次再結晶焼鈍を行う脱炭焼鈍工程
や窒化焼鈍工程も例外ではなかった。脱炭・窒化焼鈍工
程の主たる目的は、熱延工程でのγ相域確保等の理由で
鋼板に含まれた炭素（通常５×１０^-2％程度）を、最終
製品で磁性が時効劣化しない領域（１５ｐｐｍ未満）ま
で脱炭し、次いで鋼板表面に適正な酸素付与を行ってＦ
ｅ及びＳｉ酸化物を形成させた後、鋼板に適正な窒素付
与を行い、その後で表面塗布したＭｇＯと次工程の仕上
焼鈍で反応させ、グラス皮膜を形成するとともに、次工
程の仕上焼鈍で２次再結晶させる前準備として最適な結
晶粒サイズに一次再結晶させることである。

【０００３】従来、この方向性珪素鋼板の脱炭焼鈍工程
は連続焼鈍炉で行われ、炉内で鋼板が連続的に脱炭さ
れ、鋼板表面に酸素付与されるとともに、雰囲気ガスも
連続的に還元され、炉外に放散燃焼されていた。また、
窒化焼鈍工程は、炉内で鋼板が連続的に窒化され、鋼板
に窒素付与されるとともに、雰囲気ガスも連続的にＮＨ
₃ 分解及び還元され、炉外に放散燃焼されていた。

【０００４】図３に、従来の連続脱炭・窒化焼鈍設備の
一例を示す。炉２は、加熱・均熱帯３、還元帯４、窒化
帯５、冷却帯６及びそれらの処理帯間の雰囲気仕切り７
〜９から構成されている。加熱・均熱帯３の雰囲気ガス
は、加熱・均熱帯３の後方の雰囲気ガス供給管２０Ａよ
り供給され、鋼板１と対向しながら大半は炉２の前部に
流され、雰囲気ガス排出管１１Ａより放散燃焼される
が、一部は炉入口から放散されるとともに、雰囲気仕切
り７へ流出している。還元帯４の雰囲気ガスは、雰囲気
ガス供給管２０Ｂより供給され、雰囲気ガス排出管１１
Ｂより放散燃焼されるとともに、前後の雰囲気仕切り
７、８へ流出している。窒化帯５の雰囲気ガスは、雰囲
気ガス供給管２０Ｃより供給され、雰囲気ガス排出管１
１Ｃより放散燃焼されるとともに、前後の雰囲気仕切り
８、９へ流出している。冷却帯６の雰囲気ガスは、雰囲
気ガス供給管２０Ｄより供給され、前部の雰囲気仕切り
９に流出するとともに炉出口より放散されている。ま
た、各雰囲気仕切り７〜９からは雰囲気ガス排出管１１
Ｅ〜Ｇを通して放散燃焼している。尚、各雰囲気仕切り
の炉圧は前後の処理帯より一定値だけ低くなるよう設定
され、これを維持するよう各雰囲気ガス排出管１１Ａ〜
Ｃ、Ｅ〜Ｇから雰囲気ガスが放散燃焼されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この方向性珪素鋼板の
脱炭・窒化焼鈍工程では、使用された雰囲気ガスは炉外
に放散燃焼され、高い雰囲気コストを余儀なくされてい
た。また、雰囲気コスト削減のため、雰囲気ガス量の低
減化が試みられたが、しばしば、脱炭不良、窒化不良、
皮膜不良又は磁性不良を招くとともに、これらの不良改
善に多大の時間と費用を費やさざるを得なかった。

【０００６】本発明は上述した従来の脱炭・窒化焼鈍工
程が持っている課題に鑑み、雰囲気ガスを安価に供給す
るとともに、高位に品質の安定した製品を供給できる方
向性珪素鋼板の製造方法及び方向性珪素鋼板の連続脱炭
・窒化焼鈍設備の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、以下の
（１）〜（９）の通りである。

【０００８】（１）方向性珪素鋼板の製造方法におい
て、Ｓｉ：２．０〜４．８重量％、インヒビタ成分を含
み、残部鉄及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯
を、焼鈍を施すか又は施さず、その後、１回又は中間焼
鈍を含む２回以上の冷間圧延を行って所定の板厚とし、
次いで脱炭工程を含む一次再結晶焼鈍及び窒化焼鈍を行
う際、炉の雰囲気ガスを一次再結晶焼鈍を行う加熱・均
熱帯、窒化焼鈍を行う窒化帯を含む複数の処理帯又は処
理帯間の雰囲気仕切り内から回収して精製し、Ｈ₂ 、不
活性ガス及びＣＯｘ１％未満からなる再生雰囲気ガスを
生産し、これにＨ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガス及
びＨ₂ Ｏを加えて成分調整し、Ｈ₂ 濃度２５％（ドライ
ガス）以上、ＣＯｘ１％未満、露点５０〜７５℃、残部
不活性ガスとしてから加熱・均熱帯に供給し、脱炭工程
を含む一次再結晶焼鈍及び窒化焼鈍を行い、更に焼鈍分
離材を塗布して仕上焼鈍を施すことを特徴とする方向性
珪素鋼板の製造方法。

【０００９】（２）加熱・均熱帯に供給した後の残余の
再生雰囲気ガスに、Ｈ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガ
ス及びＨ₂ Ｏを加えて成分調整し、加熱・均熱帯及び窒
化帯を除く１個以上の処理帯に供給することを特徴とす
る前記（１）の方向性珪素鋼板の製造方法。

【００１０】（３）加熱・均熱帯に供給した後の残余の
再生雰囲気ガスに、Ｈ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガ
ス、Ｈ₂ Ｏ及びＮＨ₃ を加えて成分調整し、窒化帯に供
給することを特徴とする前記（１）又は（２）の方向性
珪素鋼板の製造方法。

【００１１】（４）窒化帯又は窒化帯前後の雰囲気仕切
り内から回収した雰囲気ガスを、予備処理としてＮＨ₃
を熱分解させた後、精製することを特徴とする前記
（１）〜（３）のいずれかの方向性珪素鋼板の製造方
法。

【００１２】（５）方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼
鈍設備において、一次再結晶焼鈍を行う加熱・均熱帯、
窒化焼鈍を行う窒化帯を含む複数の処理帯又は処理帯間
の雰囲気仕切り内から回収した使用済み雰囲気ガスを精
製し、Ｈ₂ 、不活性ガス及びＣＯｘ１％未満からなる再
生雰囲気ガスを生産する雰囲気ガス精製装置を配設する
とともに、再生雰囲気ガスにＨ₂ 含有ガス、成分調整用
不活性ガス及びＨ₂ Ｏを加えて成分調整する加熱・均熱
帯向けの雰囲気ガス成分調整装置を配設したことを特徴
とする方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍設備。

【００１３】（６）加熱・均熱帯に供給した後の残余の
再生雰囲気ガスにＨ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガス
及びＨ₂ Ｏを加えて成分調整する加熱・均熱帯を除く１
個以上の処理帯向けの雰囲気ガス成分調整装置を配設し
たことを特徴とする前記（５）の方向性珪素鋼板の連続
脱炭・窒化焼鈍設備。

【００１４】（７）加熱・均熱帯に供給した後の残余の
再生雰囲気ガスにＨ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガ
ス、Ｈ₂ Ｏ及びＮＨ₃ を加えて成分調整する窒化帯向け
の雰囲気ガス成分調整装置を配設したことを特徴とする
前記（５）又は（６）の方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒
化焼鈍設備。

【００１５】（８）窒化帯又は窒化帯前後の雰囲気仕切
り内から回収した雰囲気ガスを予備処理するＮＨ₃ 熱分
解装置を配設したことを特徴とする前記（５）〜（７）
のいずれかの方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍設
備。

【００１６】（９）雰囲気ガス精製装置又はＮＨ₃ 熱分
解装置のガス導入口の直前に、炉からの飛散物除去用の
微細なステンレス繊維からなる繊維焼結体に襞を持たせ
円筒状に加工したフィルタを配設したことを特徴とする
前記（５）〜（８）のいずれかの方向性珪素鋼板の連続
脱炭・窒化焼鈍設備。

【００１７】雰囲気ガスの炉内でのガス濃度を詳細に調
査したところ、加熱・均熱帯では、主にＨ₂ Ｏが鋼板の
炭素の酸化及び地鉄の酸化に消費されて減少し、一方、
鋼板の炭素の酸化によりＣＯｘが数％のオーダーで増加
することが判明した。Ｈ₂ 、Ｈ₂ Ｏ、ＣＯｘ、不活性ガ
スを含む使用済み雰囲気ガスの内で、脱炭焼鈍工程での
再使用の支障となるガス成分はＣＯｘのみであり、他の
処理帯での使用の障害となるのは、加えてＨ₂ Ｏであ
る。その他の雰囲気ガス成分は、使用済み雰囲気ガスの
各組成の濃度を分析し、不足分を補充することで再使用
可能である。また、窒化帯では、主にＮＨ₃ が分解して
Ｈ₂ とＮ₂ に変わり、一部Ｈ₂ が鋼板の地鉄の酸化物を
還元することによりＨ₂ Ｏが若干増加する。Ｈ₂ 、
Ｎ₂ 、Ｈ₂ Ｏ、ＮＨ₃ の内で、他の処理帯での使用の障
害となるガス成分は、残留ＮＨ₃ 、Ｈ₂Ｏのみである。
その他の雰囲気ガス成分は、使用済み雰囲気ガスの各組
成の濃度を分析し、不足分を補充することで再使用可能
である。

【００１８】図１に本発明の連続脱炭・窒化焼鈍設備の
一例を示す。炉２は、加熱・均熱帯３、還元帯４、窒化
帯５、冷却帯６及び雰囲気仕切り７〜９から構成されて
いる。加熱・均熱帯３の後方の雰囲気ガス供給管２０Ａ
から炉内に供給された雰囲気ガスは鋼板１と対向して進
行し、大半は炉の前部に至り雰囲気ガス排出管１１Ａか
ら炉外に排出されるが、一部は炉入口から放散されると
ともに、雰囲気仕切り７へ流出している。尚、炉の前部
に流れるにつれＨ₂ Ｏは消費されて減少するとともに、
ＣＯｘが増加する。還元帯４の雰囲気ガスは、雰囲気ガ
ス供給管２０Ｂより供給され、雰囲気ガス排出管１１Ｂ
より排出されるとともに、前後の雰囲気仕切り７、８へ
流出している。窒化帯５に雰囲気ガス供給管２０Ｃから
供給された雰囲気ガスは、雰囲気ガス排出管１１Ｃから
炉外に排出されるとともに、前後の雰囲気仕切り８、９
へ流出している。冷却帯６の雰囲気ガスは、雰囲気ガス
供給管２０Ｄより供給され、前部の雰囲気仕切り９に流
出するとともに炉出口より放散されている。また、各雰
囲気仕切り７〜９からは雰囲気ガス排出管１１Ｅ〜Ｇを
通して排出している。尚、各雰囲気仕切りの炉圧は前後
の処理帯より一定値だけ低くなるよう設定され、これを
維持するよう各雰囲気ガス排出管１１Ａ〜Ｃ、Ｅ〜Ｇか
ら雰囲気ガスが排出される。

【００１９】雰囲気ガス排出管１１Ｃ、Ｆ、Ｇから排出
されたＮＨ₃ 含有ガスは、フィルタ２１で炉からの飛散
物を除去後、ＮＨ₃ 熱分解装置２２に導かれ、ＮＨ₃ は
Ｎ₂とＨ₂ に分解される。ＮＨ₃ を含有しない雰囲気ガ
ス、例えば、加熱・均熱帯３から排出された雰囲気ガス
及びＮＨ₃ 熱分解装置２２で予備処理された雰囲気ガス
は、入側ガスホルダー１４を経て雰囲気ガス精製装置１
５に導かれ、ＣＯｘが１％未満まで除去される。

【００２０】雰囲気ガス精製に特に難しい条件はなく、
ＣＯｘが１％未満まで除去されるとともに、Ｈ₂ Ｏが充
分に除去され、Ｈ₂ の回収効率が不活性ガスの回収効率
より高ければよい。例えば、吸着剤として活性アルミ
ナ、活性炭、ゼオライト等を使用したＰＳＡ法（Ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）、又
は、ポリミド等の分離膜を使用した膜分離法等が採用可
能である。いずれの方法でも、雰囲気ガス精製によりＨ
₂ 濃度は高められる。例えば、ＰＳＡ法では、吸着剤及
び吸着時の圧力を選ぶことにより、Ｈ₂ 回収率は７０
％、Ｎ₂ 回収率は１５％、ＣＯｘは大半が除去され得
る。Ｈ₂ 源ガスをアンモニア分解ガス（Ｈ₂ ７５％、Ｎ
₂ ２５％：ドライガス）とすると、Ｈ₂ 濃度は９０％ま
で高めることが可能である。また、種々のＨ₂ 源ガスに
ついても、上記関係が成り立つ。

【００２１】雰囲気ガス精製装置１５で精製され、一部
減量された再生雰囲気ガスは、出側ガスホルダー１６を
経て、ガス分析装置２６でガス成分の濃度を分析され、
雰囲気ガス１次成分調整装置１７で不足する不活性ガス
を補充され、Ｈ₂ 源ガスと同じ成分とされる。この後、
加熱・均熱帯３の雰囲気ガス所要量が雰囲気ガス２次成
分調整装置１９Ａへと入れられ、Ｈ₂ Ｏを付加される。
また、余剰の再生ガスは、還元帯４の雰囲気ガス２次成
分調整装置１９Ｂへと入れられ、不足するＨ₂源ガスと
Ｈ₂ Ｏを付加される。窒化帯５及び冷却帯６には、各々
Ｈ₂ 源ガスが導入されている。尚、上記回路中には、雰
囲気ガス循環装置１３Ａ、Ｃが配設され、雰囲気ガス循
環・精製に必要な駆動力を付与している。

【００２２】図２に本発明で用いるフィルタの構成ユニ
ットの概略を示す。フィルタ構成ユニットは、ステンレ
ス等の非酸化性の金属を微細繊維としたものを織物と
し、更に、焼結して作られた素材を襞をもたせて加工さ
れたフィルタ面５３と、フィルタ面５３の上部固定板で
あり、中空構造からなるフランジ５１と、下部固定部で
あり、密閉構造からなる底板５２とで構成され、フィル
タ面５３とフランジ５１、底板５２との間は各々溶接さ
れている。雰囲気回収ガスはフランジ５１の中央間隙よ
りフィルタ内部へ入り、側面のフィルタ面５３を通過し
てフィルタ外へ出るが、この時、雰囲気回収ガスに含有
された炉からの飛散物はフィルタ面５３の内側に残され
る。フィルタ面５３は、非酸化性繊維焼結体で構成され
ているが、フィルタサイズ（穴サイズ）が小さくなるに
つれてフィルタ面５３の圧力損失は大きくなるので、こ
れを抑える目的で襞を持たせ、フィルタの表面積を増や
す対策がとられている。許容される塵（炉からの飛散
物）・量及び圧力損失が最適なフィルタサイズ（穴サイ
ズ）、襞サイズ（襞ピッチ、襞高さ）が選ばれる。

【００２３】本発明で対象とする鋼成分は、Ｓｉ：２．
０〜４．８重量％、方向性珪素鋼板製造に必要なインヒ
ビタ成分を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からな
り、それ以外の成分は規定しない。

【００２４】Ｓｉは電気抵抗を高め鉄損を下げるうえで
重要であるが、その含有量が４．８重量％超では冷間圧
延時に割れやすくなる。一方、２．０重量％未満では電
気抵抗が低く、鉄損を下げるうえで問題がある。

【００２５】インヒビタ成分としては、Ｍｎ、Ｓ、Ａ
ｌ、Ｎ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｐがあ
る。

【００２６】脱炭焼鈍を行う加熱・均熱帯に供給する再
生雰囲気ガスのＨ₂ 濃度（ドライガス）が２５％未満で
は、酸化ポテンシャルが強く表面のＳｉ選択酸化を阻害
させる。ＣＯｘ濃度（ドライガス）が１％以上では、酸
化ポテンシャルが弱く脱炭性を低下させる。露点が５０
℃未満では、酸化ポテンシャルが低く脱炭性を低下さ
せ、７５℃超では、１℃当たりの水の量が多くなりすぎ
供給雰囲気成分の変動を大きくする。

【００２７】Ｓｉ：２．０〜４．８重量％、方向性珪素
鋼板製造に必要なインヒビタ成分を含み、残部Ｆｅ及び
不可避的不純物からなる溶鋼を、通常の工程で、もしく
は連続鋳造して熱延鋼板又は熱延鋼帯とする。この熱延
鋼板又は熱延鋼帯に、７５０〜１２００℃の温度域で３
０秒〜３０分間磁束密度向上の為の焼鈍を施し又は施さ
ず、次いでこれらの熱延鋼板又は熱延鋼帯を冷間圧延す
る。冷間圧延は、最終冷間圧延率５０％以上、望ましく
は特公昭４０─１５６４４号公報に開示されているよう
に８０％以上とする。冷間圧延後の材料を連続脱炭・窒
化焼鈍設備に入れる。

【００２８】まず、鋼板温度８００〜８５０℃で脱炭焼
鈍を行う。この時、炉に供給する雰囲気ガスの組成は、
Ｈ₂ ２５％（ドライガス）以上、望ましくは７５％、Ｃ
Ｏｘ１％未満（ドライガス）、露点５０〜７５℃、残部
不活性ガスとする。

【００２９】次に、鋼板温度８００〜８５０℃で還元焼
鈍を行う。炉に供給する雰囲気ガスの組成は、Ｈ₂ ２５
％（ドライガス）以上、望ましくは７５％、ＣＯｘ１％
未満（ドライガス）、露点１０℃以下、残部不活性ガス
とする。

【００３０】次いで、鋼板温度７００〜８００℃で窒化
焼鈍を行う。炉に供給する雰囲気ガスの組成は、ＮＨ₃
０．５〜１０％（ドライガス）、Ｈ₂ ２５％（ドライガ
ス）以上、望ましくは６５％超、ＣＯｘ１％未満（ドラ
イガス）、露点１０℃以下、残部不活性ガスとする。

【００３１】また、窒化帯を含む複数の処理帯又は処理
帯間の雰囲気仕切りより雰囲気ガスの回収・精製を行
い、成分を調整して加熱・均熱帯を含む複数の処理帯に
循環再使用する。

【００３２】こうして脱炭し、更に窒化した鋼板又は鋼
帯は、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗布して仕上
焼鈍炉に入れ、９２０〜１１５０℃に到達後、５時間以
上保持して２次再結晶し、その後、純化のため１２００
℃まで昇温し、この温度に１０時間以上保持する。仕上
焼鈍終了後、必要に応じて磁区細分化処理を含む張力コ
ーティングを行う。

【００３３】

【実施例】

Ｓｉ：３．２重量％、酸可溶性Ａｌ：０．０２９重量
％、Ｎ：０．０６５重量％、Ｍｎ：０．１２重量％、
Ｓ：０．００８重量％、Ｃ：０．０５重量％を含み、残
部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を１１
００℃で２分間焼鈍した後冷延し、０．２３ｍｍ厚とし
た。

【００３４】本発明例では、Ｈ₂ 源をアンモニア分解ガ
ス（Ｈ₂ ７５％、Ｎ₂ ２５％：ドライガス）とし、合計
７００ｍ³ ／ｈｒをＨ₂ 源ガス供給管から炉へ補給し
た。加熱・均熱帯〜窒化帯から雰囲気ガスを回収し、雰
囲気精製装置で精製後、ガス組成をＨ₂ ７５％（ドライ
ガス）、ＣＯｘ０．２％未満（ドライガス）、残部不活
性ガスとし、露点６９℃としたあと加熱・均熱帯に雰囲
気ガスを循環させ、そのなかで鋼板を通板し、鋼板温度
８３０℃で２分間焼鈍するとともに、残余の回収雰囲気
ガスを露点０℃としたあと還元帯に循環させ、鋼板表面
の処理を行った。次に、２次再結晶を安定させるため
に、アンモニア雰囲気中で窒化処理を行い、窒素量を２
００ｐｐｍとし、インヒビタを強化したあと、アンモニ
ア分解ガス雰囲気で冷却した。

【００３５】比較例１、２では、Ｈ₂ 源ガス供給管か
ら、各合計１，２００ｍ³ ／ｈｒ及び１，７００ｍ³ ／
ｈｒのアンモニア分解ガスを炉へ供給した。加熱・均熱
帯へは、露点６９℃としたあと供給し、大半は、炉の前
部の雰囲気ガス排出管から放散燃焼させ、一部は炉入口
から放散させるとともに雰囲気仕切りへ流出させた。ま
た、還元帯へは、露点０℃としたあと供給し、雰囲気ガ
ス排出管から放散、燃焼させた。次に、２次再結晶を安
定させるために、アンモニア雰囲気中で窒化処理を行
い、窒素量を２００ｐｐｍとし、インヒビタを強化した
あと、アンモニア分解ガス雰囲気で冷却した。

【００３６】その後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材
を塗布し、高温焼鈍した。高温焼鈍では、１１００℃ま
で１０％Ｎ₂ −９０％Ｈ₂ 雰囲気で１５０℃／ｈｒの昇
温速度を保ちながら昇温し、１１００℃到達後、その温
度で１０時間保持した。その後、１００％Ｈ₂ 雰囲気と
し、更に１２００℃まで昇温し、この温度に１０時間保
持した。仕上焼鈍終了後、リン酸−クロム酸系の張力コ
ーティング処理を行った。得られた特性及び皮膜状況は
表１の通りである。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１で明らかなように、本発明例では雰囲
気ガスを安価にできるとともに、磁性及び皮膜を含めて
製品品質が高位安定した。

【００３９】

【発明の効果】本発明により、雰囲気ガスを安価に供給
するとともに、極めて安定して方向性珪素鋼板を製造す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続脱炭・窒化焼鈍設備の一例を示す
図である。

【図２】本発明で使用するフィルタを示す図である。

【図３】従来の連続脱炭・窒化焼鈍設備の一例を示す図
である。

【符号の説明】

１ 鋼帯 ２ 炉 ３ 加熱・均熱帯 ４ 還元帯 ５ 窒化帯 ６ 冷却帯 ７〜９ 雰囲気仕切り １１Ａ〜Ｃ、Ｅ〜Ｇ雰囲気ガス排出管 １２Ａ〜Ｇ、Ｅ〜Ｇ雰囲気ガス排出管バルブ １３Ａ、Ｃ 雰囲気ガス循環装置 １４ 入側ガスホルダー １５ 雰囲気ガス精製装置 １６ 出側ガスホルダー １７ 雰囲気ガス１次成分調整装置 １８Ａ〜Ｂ回収雰囲気ガス供給管バルブ １９Ａ〜Ｃ雰囲気ガス２次成分調整装置 ２０Ａ〜Ｄ雰囲気ガス供給管 ２１ フィルタ ２２ ＮＨ₃ 熱分解装置 ２６、２７ ガス分析装置 ３１ 不活性ガス供給管 ３２ 不活性ガス供給管バルブ ３３ Ｈ₂ 源ガス供給管 ３４Ａ〜Ｄ Ｈ₂ 源ガス供給管バルブ ３５ Ｈ₂ Ｏ源ガス供給管 ３６Ａ、Ｂ Ｈ₂ Ｏ源ガス供給管バルブ ３７ ＮＨ₃ ガス供給管 ３８ ＮＨ₃ ガス供給管バルブ ５１ フランジ ５２ 底板 ５３ フィルタ面 Ｘ 鋼板均熱温度到達点

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方向性珪素鋼板の製造方法において、Ｓ
   ｉ：２．０〜４．８重量％、インヒビタ成分を含み、残
   部鉄及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を、焼鈍
   を施すか又は施さず、その後、１回又は中間焼鈍を含む
   ２回以上の冷間圧延を行って所定の板厚とし、次いで脱
   炭工程を含む一次再結晶焼鈍及び窒化焼鈍を行う際、炉
   の雰囲気ガスを一次再結晶焼鈍を行う加熱・均熱帯、窒
   化焼鈍を行う窒化帯を含む複数の処理帯又は処理帯間の
   雰囲気仕切り内から回収して精製し、Ｈ₂ 、不活性ガス
   及びＣＯｘ１％未満からなる再生雰囲気ガスを生産し、
   これにＨ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガス及びＨ₂ Ｏ
   を加えて成分調整し、Ｈ₂ 濃度２５％（ドライガス）以
   上、ＣＯｘ１％未満、露点５０〜７５℃、残部不活性ガ
   スとしてから加熱・均熱帯に供給し、脱炭工程を含む一
   次再結晶焼鈍及び窒化焼鈍を行い、更に焼鈍分離材を塗
   布して仕上焼鈍を施すことを特徴とする方向性珪素鋼板
   の製造方法。
2. 【請求項２】 加熱・均熱帯に供給した後の残余の再生
   雰囲気ガスに、Ｈ₂含有ガス、成分調整用不活性ガス及
   びＨ₂ Ｏを加えて成分調整し、加熱・均熱帯及び窒化帯
   を除く１個以上の処理帯に供給することを特徴とする請
   求項１記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
3. 【請求項３】 加熱・均熱帯に供給した後の残余の再生
   雰囲気ガスに、Ｈ₂含有ガス、成分調整用不活性ガス、
   Ｈ₂ Ｏ及びＮＨ₃ を加えて成分調整し、窒化帯に供給す
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の方向性珪素鋼
   板の製造方法。
4. 【請求項４】 窒化帯又は窒化帯前後の雰囲気仕切り内
   から回収した雰囲気ガスを、予備処理としてＮＨ₃ を熱
   分解させた後、精製することを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
5. 【請求項５】 方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍設
   備において、一次再結晶焼鈍を行う加熱・均熱帯、窒化
   焼鈍を行う窒化帯を含む複数の処理帯又は処理帯間の雰
   囲気仕切り内から回収した使用済み雰囲気ガスを精製
   し、Ｈ₂ 、不活性ガス及びＣＯｘ１％未満からなる再生
   雰囲気ガスを生産する雰囲気ガス精製装置を配設すると
   ともに、再生雰囲気ガスにＨ₂ 含有ガス、成分調整用不
   活性ガス及びＨ₂ Ｏを加えて成分調整する加熱・均熱帯
   向けの雰囲気ガス成分調整装置を配設したことを特徴と
   する方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍設備。
6. 【請求項６】 加熱・均熱帯に供給した後の残余の再生
   雰囲気ガスにＨ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガス及び
   Ｈ₂ Ｏを加えて成分調整する加熱・均熱帯を除く１個以
   上の処理帯向けの雰囲気ガス成分調整装置を配設したこ
   とを特徴とする請求項５記載の方向性珪素鋼板の連続脱
   炭・窒化焼鈍設備。
7. 【請求項７】 加熱・均熱帯に供給した後の残余の再生
   雰囲気ガスにＨ₂ 含有ガス、成分調整用不活性ガス、Ｈ
   ₂ Ｏ及びＮＨ₃ を加えて成分調整する窒化帯向けの雰囲
   気ガス成分調整装置を配設したことを特徴とする請求項
   ５又は６記載の方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍設
   備。
8. 【請求項８】 窒化帯又は窒化帯前後の雰囲気仕切り内
   から回収した雰囲気ガスを予備処理するＮＨ₃ 熱分解装
   置を配設したことを特徴とする請求項５〜７のいずれか
   記載の方向性珪素鋼板の連続脱炭・窒化焼鈍設備。
9. 【請求項９】 雰囲気ガス精製装置又はＮＨ₃ 熱分解装
   置のガス導入口の直前に、炉からの飛散物除去用の微細
   なステンレス繊維からなる繊維焼結体に襞を持たせ円筒
   状に加工したフィルタを配設したことを特徴とする請求
   項５〜８のいずれか記載の方向性珪素鋼板の連続脱炭・
   窒化焼鈍設備。