JPS60262919A - 一方向性珪素鋼のスラブ加熱方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 一方向性けい素鋼板の材料としての連鋳片または分塊鋼
片など、一方向性けい素鋼板用スラブの加熱方法の改善
に関してこの明細書で述べる技術内容は、該ステプに必
要とされる高温加熱時における溶融スケールの発生をお
さえて歩留りの向上を図りかつ表面性状を改善すること
についての開発成果を提案するところにある。

（背景技術） 一方向性けい素鋼板の製造には、周知のごとく、−次回
結晶粒の正常粒成長を抑制するため、ＭｎＳ。

）［ｎｓｅ　ｔあるいはムｌＮなどのインヒビターの析
出分散相が用いられ、これらの析出分散相を完全に解離
固溶させるため、一方向性けい素鋼板用スラブは熱間圧
延の前に通常１８００〜１４００　’Ｃの高温に加熱さ
れる。

通常、この種けい素鋼スラブは上記のような高濡加熱の
際、スラブ表面の近傍にファイアライト（ｊｌＦ６０−
　Ｓｉｎ、　）が生成し、その融点はほぼ１２００℃で
あるために、多量の溶融スケール（以下ノロと云う）を
形成する。

その結果、一般の鋼材と比べてけい素鋼材はノロの量が
極めて多いことから、歩留りも悪化するほかに、加熱炉
のノロ取りの作業が嵩んで加熱炉の操業性を著るしく阻
害する。

（従来技術） スラブ高温加熱時におけるツマの量を少なくするために
この種スラブの加熱に当りその表面に酸化防止剤を塗布
することについて幾多の提案があり、特開昭４９−８０
２８７号、特公昭５５−８８４０８号、特公昭５６−４
６６９δ号および特公昭５６−４８２９１号各公報など
にてすでに開示されている。

しかしながら、これらの醸化防止剤の塗布は、いずれも
高温域での酸化防止作用が弱かったり、また、ときに酸
化防止剤の成分とノロが反応して、低融点物質を形成し
、かえって地鉄が溶出してしまう場合もあって工業的な
実施の面は末だ満足すべき程度に達してはいないのが現
状である。

（発明の動機） 発明者らはさきに、一方向性けい素鋼板素材中に０．０
０５〜０．１％のＭＯを添加するとともに加熱炉へ装入
する該スラブの表面温度に“つき、８００℃以上に管理
することに関し特願昭５８−９００４０号を提案し、一
方向性けい素鋼板製品の表面性状につき著しい改善をも
たらしたがスラブ高温加熱中に発生するノνが依然糸い
ため、このノロ量を少なくすることがなお重要な課題と
して残されている。

発明者らは、上記の実情に鑑み、種々検討を加えた末、
一方向性けい素鋼板用スラブに、その表面温度が８００
℃以上の状態で耐熱性酸化防止剤の溶射による耐熱性酸
化防止層の形成を試みたところ、その後におけるスラブ
の高温加熱時の溶融スケールの発生が有効に抑制されて
歩留りの向上を図ることができ、あわせて表面性状の優
れた成品の製造が可能であることを発見したのである。

なお通常スラブ表面温度が８００℃以上の高温のときに
は、その表面に上掲従来技術に従う耐熱性酸化防止剤の
塗布はもはや手軽にしかも均一に行うことは不可能であ
る。これに対し耐熱性酸化防止剤スラリーの塗布に代る
新規な方法としても、上記溶射は着しく簡便である。

（発明の目的） Ｓ１含有量の高い一方向性けい素鋼板用スラブの熱間圧
延に際して必要な該スラブの高温加熱時における、多量
の／口発生を有効に抑制する歩留りの改善の下に、表面
性状の優れた一方向性けい素鋼板の製造を可能にする、
該スラブの適切な加熱方法を確立することが、この発明
の目的である。

（発明の構成） この発明は ０　！　０．０１〜０．０６ｖｔ％ Ｓｉ　：　８．１　−４．５　ａｔ％ Ｋｎ　：　０．０δ　〜０．１１ｗｔ％を含みかつＭＯ
＋　０．００５〜０．１　ｖｔ％　およびＳｂ　：　０
．００５〜０．２　ｗｔ％とともにＳ、ＳＯのうちの１
種または２種を合計で０．００６〜０．１ｗｔ％ １ψ を含有する一方向性けい素鋼板　加熱炉にて高温加熱す
るに当り、 該スラブ表面に耐熱性酸化防止剤を該スラブの表面温度
が８００℃以上の条件の下に溶射して耐熱性酸化防止層
を予備的に被成し、引続く高温加熱の際のファイアライ
トの生成を抑制する、ことを特徴とする一方向性けい素
鋼板用スラブの加熱方法である。

この発明の成功を導くことができた実験の内容から先ず
説明を進める。

Ｇ　：　Ｏ，ｏ４８　ｖｔ％（以下単に−で示す）、Ｓ
ｉ　＋８．４０％Ｉ　Ｋｎ　：　０．０６５％を含みか
”：）Ｎｏ　：　０．０２０％。

Ｓｂ　ｆ　Ｏ，０８０％とともに８６　＋　０．０１８
％を含有する一方向性けい素鋼塊から８０Ｘ６０Ｘ８０
ｍの大きさに切り出した多数の試片を何れも、ムｒ雰囲
気中１０００°Ｃで６分間加熱した後冷却し、引続き９
００℃から室温までの種々の温度において試片の表面に ■　Ｍｇｏ　（４５％）とムｔ、ｏ、　（５％）とＮ１
金属粉（５％）残り水（４５％）を含有するスラリーの
塗布（塗布量は約Ｑ、ｏｌＳ　ｇ／ｃｄ　）■　ＭｇＯ
（８５％）とＡｔ、Ｏ，（６％）とＮ１金属粉（１０％
）の混合粉の溶射（溶射量は約０．０１９／ａｄ　） をそれぞれ施した後、再び１８５０　’Ｃの加熱炉に装
入して約１時間加熱した後、直ちに高温衝撃試験を行な
って、粒界割れの状況について調べた０まだこのときの
試片の加熱前後の重量差（以下焼べりと云い、−で示す
。）を同時に調査し無処理の場合と比較した。

これらの結果を表１にまとめて示す。

なお、表１の中で（Ａ）に示したスラブ粒界割れの発生
状況は粒界割れを鮮明に観察するために、染色浸透探傷
法を適用した。

ここに高温衝撃試験の条件は次のとおりである。

１Ｉａｉの重錘を６０備高さから落下させて衝撃を試片
に与える。試片は２本の丸棒のマフラに載せであるので
下向き凸に変形する。

まず表１の中の処理方法■の無処理で高温加熱した場合
の衝撃試験後スラブ表面の粒界割れはスラブの加熱炉へ
の装入温度が８００℃以上のとき若干少なくなっている
。しかし加熱後の焼べりはむしろ増え６．１％に達する
ほど極端に多いことがわかる。

次に表１の中の処理方法■では耐高温性酸化防止剤を従
来どおりスラリーで塗布して高温加熱をした時における
高温衝撃試験後には、全温度範囲にわたって若干粒界割
れが起っていることがわかる。また焼ベリ率は８．２〜
８１．８％で無処理材に比べて１〜２．５％程度向上し
ているのがわかる。

これに対してこの発明に従うスラブ表面溶射ては、スラ
ブ加熱炉への装入温度が８００℃にて粒界割れが全く起
らなくなり、かつ焼べり率も２．８〜２．８％程度で非
常に少なくなる０ この実験において加熱炉へのスラブ装入温度を８００℃
以上としたときに粒界割れが少なくなる、理由に関して
は、すでに触れた特願昭６８−０９００４０号の明細書
で開示したように、一方向性けい素鋼の素材中に微量の
ＭＯを添加するとともに装入温度を厳密に管理すること
に由来し、その結果良好な表面性状を有する成品を得る
ことができるのであり、しかもここに、加熱後の焼ぺり
が多くて大きな問題として残されていた点が有効に解決
されたのである。

かくしてこの発明では、予じめａ　ｏ　ｏ　’ｃ以上の
スラブ表面に、耐高温性酸化防止剤を溶射することによ
り、スラブ高温加熱時の溶融スケールの発生を効果的に
抑制するとともに表面性状の優れた成品を製造すること
ができる。

次にこの発明に基〈一方向性けい素鋼板の製造工程につ
いて説明を加える。

まずこの発明の出発素材は、公知の製鋼方法、例えば転
炉、電気炉などによって製鋼し、ざらに造塊−分塊また
は、連続鋳造などによってスラブとした一方向性けい素
鋼素材である。

このけい素鋼素材について基本成分を限定する理由は次
のとおりである。

Ｃは０．０１％未満では熱延集合組織の制御が困難とな
って、大きい伸長粒が形成されるため磁気特性が劣化し
、一方０．０６％を超えると脱炭工程に長時間を要して
不経済となるのでＯ含有量は０．０１〜０．０６％の範
囲に限定すべきで、ある。

Ｓｌは８．１％より少ないと電気抵抗が低く渦流損失増
大に基づく鉄損値が大きくなり、一方４．５弧より多い
と冷延の際に脆性割れを生じ易いため、Ｓｌは８．１−
４．５％の範囲内にする必要がある。

）（ｎは鋼中に含まれるとＳあるいはｓｅと結合してＭ
ｎＳ　、　ＭｎＳｅの微細析出物を形成し強力なインヒ
ビターとして作用する。Ｍｎが０．０８％未満ではイン
ヒビターとしてのＭｎＳ　ｔ　ＭｎＳｅ微細析出物の析
出量が不足し、（１１０）＜００１＞方位°の二次再結
晶粒の発達が不充分となり、一方、０．１１％をこえれ
ばスラブ加熱時においてＭｎＳ等の解離固溶が困難とな
り、また、仮に解離固溶が行なわれたとしても熱間圧延
時に析出する析出分散相が粗大化し易く、インヒビター
としての最適なサイズ分布が損われて磁気特性が劣化す
るので０．０８〜０．１１％の範囲に限定される。

ＭＯは０．００５％より低いと１次再結晶粒の成長抑制
効果が急激に乏しくなると同時に、表面性状の劣化防止
効果がなくなり、一方０．１％より多いと鋼板の表面性
状の劣化防止効果に対しては有効ではあっても、熱間お
よび冷間加工性の低下ならびに脱炭、１次再結晶焼鈍時
における脱炭作用の低下を招くきらいがある。従ってＭ
Ｏはｏ、ｏ　０５〜０．１％の範囲に限定すべきである
Ｏ ｓｂは０．００５％より少ないと１次再結晶粒成長の抑
制効果が少なく、一方０．２％より多いと磁束密度が低
下し始めて磁気特性を劣化させるので１、Ｓｂは０．０
０５〜０．２％の範囲内にする必要があるｄＳおよびＳ
ｅはインヒビターとしてのＭｎｓ　ｔａｎｓｅの生成に
必要な元素であり、少くともいずれ６１種が含有されて
いれば良いが、それぞれ単味または複合で添加するいず
れの場合でも０．００５％より少ないと、インヒビター
形成効果が弱く、一方０．１％を超えると熱間および冷
間加工性が着しく低下するので、Ｓ、８６は１種また３
種合計で０．００５〜０．１％の範囲とした。

この他、この発明で使用されるけい素鋼素材は一〇通常
の製鋼中に混入してくる不可避的元素、例えば０ｕｔＯ
ｒ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒｆＮｂｌＴａｔＱＯｙＮｉｙＳｎｒ
Ｐｒムｓ、Ｂなどが微量含有されていても差し支えない
。

なおこの発明における添加成分の添加方法については従
来公知のいずれの方法を用いても良く、例えばＬＤ転炉
内添加、ＲＨ脱ガス終了時添加さらには造塊時溶鋼中の
添加などを行なえば良い。

前述のように連続鋳造もしくは造塊−分塊法によって得
られたけい素鋼スラブに対しては、素材中に含有されて
いるＭｎＳあるいはＭｎＳｅなどを解離固溶させるため
、高温加熱する必要があるが、発明者らが止揚特願昭６
８−９００４０号明細書に開示したように、成品の表面
性状を良好にするためスラブの表面温度を８００　’Ｃ
以上の状態で加熱炉に装入しなければならないＯ 従ってこの際８００℃以上の温度条件下におけるスラブ
表面への耐高温性酸化防止剤の溶射を不可欠の条件とす
るが、その溶射方法自体は従来公知のいずれの手法を用
いても良く、またこの際に使用する耐高温性酸化防止剤
はすでに公知へ例えば特公昭５６−４６６９δ号公報に
開示されているような Ｍｇｏ　−Ｓｉｎ、系、ＭｇＯ−Ｏｒ、Ｏ，系、または
珪石粉、マグネシア、カオリン、モンモリロナイトの一
種または二種の混合粉（全固形分）と、Ｑｒ。

Ｖ＊Ａｊ、Ｔｉ、Ｎｂ＊Ｎ１ｔＯｕ＋およびｙｅの金属
粉の一種または二種の混合粉（金属粉）とを、二”−Ｘ
　１００＝ｇ１００＝％トナルヨ’ｌＧＣ全固形分 混合したものなどを用いると良い。

次に耐高温性酸化防止剤のスラブ表面の最適溶射量は第
１図に示すように１０〜５００　ｇ／−である。このよ
うに８００℃以上のスラブ表面に耐高温性酸化防止剤を
溶射した後、スラブは１８００〜１４００　’Ｃの高温
で加熱して素材中のＭｎＳあるいはＭｎ８８等のインヒ
ビターを解離固溶させた後、熱間圧延に供される。熱間
圧延後は、９００〜９６０℃均一化焼鈍後、通常１回の
冷間圧延あるいは中間焼鈍をはさんで２回の冷間圧延を
施して最終冷延板とされる。

最終冷延後８００〜８５　Ｇ　’Ｃの湿水素中で脱炭、
１次再結晶が施される。

その後、鋼板表面にＭ２Ｏを主成分とした焼鈍分離剤を
塗布した後、仕上焼鈍が施される。仕上焼鈍は（１１０
）＜００１＞方位に極めて高度に揃った２次再結晶粒を
発達させるためには８２０〜９００　’Ｃ程度の低温に
長時間保持することが有利であり、その他、例えば０．
５〜ｂ 速度で除熱焼鈍しても良い。

以下にこの発明の実施例について説明する。

・実施例１ Ｏ＋　０．０４２１％、　Ｓ　ｉ　Ｓ　８．８６　＊　
ｌ　Ｍ　ｎ　：　０．０６ａ％を含み、Ｍ　Ｏ＋　０．
０１８％、　Ｓ　ｂ　：　０．０２６弧とももにｓ　ｅ
　！　ｏ、ｏｇｏ％を含有する連鋳スラブ表面にそ、の
温度が４５０℃のとき、Ｍ２Ｏ（ｓ　ｏ　％　）　、Ｓ
ｉｎ。

（１５％）とＭｌ（５％）の混合粉を溶射した（表面被
着量１５り／ゼ）後、１８５０℃で４時間加熱後、熱間
圧延を施して２．７簡厚の熱延板とした。

その後、９６０℃の中間焼鈍をはさんで２回の冷間圧延
にて０．２７１１１１厚の最終冷延板とした。

続いて８２０℃の湿水素中で脱炭焼鈍を行なった後８５
０℃で５０時間の２次再結晶焼鈍を施した後、吃水素中
１２００℃で６時間の純化焼鈍による仕上焼鈍を行なっ
た。

得られた成品の磁気特性を調べたところ、磁束密度Ｂ０
゜は１．９ｇ　Ｔ　、鉄損ｗｔテ１５０は１．ＯＯｗ／
に９と優れた特性を呈した。

また成品板の表面性状も良好であり、途中のスラブ加熱
前後の焼べり率も２．８％と良好であった。

実施例２ ０　＋　０．０８９％、　Ｓ　ｉ　ｉ　８．Ｈ％　ｌ　
Ｍ　ｎ　２０．０９１％を含みかつＭＯ：　０．０１６
％、　３　ｂ　：　０．０２５％、とともにｓ　：　ｏ
、ｏｇｏ％を含有する連鋳スラブの表面に、その温度が
ｒｔｏｏｏＣのときＭｇＯ（８０％）Ｏｒ、０８（１７
％）とＭＯ粉末（８％）の混合粉を溶射（表面被着量８
０９／Ｗ？）Ｌ、た後、１８８０°Ｃで８時間８０分加
熱後、熱間圧延を施して２．４譲厚の熱延板とした。

その後、９８０℃の中間焼鈍をはさんで２回の冷間圧延
にて０．８０１Ｉｓ１厚の最終冷延板とした。

続いて８　ｇ　Ｏ’Ｃの湿水素中で脱炭焼鈍後、８１ｉ
０℃で５０時間の２次再結晶焼鈍を施した後、吃水素中
１８００℃で５時間の純化焼鈍により仕上焼鈍を行なっ
た。

得られた成品の磁気特性を調べたところ、磁束密度Ｂ０
゜：１．９１Ｔ、鉄損Ｗ１マ／ｓｏはｘ、ｏ５ｗ／に９
と優れた特性を呈した。また成品板は優れた表面性状を
示し、途中のスラブ加熱前後の焼ベリ率もＬＸ％と良好
であった。

実施例８ ０　：　０．０４８％、　８１　：　８．８６％ｒ　Ｍ
　ｎ　：　０−０６０％を含み、Ｍ　Ｏ：　０．０１６
％、　Ｓ　ｅ　：　０．０２０％とともに、Ｓ　ｂ　＋
　０．０２８％を含有する連鋳スラブの表面にその温度
が４５０°ＣのときＭｇｏ　（７５％）　Ｓｉｎ。

（２８％）とＱｒ金属粉末（２％）の混合液を溶射（表
面被着量８５ｇ／ｍ’）Ｌ、た後、１４２０°Ｃで５時
間加熱後、熱間圧延を施して１．８ｊ１ｍ厚の熱延板と
した。

ついで９６０℃で均一化焼鈍後、９５０℃での中間焼鈍
をはさ％２回の冷間圧延を施して０．２８襲厚の最終冷
延板とした。

その後８００°Ｃの湿水素中で脱炭・１次再結晶焼鈍後
、８５０°Ｃで５０時間の２次再結晶焼鈍および吃水素
中１２００℃で５時間の純化焼鈍を施した◇ その時の得られた成品の磁気特性は磁束密度Ｂ１０　＋
　１＝９８　Ｔ　を鉄損ｗｕ／ｇｏ　：　０．８４　ｗ
　／　ｋｉであり、また製品はへげおよび線状きずを含
まない優れた表面性状を示し、途中のスラブの加熱前後
の・焼べり率も２．０％と良好であった。

（発明の効果） この発明によればＳ１含有量の高い一方向性けい素鋼板
用スラブの熱間圧延の際の高温加熱に伴われる多量のノ
ロ発生を抑制してしかも表面性状のすぐれた、一方向性
けい素鋼板の製造が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶射による耐熱性酸化防止剤の溶射量を変えた
時の加熱前後スラブの焼べり率を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　Ｏ：　０．０１　〜０．０６ｗｔ％８１　：　Ｌｌ
   　−４，５ｖｔ％ Ｋｎ　ｉ　Ｏ，０８〜０．１１　ｗｔ％を含みかつＮｏ
   　ｊ　０．００５〜０．Ｉ　ｗｔ％およびＳｂ　：　０
   ．００５〜ｏ、ｇ　’ｗｔ％とともにＳ、ＳＯのうちの
   １種または３種を合計で０．００５〜ｏ、ｘｖｔ％ を含有する一方向性けい素鋼板用ステプを加熱炉にて高
   温加熱するに当り、 該スラブ表面に、耐熱性酸化防止剤を該スラブの表面温
   度が８００℃以上の条件の下に溶射して耐熱性酸化防止
   剤を予備的に被成し、引続く高温加熱の際のファイアラ
   イトの生成を抑制する、 ことを特徴とする一方向性けい素鋼板用スラブの加熱方
   法。