KR102180816B1 - Method for manufacutring a grain oriented electrical steel sheet having low core loss - Google Patents

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Abstract

초저철손 방향성 전기강판 제조방법이 제공된다.
본 발명의 방향성 전기강판 제조방법은, 강 슬라브를 재가열, 열간압연, 열연판 소둔, 냉간압연, 1차 재결정 소둔 및 2차 재결정 소둔하는 공정을 포함하는 방향성 전기강판 제조방법에 있어서, 상기 1차 재결정 소둔처리된 강판의 일면 또는 양면의 일부 또는 전부에, 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 층을 형성한 후, 2차 재결정 소둔하는 것을 특징으로 한다.
A method of manufacturing an ultra-low iron loss grain-oriented electrical steel sheet is provided.
In the grain-oriented electrical steel sheet manufacturing method comprising the steps of reheating the steel slab, hot rolling, hot-rolled sheet annealing, cold rolling, primary recrystallization annealing, and secondary recrystallization annealing, the method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet of the present invention comprises: A ceramic layer is formed by spraying ceramic powder on one or both sides of a steel sheet subjected to recrystallization annealing treatment, and then secondary recrystallization annealing is performed.

Figure R1020180157334
Figure R1020180157334

Description

저철손 방향성 전기강판 제조방법{Method for manufacutring a grain oriented electrical steel sheet having low core loss}Method for manufacutring a grain oriented electrical steel sheet having low core loss}

본 발명은 방향성 전기강판 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet.

일반적으로 방향성 전기강판이란 강판에 3.1% 전후의 Si성분을 함유한 것으로서, 결정립의 방위가 {100}<001>[0002] 방향으로 정렬된 집합 조직을 가지고 있어, 압연방향으로 극히 우수한 자기적 특성을 가진 전기강판을 말한다. 이러한 {100}<001> 집합조직을 얻는 것은 여러 제조 공정의 조합에 의해서 가능하며, 특히 강 슬라브의 성분을 비롯하여, 이를 가열, 열간 압연, 열연판 소둔, 1차 재결정 소둔, 및 최종 소둔하는 일련의 과정이 매우 엄밀하게 제어되어야 한다. 구체적으로, 방향성 전기강판은 1차 재결정립의 성장을 억제시키고, 성장이 억제된 결정립 중에서 {100}<001> 방위의 결정립을 선택적으로 성장시켜 얻어진 2차 재결정 조직에 의해 우수한 자기특성을 나타내도록 하는 것이므로, 1차 재결정립의 성장 억제제가 보다 중요하다. 그리고 최종 소둔 공정에서는, 성장이 억제된 결정립 중에서 안정적으로 {100}<001> 방위의 집합 조직을 갖는 결정립들이 우선적으로 성장할 수 있도록 하는 것이 방향성전기강판 제조기술에서 주요한 사항 중에 하나이다. 상술한 조건이 충족할 수 있고 현재 공업적으로 널리 이용되고 있는 1차 결정립의 성장 억제제로는 MnS, AlN, 및 MnSe 등이 있다. 구체적으로, 강 슬라브에 함유된 MnS, AlN, 및 MnSe 등을 고온에서 장시간 재가열하여 고용시킨 뒤 열간 압연하고, 이후의 냉각 과정에서 적정한 크기와 분포를 가지는 상기 성분이 석출물로 만들어져 상기 성장 억제제로 이용될 수 있는 것이다. 그러나, 이는 반드시 강 슬라브를 고온으로 가열해야 되는 문제점이 있다. 이와 관련하여, 최근에는 강 슬라브를 저온에서 가열하는 방법으로 방향성 전기강판의 자기적 특성을 개선하기 위한 노력이 있었다. 이를 위해, 방향성 전기강판에 안티몬(Sb) 원소를 첨가하는 방법이 제시되었으나, 최종 고온 소둔 후 결정립 크기가 불균일하고 조대하여 변압기 소음 품질이 열위해지는 문제점이 지적되었다.In general, grain-oriented electrical steel sheet contains 3.1% Si component in the steel sheet, and has an aggregate structure in which the orientation of crystal grains is aligned in the {100}<001>[0002] direction, so it has extremely excellent magnetic properties in the rolling direction. It refers to an electrical steel plate with It is possible to obtain such a {100}<001> texture by a combination of several manufacturing processes. In particular, the components of the steel slab are heated, hot-rolled, hot-rolled sheet annealing, primary recrystallization annealing, and final annealing. The process must be very tightly controlled. Specifically, the grain-oriented electrical steel sheet suppresses the growth of primary recrystallized grains and exhibits excellent magnetic properties due to the secondary recrystallized structure obtained by selectively growing grains of {100}<001> orientation among grains in which growth is suppressed. Therefore, it is more important to inhibit the growth of primary recrystallized grains. And in the final annealing process, one of the main matters in the grain-oriented electrical steel sheet manufacturing technology is to allow the grains having a stable {100}<001> orientation to grow preferentially among grains whose growth is suppressed. Examples of primary crystal grain growth inhibitors that can satisfy the above-described conditions and are widely used industrially include MnS, AlN, and MnSe. Specifically, MnS, AlN, and MnSe contained in the steel slab are reheated at high temperature for a long time to solidify and then hot-rolled, and in the subsequent cooling process, the component having an appropriate size and distribution is made into a precipitate and used as the growth inhibitor. It can be. However, this has a problem in that the steel slab must be heated to a high temperature. In this regard, in recent years, efforts have been made to improve the magnetic properties of grain-oriented electrical steel sheets by heating steel slabs at low temperatures. To this end, a method of adding an antimony (Sb) element to a grain-oriented electrical steel sheet was proposed, but a problem was pointed out that the noise quality of the transformer is inferior due to the uneven and coarse grain size after the final high-temperature annealing.

한편, 방향성 전기강판의 전력 손실을 최소화하기 위하여, 그 표면에 절연피막을 형성하는 것이 일반적이며, 이때 절연피막은 기본적으로 전기 절연성이 높고 소재와의 접착성이 우수하며, 외관에 결함이 없는 균일한 색상을 가져야 한다. 이와 더불어, 최근 변압기 소음에 대한 국제규격 강화 및 관련 업계의 경쟁 심화로 인하여, 방향성 전기강판의 절연피막을 소음을 저감하기 위해, 자기 변형(자왜) 현상에 대한 연구가 필요한 실정이다. 구체적으로, 변압기 철심으로 사용되는 전기강판에 자기장이 인가되면 수축과 팽창을 반복하여 떨림 현상이 유발되며, 이러한 떨림으로 인해 변압기에서 진동과 소음이 야기된다. 일반적으로 알려진 방향성 전기강판의 경우, 강판 및 포스테라이트(Forsterite)계 바탕 피막 위에 절연피막을 형성하고 이러한 절연피막의 열팽창계수 차이를 이용하여 강판에 인장 응력을 부여함으로써, 철손을 개선하고 자기 변형에 기인한 소음 감소 효과를 도모하고 있지만, 최근 요구되고 있는 고급 방향성 전기강판에서의 소음 수준을 만족시키기에는 한계가 있다. 한편, 방향성 전기강판의 90° 자구를 감소시키는 방법으로 습식코팅 방식이 알려져 있다. 여기서 90° 자구란, [0010]자계 인가 방향에 대하여 직각으로 향하고 있는 자화를 가지는 영역을 말하며, 이러한 90° 자구의 양이 적을수록 자기 변형이 작아진다. 그러나, 일반적인 습식코팅 방식으로는 인장응력 부여에 의한 소음 개선 효과가 부족하고, 코팅 두께가 두꺼운 후막으로 코팅해야 되는 단점이 있어, 변압기 점적율과 효율이 나빠지는 문제점이 있다.On the other hand, in order to minimize the power loss of the grain-oriented electrical steel sheet, it is common to form an insulating film on its surface. In this case, the insulating film is basically high in electrical insulation and has excellent adhesion to the material, and has a uniform appearance without defects. It should have one color. In addition, due to the recent reinforcement of international standards for transformer noise and intensifying competition in related industries, research on magnetostriction (magnetism) phenomenon is required in order to reduce the noise of the insulating film of the grain-oriented electrical steel sheet. Specifically, when a magnetic field is applied to an electrical steel sheet used as a transformer core, a vibration phenomenon is caused by repeating contraction and expansion, and vibration and noise are caused in the transformer due to such vibration. In the case of a generally known grain-oriented electrical steel sheet, an insulating film is formed on the steel sheet and the Forsterite base film, and tensile stress is applied to the steel sheet by using the difference in the thermal expansion coefficient of the insulating film to improve iron loss and self-deformation. Although it aims to reduce the noise due to this, there is a limit to satisfying the noise level in the high-grade grain-oriented electrical steel sheet that is recently required. Meanwhile, a wet coating method is known as a method of reducing the 90° magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet. Here, the 90° magnetic domain refers to a region having magnetization directed at a right angle with respect to the magnetic field application direction, and the smaller the amount of the 90° magnetic domain, the smaller the magnetic deformation. However, the general wet coating method lacks the effect of improving noise due to the application of tensile stress, and has the disadvantage of having to be coated with a thick film having a thick coating thickness, and thus there is a problem that the transformer drop ratio and efficiency are deteriorated.

이 밖에, 방향성 전기강판의 표면에 고장력 특성을 부여하는 방법으로 물리적 증기 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD) 및 화학적 증기 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등의 진공 증착을 통한 코팅 방식이 알려져 있다. 그러나 이러한 코팅방식은 상업적 생산이 어렵고, 이 방법에 의해 제조된 방향성 전기강판은 절연특성이 열위한 문제점이 있다.In addition, a coating method through vacuum deposition such as physical vapor deposition (PVD) and chemical vapor deposition (CVD) is known as a method of imparting high tensile properties to the surface of a grain-oriented electrical steel sheet. However, this coating method is difficult to commercially produce, and the grain-oriented electrical steel sheet manufactured by this method has a problem in that the insulating properties are poor.

본 발명은 종래 롤코팅에 의한 절연코팅으로 장력을 부여하여 3%의 철손을 개선하는 것과 달리, 상압에서 세라믹 분말을 고온의 열로 녹여 분사하는 방법을 통하여 철손 10% 이상을 개선할 수 있는 건식 세라믹 코팅 공정을 이용한 저철손 방향성 전기강판 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다. The present invention is a dry ceramic that can improve iron loss by 10% or more through a method of melting and spraying ceramic powder with high temperature heat at normal pressure, unlike conventional insulating coating by roll coating to improve the iron loss of 3%. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a low iron loss grain-oriented electrical steel sheet using a coating process.

또한 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. Can be.

본 발명의 일실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법은, A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention,

강 슬라브를 재가열, 열간압연, 열연판 소둔, 냉간압연, 1차 재결정 소둔 및 2차 재결정 소둔하는 공정을 포함하는 방향성 전기강판 제조방법에 있어서, In the grain-oriented electrical steel sheet manufacturing method comprising the step of reheating the steel slab, hot rolling, hot rolled sheet annealing, cold rolling, primary recrystallization annealing, and secondary recrystallization annealing,

상기 1차 재결정 소둔처리된 강판의 일면 또는 양면의 일부 또는 전부에, 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 층을 형성한 후, 2차 재결정 소둔하는 방향성 전기강판 제조방법에 관한 것이다. It relates to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet in which a ceramic layer is formed by spraying ceramic powder on one or both surfaces of the steel sheet subjected to the primary recrystallization annealing treatment, and then secondary recrystallization annealing.

또한 본 발명은, In addition, the present invention,

1차 재결정 소둔처리된 방향성 전기강판 제조용 강판을 준비하는 단계;Preparing a steel sheet for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet subjected to primary recrystallization annealing treatment;

상기 강판의 일면 또는 양면의 일부 또는 전부에, 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 층을 형성하는 단계; 및 Forming a ceramic layer by spraying ceramic powder on a part or all of one or both sides of the steel sheet; And

상기 세라믹층이 형성된 강판을 2차 재결정 소둔하는 단계;를 포함하는 방향성 전기강판 제조방법에 관한 것이다. It relates to a grain-oriented electrical steel sheet manufacturing method comprising; secondary recrystallization annealing the steel sheet on which the ceramic layer is formed.

상기 세라믹층은 Ar, H2, N2, 또는 He를 포함하는 가스를 20 내지 300kW의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여 상기 1차 재결정 소둔 처리된 강판에 분사함으로써 형성될 수 있다. The ceramic layer may be formed by supplying ceramic powder to a heat source obtained by plasmaizing a gas containing Ar, H 2 , N 2 , or He at an output of 20 to 300 kW and spraying it on the steel sheet subjected to the primary recrystallization annealing. .

상기 세라믹 분말은 Li, B, Ca, Sr, Mg, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn 및 Ba 중에서 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물 또는 산질화물일 수가 있다. The ceramic powder contains at least one selected from Li, B, Ca, Sr, Mg, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn and Ba It may be an oxide, nitride, carbide or oxynitride.

상기 세라믹 분말은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, MgO·Al2O3, 2MgO·SiO2, MgO·SiO2, 2MgO·TiO2, MgO·TiO2, MgO·2TiO2, Al2O3·SiO2, 3Al2O3·2SiO2, Al2O3·TiO2, ZnO·SiO2, ZrO2·SiO2, ZrO2·TiO2, 9Al2O3·2B2O3, 2Al2O3·B2O3, 2MgO·2Al2O3·5SiO2, Li2O·Al2O3· SiO2, Li2O·Al2O3·4SiO2, BaO·Al2O3·SiO2, AlN, SiC, TiC, TiN, BN, ZrN, CrN, BaTiO3, SrTiO3, FeTiO3, MgTiO3, CaO, FeAl2O4, CaTiO3, MgAl2O4, FeTiO4, SrZrO3, Y2O3 및 ZrSiO4 중에서 선택되는 적어도 1종일 수가 있다. The ceramic powder is Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO·Al 2 O 3 , 2MgO·SiO 2 , MgO·SiO 2 , 2MgO·TiO 2 , MgO·TiO 2 , MgO·2TiO 2 , Al 2 O 3 · SiO 2, 3Al 2 O 3 · 2SiO 2, Al 2 O 3 · TiO 2, ZnO · SiO 2, ZrO 2 · SiO 2, ZrO 2 · TiO 2, 9Al 2 O 3 · 2B 2 O 3 , 2Al 2 O 3 ·B 2 O 3 , 2MgO·2Al 2 O 3 ·5SiO 2 , Li 2 O·Al 2 O 3 · SiO 2 , Li 2 O·Al 2 O 3 ·4SiO 2 , BaO·Al 2 O 3 · SiO 2, AlN, SiC , TiC, TiN, BN, ZrN, CrN, BaTiO 3, SrTiO 3, FeTiO 3, MgTiO 3, CaO, FeAl 2 O 4, CaTiO 3, MgAl 2 O 4, FeTiO 4, SrZrO It may be at least one selected from 3 , Y 2 O 3 and ZrSiO 4 .

상기 세라믹층은 그 두께가 0.1~10㎛일 수가 있다. The ceramic layer may have a thickness of 0.1 to 10 μm.

상기 1차 재결정 소둔하는 공정은, 상기 강판을 탈탄과 동시에 침질하거나, 탈탄 이후 침질하고, 소둔하여 탈탄 소둔된 강판을 얻는 공정일 수 있다. The process of primary recrystallization annealing may be a process of obtaining a decarburized annealed steel sheet by quenching the steel sheet at the same time as decarburization, or by quenching and annealing after decarburization.

상기 2차 재결정 소둔하는 공정은 상기 세라믹층이 형성된 강판을 2단 가열한 후 균열처리하는 고온 소둔공정일 수 있다. The secondary recrystallization annealing process may be a high-temperature annealing process in which the steel sheet on which the ceramic layer is formed is heated in two stages and then subjected to cracking treatment.

상기 2차 재결정 소둔 공정 이후, 세라믹층이 형성되어 있는 방향성 전기강판의 표면에 절연피막을 형성하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. After the secondary recrystallization annealing process, a process of forming an insulating film on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet on which the ceramic layer is formed may be further included.

상기 강판은 중량%로, 실리콘(Si): 2.6~4.5%, 알루미늄(Al): 0.020~ 0.040%, 망간(Mn): 0.01~0.20%, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 조성될 수 있다. The steel sheet is a weight percent, silicon (Si): 2.6 to 4.5%, aluminum (Al): 0.020 to 0.040%, manganese (Mn): 0.01 to 0.20%, the balance may be composed of Fe and other inevitable impurities. have.

상술한 구성의 본 발명에 따르면, 1차 재결정 소둔공정에서 소둔분리제를 강판 표면에 도포하는 대신에, 세라믹층을 형성하여 소둔분리제 역할을 하도록 함으로써 후속하는 2차재결정공정에서의 1차 균열공정 생략이 가능하여 생산성을 제고할 수 있다. According to the present invention having the above-described configuration, instead of applying an annealing separator to the surface of the steel sheet in the primary recrystallization annealing process, a ceramic layer is formed to act as an annealing separator, thereby causing the primary cracking in the subsequent secondary recrystallization process. The process can be omitted and productivity can be improved.

또한 본 발명의 세라믹층은 고장력의 피막층으로 통상의 MgO 소둔분리제와는 달리 그 제거가 필요 없으며, 고장력에 기인하여 철손이 우수한 방향성 전기강판을 효과적으로 제공할 수 있다.In addition, the ceramic layer of the present invention is a high-tensile coating layer, and unlike a conventional MgO annealing separator, it does not need to be removed, and a grain-oriented electrical steel sheet having excellent iron loss due to high-tension strength can be effectively provided.

도 1은 통상의 방향성 전기강판 제조 공정을 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 방향성 전기강판을 제조공정을 도시한 그림이다.
도 3(a-b)는 2차 재결정 소둔공정에서의 소둔열처리 과정을 나타내는 그래프로서, (a)는 종래예를 (b)는 본 발명예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 고온 세라믹 용융 분사장치의 정렬을 보여주는 모식도이다.
1 is a diagram showing a typical grain-oriented electrical steel sheet manufacturing process.
Figure 2 is a diagram showing the manufacturing process of the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention.
Figure 3 (ab) is a graph showing the annealing heat treatment process in the secondary recrystallization annealing process, (a) shows a conventional example and (b) shows an example of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing the alignment of the high-temperature ceramic melt spraying device of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 통상의 방향성 전기강판 제조 공정을 도시한 그림이다. 1 is a diagram showing a typical grain-oriented electrical steel sheet manufacturing process.

도 1에 나타난 바와 같이, 먼저, 소둔산세공정(APL:Annealing & Pickling Line)으로서 열열판 Scale 제거, 냉간압연성 확보 및 열연판의 Inhibitor (AlN)를 자성에 유리하게 석출, 분산시키는 역할을 수행한다. 이어, 냉간압연공정 (SendZimir Rolling Mill)으로 고객사가 요구하는 최종 제품두께로 압연을 하고, 자성에 유리한 결정방위를 확보하는 역할을 한다. 그리고 제1차 재결정 소둔공정인 탈탄침질 소둔공정(DNL:Decarburizing & Nitriding Line)으로 소재의 [C]을 제거하고, 적정 온도와 질화반응을 통하여 1차 재결정을 형성한다. 후속하여, 제2차 재결정 소둔공정인 고온소둔공정(COF)으로 하지 코팅(Mg2SiO4)층을 형성하고 2차 재결정을 형성한다. 마지막으로 HCL 공정으로 소재 형상을 교정하고, 상기 소둔분리제를 제거한 후 절연피막층을 형성하여 전기강판 표면에 장력을 부여하는 공정이다. As shown in Fig. 1, first, as an annealing & pickling line (APL), it removes the scale of the hot plate, secures the cold rolling property, and performs the role of depositing and dispersing the inhibitor (AlN) of the hot rolled plate in favor of magnetism. do. Subsequently, the cold rolling process (SendZimir Rolling Mill) performs rolling to the final product thickness required by the customer, and plays a role in securing a crystal orientation that is advantageous for magnetism. In addition, the [C] of the material is removed by a decarburizing & nitriding line (DNL), which is the first recrystallization annealing process, and the primary recrystallization is formed through a nitriding reaction with an appropriate temperature. Subsequently, a base coating (Mg 2 SiO 4 ) layer is formed by a high temperature annealing process (COF), which is a second recrystallization annealing process, and a secondary recrystallization is formed. Finally, the shape of the material is corrected by the HCL process, the annealing separator is removed, and then an insulating film is formed to impart tension to the surface of the electrical steel sheet.

이때, 종래기술에서는 상기 1차 재결정공정에서 탈탄 침질 처리 후 소둔분리제 MgO를 도포하는 공정을 가진다. 그리고 이에 따라, 2차 재결정 소둔공정에서 1차가열 후 1차 균열처리하고, 이어, 2차 가열 후 2차 균열처리하는 공정을 거치게 된다. In this case, in the prior art, a process of applying an annealing separator MgO after decarburization treatment in the first recrystallization process is performed. Accordingly, in the secondary recrystallization annealing process, the primary cracking treatment is performed after the primary heating, followed by the secondary heating and the secondary cracking treatment.

한편 도 2는 본 발명의 방향성 전기강판을 제조공정을 도시한 그림이다. On the other hand, Figure 2 is a diagram showing the manufacturing process of the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명은 1차 재결정 소둔공정에서 소둔분리제를 강판에 도포하는 대신에 상압에서 세라믹 분말을 고온의 열로 녹여 분사하는 방법을 이용하여 세라믹층을 형성한다. 그리고 이러한 세라믹층의 형성에 따라 후속하는 2차 재결정 소둔공정에서 2단 가열 후 1차 균열처리하는 프로세스를 거친다. As shown in FIG. 2, the present invention forms a ceramic layer using a method of melting and spraying ceramic powder with high temperature heat at normal pressure instead of applying an annealing separator to a steel sheet in a primary recrystallization annealing process. Then, according to the formation of the ceramic layer, a second step of heating is performed in a subsequent secondary recrystallization annealing process, followed by a first crack treatment.

도 3(a-b)는 2차 재결정 소둔공정에서의 소둔열처리 과정을 나타내는 그래프로서, (a)는 종래예를 (b)는 본 발명예를 나타낸다. 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 종래기술과는 달리 1차 균열처리하는 공정을 생략할 수 있으며, 이에 따라 생산성을 제고할 수 있음을 알 수 있다. 나아가, 본 발명에서는 종래기술과 달리 전술한 HCL 공정에서 소둔분리제를 제거할 필요가 없는 장점도 있다. 3(a-b) is a graph showing an annealing heat treatment process in a secondary recrystallization annealing process, where (a) shows a conventional example and (b) shows an example of the present invention. As shown in FIG. 3, it can be seen that in the present invention, unlike the prior art, the first crack treatment process can be omitted, and thus productivity can be improved. Furthermore, in the present invention, unlike the prior art, there is also an advantage in that there is no need to remove the annealing separator in the HCL process described above.

앞서와 같이, 본 발명의 방향성 전기강판 제조공정은 1차 재결정소둔공정 이전 공정들에서는 종래기술과 실질적으로 동일하다. As before, the grain-oriented electrical steel sheet manufacturing process of the present invention is substantially the same as in the prior art in the processes prior to the primary recrystallization annealing process.

즉, 본 발명은 방향성 전기강판을 제조함에 있어서, 종래기술과 유사하게 강 슬라브를 재가열, 열간압연, 열연판 소둔, 냉간압연, 1차 재결정 소둔 및 2차 재결정 소둔하는 공정을 일반적인 공정을 이용한다. 여기에서, 상기 상기 1차 재결정소둔하는 공정은, 상기 강판을 탈탄과 동시에 침질하거나, 탈탄 이후 침질하고, 소둔하여 탈탄 소둔된 강판을 얻는 공정일 수가 있다. That is, the present invention uses a general process of reheating, hot rolling, hot-rolled sheet annealing, cold rolling, primary recrystallization annealing, and secondary recrystallization annealing, similar to the prior art, in manufacturing grain-oriented electrical steel sheets. Here, the step of the primary recrystallization annealing may be a step of acquiring a decarburization annealed steel sheet by quenching the steel sheet at the same time as decarburization, or by immersing and annealing the steel sheet after decarburization.

그러나 종래기술과는 달리, 상기 1차 재결정 소둔처리된 강판의 일면 또는 양면의 일부 또는 전부에, 소둔분리제 대신에, 상압에서 세라믹 분말을 고온의 열로 녹여 분사하는 방법을 이용하여 세라믹층을 형성한다.However, unlike the prior art, a ceramic layer is formed using a method of melting and spraying ceramic powder with high temperature heat at normal pressure, instead of an annealing separator, on one or both sides of the steel sheet subjected to the primary recrystallization annealing treatment. do.

그리고 2차 재결정 소둔공정에서 상기 세라믹층이 형성된 강판을 2단 가열한 후 1회 균열처리한 후 노냉하는 고온소둔공정을 이용한다.In the secondary recrystallization annealing process, a high-temperature annealing process in which the steel sheet on which the ceramic layer is formed is heated in two stages and then cracked once and then cooled by furnace is used.

먼저, 본 발명에서는 1차 재결정소둔된 방향성 전기강판 제조용 냉연 강판을 준비한다. First, in the present invention, a cold-rolled steel sheet for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet subjected to primary recrystallization annealing is prepared.

본 발명에서 상기 강판은 중량%로, 실리콘(Si): 2.6~4.5%, 알루미늄(Al): 0.020~ 0.040%, 망간(Mn): 0.01~0.20%, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 이루어질 수 있다. 이하, 본 발명에서 상기 강판의 조성 성분 및 함량 제한사유를 설명하면 다음과 같다.In the present invention, the steel sheet is in wt%, silicon (Si): 2.6 to 4.5%, aluminum (Al): 0.020 to 0.040%, manganese (Mn): 0.01 to 0.20%, the balance including Fe and other inevitable impurities Can be done. Hereinafter, the reasons for limiting the composition and content of the steel sheet will be described in the present invention.

Si: 2.6~4.5중량%Si: 2.6 to 4.5% by weight

실리콘(Si)은 강의 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 역할을 하는데, Si의 함량이 너무 적은 경우에는 강의 비저항이 작게 되어 철손 특성이 열화되고 고온소둔 시 상변태구간이 존재하여 2차 재결정이 불안정해지는 문제가 발생할 수 있다. Si의 함량이 너무 많은 경우에는 취성이 커져 냉간압연이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 Si의 함량을 조절할 수 있다. 더욱 구체적으로 Si는 2.6~4.5 중량% 포함될 수 있다.Silicon (Si) plays a role in reducing the iron loss by increasing the specific resistance of the steel.If the content of Si is too small, the specific resistance of the steel decreases and the iron loss characteristics deteriorate. Problems can arise. If the content of Si is too large, brittleness may increase, and thus cold rolling may become difficult. Therefore, it is possible to adjust the content of Si in the above-described range. More specifically, Si may be included in 2.6 to 4.5% by weight.

Al: 0.020~0.040중량%Al: 0.020 to 0.040% by weight

알루미늄(Al)은 최종적으로 AlN, (Al,Si)N, (Al,Si,Mn)N 형태의 질화물로 되어 억제제로 작용하는 성분이다. Al의 함량이 너무 적은 경우에는 억제제로서 충분한 효과를 기대하기 어렵다. 또한, Al의 함량이 너무 많은 경우에는 Al계통의 질화물이 너무 조대하게 석출, 성장하므로 억제제로의 효과가 부족해질 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 Al의 함량을 조절할 수 있다.Aluminum (Al) is a component that acts as an inhibitor as it finally becomes nitride in the form of AlN, (Al,Si)N, and (Al,Si,Mn)N. When the Al content is too small, it is difficult to expect a sufficient effect as an inhibitor. In addition, when the Al content is too large, the Al-based nitride precipitates and grows too coarse, so that the effect as an inhibitor may be insufficient. Therefore, it is possible to adjust the content of Al in the above-described range.

Mn: 0.01~0.20중량%Mn: 0.01 to 0.20% by weight

Mn은 Si과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과가 있으며, Si과 함께 질화처리에 의해서 도입되는 질소와 반응하여 (Al,Si,Mn)N의 석출물을 형성함으로서 1차재결정립의 성장을 억제하여 2차재결정을 일으키는데 중요한 원소이다. 그러나 Mn의 함량이 너무 많은 경우, 열연도중 오스테나이트 상변태를 촉진하므로 1차재결정립의 크기를 감소시켜 2차 재결정을 불안정하게 한다. 또한, Mn의 함량이 너무 적은 경우, 오스테나이트 형성 원소로서 열연 재가열 시 오스테나이트 분율을 높여 석출물들의 고용량을 많게 하여 재석출시 석출물 미세화와 MnS 형성을 통한 1차 재결정립이 너무 과대하지 않게 하는 효과가 불충분하게 일어날 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 Mn의 함량을 조절할 수 있다.Mn has the same effect of increasing the specific resistance as Si to reduce iron loss, and it reacts with nitrogen introduced by nitriding with Si to form (Al,Si,Mn)N precipitates to grow primary recrystallized grains. It is an important element to suppress secondary recrystallization. However, if the content of Mn is too high, the austenite phase transformation is promoted during hot rolling, and thus the size of the primary recrystallized grains is reduced, thereby making the secondary recrystallization unstable. In addition, when the content of Mn is too low, the austenite-forming element increases the austenite fraction when hot-rolled and reheats to increase the high capacity of the precipitates. It can happen insufficiently. Therefore, it is possible to adjust the content of Mn in the above-described range.

이어, 본 발명에서는 상기 1차 재결정 소둔처리된 강판의 일면 또는 양면의 일부 또는 전부에, 상압에서 세라믹 분말을 고온의 열로 녹여 분사하는 방법을 이용하여 세라믹층을 형성한다.Subsequently, in the present invention, a ceramic layer is formed on a part or all of one or both surfaces of the steel sheet subjected to the primary recrystallization annealing treatment by melting and spraying the ceramic powder with high temperature heat at normal pressure.

즉, 본 발명에서는 그 일실시예로서 상기 세라믹층은 Ar, H2, N2, 또는 He를 포함하는 가스를 20 내지 300kW의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여 상기 1차 재결정 소둔 처리된 강판에 분사함으로써 형성될 수 있다. That is, in the present invention, as an embodiment, the ceramic layer is supplied with ceramic powder to a heat source in which a gas containing Ar, H 2 , N 2 , or He is plasmaized with an output of 20 to 300 kW, and the primary recrystallization annealing It can be formed by spraying on the treated steel sheet.

또한 상기 세라믹 분말은 Li, B, Ca, Sr, Mg, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn 및 Ba 중에서 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물 또는 산질화물일 수가 있다. In addition, the ceramic powder contains at least one selected from Li, B, Ca, Sr, Mg, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn, and Ba. It may be an oxide, nitride, carbide or oxynitride containing.

보다 바람직하게는, 상기 세라믹 분말은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, MgO·Al2O3, 2MgO·SiO2, MgO·SiO2, 2MgO·TiO2, MgO·TiO2, MgO·2TiO2, Al2O3·SiO2, 3Al2O3·2SiO2, Al2O3·TiO2, ZnO·SiO2, ZrO2·SiO2, ZrO2·TiO2, 9Al2O3·2B2O3, 2Al2O3·B2O3, 2MgO·2Al2O3·5SiO2, Li2O·Al2O3· SiO2, Li2O·Al2O3·4SiO2, BaO·Al2O3·SiO2, AlN, SiC, TiC, TiN, BN, ZrN, CrN, BaTiO3, SrTiO3, FeTiO3, MgTiO3, CaO, FeAl2O4, CaTiO3, MgAl2O4, FeTiO4, SrZrO3, Y2O3 및 ZrSiO4 중에서 선택되는 적어도 1종일 수가 있다. More preferably, the ceramic powder is Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO·Al 2 O 3 , 2MgO·SiO 2 , MgO·SiO 2 , 2MgO·TiO 2 , MgO·TiO 2 , MgO·2TiO 2 , Al 2 O 3 SiO 2 , 3Al 2 O 3 2SiO 2 , Al 2 O 3 TiO 2 , ZnO SiO 2 , ZrO 2 SiO 2 , ZrO 2 TiO 2 , 9Al 2 O 3 ·2B 2 O 3 , 2Al 2 O 3 ·B 2 O 3 , 2MgO·2Al 2 O 3 ·5SiO 2 , Li 2 O·Al 2 O 3 · SiO 2 , Li 2 O·Al 2 O 3 ·4SiO 2 , BaO · Al 2 O 3 · SiO 2, AlN, SiC, TiC, TiN, BN, ZrN, CrN, BaTiO 3, SrTiO 3, FeTiO 3, MgTiO 3, CaO, FeAl 2 O 4, CaTiO 3, MgAl 2 O 4 , FeTiO 4 , SrZrO 3 , Y 2 O 3 and ZrSiO 4 It may be at least one selected from.

본 발명에서 상기 세라믹 분말의 입경은 0.01 내지 100 ㎛ 일 수 있다. 세라믹 분말의 입경이 너무 작으면 용사 코팅 공정 중 충분한 속도로 가속되지 않아 세라믹 층에 기공(pore), 균열 등 결함이 많이 형성되고 밀착성이 낮아지는 문제가 생길 수 있다. 세라믹 분말의 입경이 너무 크면 세라믹 층의 두께가 두꺼워지고 표면조도가 높아지는 문제가 있다. 더욱 구체적으로 세라믹 분말의 입경은 0.1 내지 5 ㎛일 수 있다.In the present invention, the particle diameter of the ceramic powder may be 0.01 to 100 μm. If the particle diameter of the ceramic powder is too small, it may not be accelerated at a sufficient speed during the thermal spray coating process, so that many defects such as pores and cracks are formed in the ceramic layer, and adhesion may be lowered. If the particle diameter of the ceramic powder is too large, there is a problem in that the thickness of the ceramic layer becomes thick and the surface roughness increases. More specifically, the particle diameter of the ceramic powder may be 0.1 to 5 μm.

아울러, 본 발명에서는 상기 세라믹층의 두께를 0.1~10㎛ 범위로 제한함이 바람직하다. 만일 세라믹 층의 두께가 너무 얇으면, 세라믹 층에 의해 방향성 전기강판의 표면에 발생되는 장력의 크기가 작아 철손 저감 효과가 크지 않은 문제와 절연 효과가 적게 나타나는 문제가 생길 수 있다. 반면에, 세라믹 층의 두께가 너무 두꺼우면, 세라믹 층의 밀착성이 낮아지고, 박리가 일어날 수 있다. In addition, in the present invention, it is preferable to limit the thickness of the ceramic layer to a range of 0.1 to 10 μm. If the thickness of the ceramic layer is too thin, the amount of tension generated on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet by the ceramic layer is small, so that the effect of reducing iron loss is not large, and the problem that the insulation effect is small may occur. On the other hand, if the thickness of the ceramic layer is too thick, the adhesion of the ceramic layer is lowered, and peeling may occur.

보다 바람직하게는, 상기 세라믹 층의 두께를 1~3㎛ 범위로 제한하는 것이다. More preferably, the thickness of the ceramic layer is limited to a range of 1 to 3 μm.

한편 세라믹을 고온으로 용융하여 분사하는 장치는 넓은 면적을 커버하기 쉽지 않은데, 각 분사 장치를 도 4와 같이, 정렬함으로써 강판의 넓은 폭을 커버할 수 있다. 강판 좌우에 위치하는 분사 장치의 개수 및 입사 각도는 강판 폭이나 원하는 코팅두께에 따라 결정될 수 있다.On the other hand, a device for melting and spraying ceramics at a high temperature is not easy to cover a large area, but it is possible to cover a wide width of a steel sheet by aligning each spray device as shown in FIG. 4. The number and incidence angles of spray devices positioned on the left and right sides of the steel plate may be determined according to the width of the steel plate or a desired coating thickness.

그리고 본 발명에서는 2차 재결정 소둔공정에서 상기 세라믹층이 형성된 강판을 2단 가열한 후 1회 균열처리하는 고온소둔공정을 실시한다. 이는 1-2차 균열처리를 행하는 종래기술 대비 1차 균열처리를 생략할 수 있다는 점에 그 기술적 의의가 있다. In the present invention, in the second recrystallization annealing process, the steel sheet on which the ceramic layer is formed is heated in two stages and then subjected to a high-temperature annealing process in which a single cracking treatment is performed. This is technically significant in that it is possible to omit the first cracking treatment compared to the prior art of performing the first and second cracking treatment.

이후, 본 발명에서는 HCL 공정에서 강판의 형상을 교정한 후, 세라믹층이 형성된 표면에 절연피막을 형성한 공정을 추가로 포함할 수 있다. Thereafter, in the present invention, after correcting the shape of the steel sheet in the HCL process, a process of forming an insulating film on the surface on which the ceramic layer is formed may be further included.

즉, 세라믹층상에는 금속 인산염을 포함하는 절연피막층을 더 형성할 수 있다. 절연피막층이 더 형성됨으로써, 절연 특성을 개선할 수 있다. That is, an insulating coating layer including metal phosphate may be further formed on the ceramic layer. By further forming an insulating coating layer, insulating properties can be improved.

금속 인산염은 Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, Al 및 Mn 중에서 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다.The metal phosphate may include at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, Al, and Mn.

금속 인산염은 금속 수산화물 및 인산(H3PO4)의 화학적인 반응에 의한 화합물로 이루어질 수 있다.The metal phosphate may be formed of a compound by a chemical reaction of a metal hydroxide and phosphoric acid (H3PO4).

금속 인산염은, 금속 수산화물 및 인산(H3PO4)의 화학적인 반응에 의한 화합물로 이루어진 것이고, 금속 수산화물은 Sr(OH)2, Al(OH)3, Mg(OH)2, Zn(OH)2, 및 Ca(OH)2를 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상일 수 있다.Metal phosphate is composed of a chemical reaction of a metal hydroxide and phosphoric acid (H3PO4), and the metal hydroxide is Sr(OH)2, Al(OH)3, Mg(OH)2, Zn(OH)2, and It may be at least one or more selected from the group containing Ca(OH)2.

상술한 바와 같이, 본 발명의 MgO 코팅공정이 생략된 탈탄침질 (DNL) 공정을 거쳐 고온소둔을 할 경우, MgO·H2O를 코팅하여 고온소둔 시의 소재간 Sticking을 방지하고 Mg2SiO4의 Base 코팅층을 형성하는 종래기술과는 달리, 세라믹층을 코팅하여 고온소둔 시의 Sticking을 방지하고 자성 향상을 함께 꾀할 수 있다. 또한 고온소둔 전 MgO 코팅 및 고온소둔 후 MgO 제거 공정을 삭제할 수 있으며, 세라믹층의 조건에 따라 고온소둔 후 절연코팅 공정을 삭제 할 수도 있다. 나아가 세라믹 코팅 공정의 활용도에 따라, 기존 공정의 MgO 코팅 및 제거공정을 유지하고 최종 공정인 HCL에서 절연코팅을 대체 또는 절연코팅 전 세라믹 코팅을 실시할 수도 있다.As described above, in the case of high-temperature annealing through the decarburization (DNL) process in which the MgO coating process of the present invention is omitted, MgO·H 2 O is coated to prevent sticking between materials during high-temperature annealing and Mg 2 SiO 4 Unlike the prior art, which forms the base coating layer of, by coating a ceramic layer, sticking during high temperature annealing can be prevented and magnetic enhancement can be achieved together. In addition, the MgO coating before high-temperature annealing and the MgO removal process after high-temperature annealing can be eliminated, and the insulating coating process after high-temperature annealing can be deleted depending on the condition of the ceramic layer. Furthermore, depending on the utilization of the ceramic coating process, it is possible to maintain the MgO coating and removal process of the existing process and to replace the insulation coating in the final process, HCL, or perform ceramic coating before insulation coating.

또한 고온 세라믹 코팅 공정을 통하여 MgO 공정을 삭제함으로써, 기존과 같은 Mg2SiO4의 Base Coating을 형성하기 전에 MgO·H2O의 수화물로 코팅되었던 MgO에서 수분을 제거하기 위한 1차 균열구간을 삭제할 수 있다. 그러므로 수분이 빠져나올 때 코일내 온도차로 인하여 주로 코일 외권부, 상부, 하부에 많이 발생하던 산화성 결함들을 원천적으로 제거할 수 있다. 아울러, 1차 균열 구간을 삭제함으로써 기존 고온소둔 공정의 생산성을 최소 10시간 이상 단축할 수 있어, 생산성에 비약적인 효과를 볼 수 있다.In addition, by removing the MgO process through the high-temperature ceramic coating process, the primary crack section to remove moisture from the MgO coated with MgO·H 2 O hydrate before forming the existing base coating of Mg 2 SiO 4 is deleted. I can. Therefore, when moisture escapes, it is possible to fundamentally remove oxidative defects that have occurred a lot in the outer winding part, upper part, and lower part of the coil due to the temperature difference in the coil. In addition, by deleting the first crack section, the productivity of the existing high-temperature annealing process can be reduced by at least 10 hours, and thus, a dramatic effect on productivity can be seen.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

(실시예)(Example)

실리콘(Si)을 3.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.03 중량%, 망간(Mn): 0.15 중량%, 안티몬(Sb)을 0.05 중량%, 주석(Sn)을 0.06 중량%, 니켈 (Ni) 0.03 중량% 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 준비하였다.3.4% by weight of silicon (Si), 0.03% by weight of aluminum (Al), 0.15% by weight of manganese (Mn), 0.05% by weight of antimony (Sb), 0.06% by weight of tin (Sn), 0.03 of nickel (Ni) Including wt%, the balance was prepared steel slab consisting of Fe and other inevitable impurities.

이어, 강 슬라브를 1150℃ 에서 220분간 가열한 뒤 2.3mm 두께로 열간 압연하여, 열연판을 제조하였다. 그리고 열연판을 1120℃까지 가열한 후 920℃ 에서 95초간 유지한 후, 물에 급냉하여 산세한 다음, 0.23mm 두께로 냉간압연하여, 냉연판들을 제조하였다.Then, the steel slab was heated at 1150° C. for 220 minutes and then hot-rolled to a thickness of 2.3 mm, thereby manufacturing a hot-rolled sheet. Then, the hot-rolled sheet was heated to 1120°C, maintained at 920°C for 95 seconds, quenched in water, pickled, and then cold-rolled to a thickness of 0.23mm to prepare cold-rolled sheets.

상기 냉연판들을 850℃ 로 유지 된 노(Furnace) 속에 투입한 뒤, 이슬점 온도 및 산화능을 조절하고, 수소, 질소, 및 암모니아 혼합 기체 분위기에서 탈탄 및 침질을 동시에 수행하는 1차 재결정 소둔을 수행하여, 탈탄 소둔된 강판들을 제조하였다.After the cold-rolled sheets were put into a furnace maintained at 850°C, the dew point temperature and the oxidation ability were adjusted, and the primary recrystallization annealing was carried out at the same time in the atmosphere of a mixture of hydrogen, nitrogen, and ammonia. , Decarburization annealed steel sheets were prepared.

이후, 상기와 같이 제조된 1차 재결정 소둔처리된 강판들의 표면에 소둔분리제를 도포함이 없이, 아르곤(Ar) 가스를 200kW의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말로서, Al2O3을 공급하여, 최종 소둔판 표면에 압연방향으로 30mm 코팅 폭(w) 및 20mm 코팅 간격(d)으로 그 두께를 달리하는 세라믹 층을 형성하였다.Thereafter, as ceramic powder, Al 2 O 3 was used as a ceramic powder to a heat source formed by plasmaizing argon (Ar) gas at an output of 200 kW without applying an annealing separator on the surfaces of the steel sheets prepared as described above. By supplying, ceramic layers having different thicknesses were formed on the surface of the final annealed plate with a 30mm coating width (w) and a 20mm coating gap (d) in the rolling direction.

그리고 상기 세라믹층이 형성된 강판을 최종 소둔하였다. 이때, 최종 소둔 시 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 또한, 1200℃까지는 질소 50 부피% 및 수소 50 부피%의 혼합 기체 분위기로 하였고, 1200℃ 도달한 후에는 100 부피%의 수소 기체 분위기에서 15시간 유지한 다음 노냉(furnace cooling)하였다.And the steel sheet on which the ceramic layer was formed was finally annealed. At this time, the cracking temperature at the time of final annealing was 1200°C and 15°C/hr in the temperature range of the heating section. In addition, a mixed gas atmosphere of 50% by volume of nitrogen and 50% by volume of hydrogen was used up to 1200°C, and after reaching 1200°C, the atmosphere was maintained for 15 hours in an atmosphere of 100% by volume of hydrogen, followed by furnace cooling.

상기와 같이 두께를 달리하는 세라믹층이 형성된 전기강판을 1.7T, 50Hz 조건에서 자기 특성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다. 한편 전기강판의 자기 특성은 통상 W17/50과 B8을 대표치로 사용한다. W17/50은 주파수 50Hz의 자기장을 1.7Tesla까지 교류로 자화시켰을 때 나타나는 전력 손실을 의미한다. 여기서, Tesla 는 단위면적당 자속(flux)을 의미하는 자속밀도의 단위이다. B8은 전기강판 주위를 감은 권선에 800 A/m 크기의 전류량을 흘렸을때, 전기강판에 흐르는 자속 밀도 값을 나타낸다.The electrical steel sheet having ceramic layers having different thicknesses as described above was evaluated for magnetic properties under conditions of 1.7T and 50Hz, and is shown in Table 1 below. Meanwhile, W17/50 and B8 are usually used as representative values for magnetic properties of electrical steel sheets. W17/50 refers to the power loss that occurs when a magnetic field with a frequency of 50 Hz is magnetized to 1.7 Tesla by alternating current. Here, Tesla is a unit of magnetic flux density which means flux per unit area. B8 represents the magnetic flux density value flowing through the electrical steel sheet when a current amount of 800 A/m is passed through the winding winding around the electrical steel sheet.

구분division 코팅물질Coating material 코팅두께(㎛)Coating thickness (㎛) 철손(W17/50, W/kg)Iron loss (W17/50, W/kg) 자속밀도(BB, T)Magnetic flux density (BB, T) 비교예1Comparative Example 1 MgOMgO 1.51.5 1.221.22 1.891.89 비교예2Comparative Example 2 MgOMgO 3.73.7 0.960.96 1.911.91 발명예1Invention Example 1 Al2O3 Al 2 O 3 1.31.3 0.870.87 1.921.92 발명예2Inventive Example 2 Al2O3 Al 2 O 3 1.61.6 0.810.81 1.931.93 발명예3Invention Example 3 Al2O3 Al 2 O 3 2.82.8 0.770.77 1.941.94 발명예4Invention Example 4 Al2O3 Al 2 O 3 5.65.6 0.790.79 1.941.94

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 소둔 분리제인 MgO를 도포한 비교예 1 내지 2에 대비하여, 세라믹분말을 이용하여 세라믹층을 형성한 본 발명예 1-4가 보다 우수한 철손 특성을 보임을 확인할 수 있다. 한편 상기 표 1에서 비교예 1-2는 1차 재결정 소둔처리된 강판 표면에 소둔분리제인 MgO를 도포한 경우로서, 기타의 제조조건은 본 발명예 1-4와 실질적으로 동일하다. As shown in Table 1, compared to Comparative Examples 1 to 2 in which MgO as an annealing separator was applied, Inventive Examples 1-4 in which ceramic layers were formed using ceramic powder showed more excellent iron loss characteristics. have. Meanwhile, Comparative Example 1-2 in Table 1 is a case in which MgO, which is an annealing separator, is applied to the surface of the steel sheet subjected to the primary recrystallization annealing treatment, and other manufacturing conditions are substantially the same as in Example 1-4.

이상에서 본 발명의 실시예 및 발명예 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments and invention examples of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

Claims (10)

강 슬라브를 재가열, 열간압연, 열연판 소둔, 냉간압연, 1차 재결정 소둔 및 2차 재결정 소둔하는 공정을 포함하는 방향성 전기강판 제조방법에 있어서,
상기 1차 재결정 소둔처리된 강판의 일면 또는 양면의 일부 또는 전부에, 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여 분사함으로써 세라믹 층을 형성한 후, 2차 재결정 소둔함으로써 제조되며,
상기 세라믹 분말은 Li, B, Ca, Sr, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn 및 Ba 중에서 선택되는 적어도 1종 이상으로 이루어진 산화물, 질화물, 탄화물 또는 산질화물인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
In the grain-oriented electrical steel sheet manufacturing method comprising the step of reheating the steel slab, hot rolling, hot rolled sheet annealing, cold rolling, primary recrystallization annealing, and secondary recrystallization annealing,
A ceramic layer is formed by supplying and spraying ceramic powder on one or both surfaces of the steel sheet subjected to the primary recrystallization annealing by spraying it to a plasma-formed heat source, and is manufactured by secondary recrystallization annealing,
The ceramic powder is an oxide consisting of at least one selected from Li, B, Ca, Sr, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn and Ba, A method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that it is nitride, carbide or oxynitride.
1차 재결정 소둔처리된 방향성 전기강판 제조용 강판을 준비하는 단계;
상기 강판의 일면 또는 양면의 일부 또는 전부에, 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여 분사함으로써 세라믹 층을 형성하는 단계; 및
상기 세라믹층이 형성된 강판을 2차 재결정 소둔하는 단계;를 포함하고,
상기 세라믹 분말은 Li, B, Ca, Sr, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn 및 Ba 중에서 선택되는 적어도 1종 이상으로 이루어진 산화물, 질화물, 탄화물 또는 산질화물인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
Preparing a steel sheet for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet subjected to primary recrystallization annealing treatment;
Forming a ceramic layer by supplying and spraying ceramic powder to a plasma-generated heat source on some or all of one or both sides of the steel sheet; And
Including; secondary recrystallization annealing the steel sheet on which the ceramic layer is formed;
The ceramic powder is an oxide consisting of at least one selected from Li, B, Ca, Sr, Al, Si, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sn and Ba, A method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that it is nitride, carbide or oxynitride.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 세라믹층은 Ar, H2, N2, 또는 He를 포함하는 가스를 20 내지 300kW의 출력으로 플라즈마화한 열원에 세라믹 분말을 공급하여 상기 1차 재결정 소둔 처리된 강판에 분사함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
The first recrystallization annealing according to claim 1 or 2, wherein the ceramic layer supplies ceramic powder to a heat source obtained by plasmaizing a gas containing Ar, H 2 , N 2 , or He at an output of 20 to 300 kW. A method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that formed by spraying the treated steel sheet.
삭제delete 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 세라믹 분말은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3·SiO2, 3Al2O3·2SiO2, Al2O3·TiO2, ZnO·SiO2, ZrO2·SiO2, ZrO2·TiO2, 9Al2O3·2B2O3, 2Al2O3·B2O3, Li2O·Al2O3· SiO2, Li2O·Al2O3·4SiO2, BaO·Al2O3·SiO2, AlN, SiC, TiC, TiN, BN, ZrN, BaTiO3, SrTiO3, FeTiO3, CaO, FeAl2O4, CaTiO3, FeTiO4, SrZrO3, 및 ZrSiO4 중에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
The method of claim 1 or 2, wherein the ceramic powder is Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 SiO 2 , 3Al 2 O 3 2SiO 2 , Al 2 O 3 TiO 2 , ZnO·SiO 2 , ZrO 2 ·SiO 2 , ZrO 2 ·TiO 2 , 9Al 2 O 3 ·2B 2 O 3 , 2Al 2 O 3 ·B 2 O 3 , Li 2 O·Al 2 O 3 · SiO 2 , Li 2 O · Al 2 O 3 · 4SiO 2, BaO · Al 2 O 3 · SiO 2, AlN, SiC, TiC, TiN, BN, ZrN, BaTiO 3, SrTiO 3, FeTiO 3, CaO, FeAl 2 O 4 , CaTiO 3 , FeTiO 4 , SrZrO 3 , and ZrSiO 4 A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that at least one selected from.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 세라믹층은 그 두께가 0.1~10㎛인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
The method of claim 1 or 2, wherein the ceramic layer has a thickness of 0.1 to 10 μm.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 1차 재결정 소둔하는 공정은, 상기 강판을 탈탄과 동시에 침질하거나, 탈탄 이후 침질하고, 소둔하여 탈탄 소둔된 강판을 얻는 공정인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the primary recrystallization annealing step is a step of obtaining a decarburization annealed steel sheet by quenching the steel sheet at the same time as decarburization, or by quenching and annealing the steel sheet after decarburization. Manufacturing method.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 2차 재결정 소둔하는 공정은 상기 세라믹층이 형성된 강판을 2단 가열한 후 균열처리하는 고온소둔공정인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
The method according to claim 1 or 2, wherein the secondary recrystallization annealing process is a high-temperature annealing process in which the steel sheet on which the ceramic layer is formed is heated in two stages and then subjected to a cracking treatment.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 2차 재결정소둔 공정 이후, 세라믹층이 형성되어 있는 방향성 전기강판의 표면에 절연피막을 형성하는 공정을 추가로 포함하는 방향성 전기강판 제조방법.
The method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, further comprising a step of forming an insulating film on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet on which the ceramic layer is formed after the secondary recrystallization annealing step.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 강판은 중량%로, 실리콘(Si): 2.6~4.5%, 알루미늄(Al): 0.020~ 0.040%, 망간(Mn): 0.01~0.20%, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법. The method of claim 1 or 2, wherein the steel sheet is in wt%, silicon (Si): 2.6 to 4.5%, aluminum (Al): 0.020 to 0.040%, manganese (Mn): 0.01 to 0.20%, the balance is Fe And grain-oriented electrical steel sheet manufacturing method, characterized in that it comprises other inevitable impurities.
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