(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉを２％以上含む方向性電磁鋼板製造用スラブを、ガスバーナ加熱炉で１３５０℃以下の温度で１次加熱後、さらに電磁誘導加熱炉で１４００℃〜１４８０℃の温度で加熱してから熱間圧延する方向性電磁鋼板の製造において、
上記ガスバーナ加熱炉内で、スラブの両端より１ｍ以内の範囲を、それ以外の中央部分における長手方向の平均温度より１０℃以上高く加熱し、該中央部分の長手方向各位置の温度を前記平均温度の±１０℃以内に抑制することを特徴とする方向性電磁鋼板用スラブの加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、方向性電磁鋼板の製造方法に関し、特に、その製造用スラブを熱間圧延する前の加熱技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、方向性電磁鋼板の優れた磁気特性は、板面に（１００）面、圧延方向に＜００１＞軸の２次再結晶粒を、最終焼鈍により選択的に発達させることによって得られる。そのためには、鋼中にインヒビタと呼ばれる微細な析出物、例えばＭｎＳ，ＭｎＳｅ，ＡｌＮ等を析出させることが肝要であり、このインヒビタの分散形態のコントロールは、これら析出物を一旦固溶させた後、熱間圧延を施すことによって行われる。
【０００３】
ところで、このような目的で行われる熱間圧延前のスラブ加熱は、インヒビタ成分の再固溶のため、例えばガスバーナ加熱タイプの炉（以下「ガス炉」）による１３５０℃以下の温度での１次加熱後に、誘導加熱タイプの炉（以下「Ｉ炉」という。これは、スラブを厚み方向を底部とし、所謂Ｉ形状で炉内に静置、加熱するための呼び名で、炉内ではスラブ幅方向が高さに相当する。）で行われていた。その２次加熱温度は、スラブに粗大析出したインヒビターを再固溶可能とする１４００℃〜１４８０℃であり、この２次加熱後、スラブは熱間圧延を施されていた。
【０００４】
上記工程のＩ炉段階において、図２に示すように、スラブ１長手方向の両端部近傍（それぞれＬＥ，ＴＥ端部という）が、炉の構造上放射熱が大きいため、それ以外の中央部側に対して５℃〜３０℃低めとなる傾向があった。したがって、従来はスラブ両端部近傍にインヒビタの再固溶不足が生じて、最終製品の方向性電磁鋼板は磁性不良となりやすかった。この問題を解決するための方法として、特開平５−５９４３７号公報は，Ｉ炉３内の両端部でスラブとの間に生じる空間４に、誘導発熱板及び断熱材を配置し、補助加熱する技術を開示している。また、特開昭５９−１９３２１６号公報は、ガスバーナ加熱の１次加熱時に、スラブの長手方向に対して、図３に示すような所謂テーパ加熱技術を教えた。これは、熱間圧延前のスラブ加熱において、圧延方向後端部の温度が前端部よりも２００℃の範囲内で高くなるように加熱する技術である。
【０００５】
しかしながら、これらの公知方法を実施すると、２次加熱に際し必要以上に温度が高い部分が生じることになった。すなわち、スラブの２次加熱完了時には、図４に示すような表面温度分布となり、図４中「Ａ」で示す範囲の温度が必要以上に上りすぎ、最悪のケースとしてはＡ部が局部溶解を起すトラブルが発生したり、溶解するまでにはいたらなくてもＡ部でスラブ組織が粗大化して、逆に高温による最終製品の磁性劣化が起こるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情を鑑み、方向性電磁鋼板の熱間圧延に際して、インヒビタの固溶不足が起きないよう、ガスバーナ加熱炉でのスラブの加熱方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、発明者は鋭意検討を行い、１次加熱でスラブ長手方向の温度分布を調整することに着眼した。本発明は、その着眼を具体化するために多くの実験、研究を行った上でなされたものである。すなわち、本発明は、Ｓｉを２％以上含む方向性電磁鋼板製造用スラブを、ガスバーナ加熱炉で１３５０℃以下の温度で１次加熱後、さらに電磁誘導加熱炉で１４００℃〜１４８０℃の温度で加熱してから熱間圧延する方向性電磁鋼板の製造において、
上記ガスバーナ加熱炉内で、スラブの両端より１ｍ以内の範囲を、それ以外の中央部分における長手方向の平均温度より１０℃以上高く加熱し、該中央部分の長手方向各位置の温度を前記平均温度の±１０℃以内に抑制することを特徴とする方向性電磁鋼板用スラブの加熱方法である。この場合、上記スラブの加熱や温度抑制に用いる温度制御手段は、公知のものを使用すれば良い。
【０００８】
【作用】
本発明では、ガスバーナ加熱炉でスラブの両端より１ｍ以内の範囲を、それ以外の中央部分の平均温度よりほぼ１０℃以上高目に過加熱し、さらに該中央部分の長手方向各位置の温度を前記平均温度の±１０℃以内に抑えるようにしたので、電磁誘導加熱炉の出側でスラブの長手方向温度分布は均一になり、インヒビタの再固溶も十分に均一化される。その結果、最終製品の方向性電磁板の磁性劣化が防止できるようになった。以下、図１、図５〜６に基づき、本発明の内容に関して補足説明する。
【０００９】
図１に、本発明を適用して、ガスバーナ加熱炉出口で測定したスラブの温度分布を示す。ＬＥ，ＴＥ両端１ｍ以内のスラブ温度はそれ以外の部分の長手方向の平均温度より１０℃以上高目になっている。その理由は、その後に実施するＩ炉での２次加熱時に、その領域での温度低下がなく、スラブの全長にわたってインヒビタがほぼ完全に再固溶され、端部の磁性劣化を、鉄損値で≦０．００５ｗ／ｋｇ（これ以上鉄損が劣化すると約半数以上のものが１グレートダウンする限界値）に抑制可能となるからである。その様子を図５に示す。なお、図５の縦軸は、スラブ長手方向の中央部分の鉄損値に対するＬＥ端部の鉄損値上昇分を、横軸はスラブ端部の過加熱程度を表わしている。すなわち、図５のグラフは、スラブ端部の過加熱度が１０℃以上あると鉄損上昇が少ないことをあきらかにしている。
【００１０】
次に、両端部より各１ｍの範囲外に相当する中央部分の各位置の加熱温度を中央部分の平均温度の±１０℃以内とするのは、図６に示すように、目標加熱温度から＋１０℃以上外れた過加熱部では、熱間圧延工程の粗圧延時に、結晶粒界割れに起因した表面欠陥の発生率が増加し、逆に−１０℃低温で加熱すると、スラブ段階で粗大析出したインヒビター析出物の再固溶が不十分になり、その部分の磁性が劣化するからである。なお、図６の測定結果は、実線のグラフが目標加熱温度と鉄損の関係を、点線のグラフが目標加熱温度と重度表面欠陥発生率の関係を示す。
【００１１】
【実施例】
Ｃ：０．０５％、Ｓｉ：３．５％、Ｍｎ：０．０８１％、Ｓｅ：０．０２５％、Ｓｂ：０．０３％、Ｎ：２５ｐｐｍ含有した方向性電磁鋼板製造用スラブを、ガスバーナ加熱炉において、図７に示すような長手方向の温度分布になるように、１次加熱した。加熱は、スラブの両端部は加熱炉の灼熱帯において抽出１０分前よりサイドバーナーにて両端部を集中加熱し、図７に示すような温度分布となるようにした。このスラブを、所謂中央部分の平均温度が１２２０℃となる時点で１次加熱を完了し、２次加熱用のＩ炉に装入して１４４０℃まで加熱した。その後、直ちにスラブを抜き出し、熱間圧延を実施した後、ピック→ノルマ処理→１回目冷間圧延→中間焼鈍→２回目冷間圧延→表面洗浄→焼鈍→分離塗布→最終焼鈍→フラットニング（表面コーティング）という通常の電磁鋼板製造工程を経て、板厚が０．２３ｍｍの方向性電磁鋼板を製造した。図８に、その製品の長手方向の鉄損値変化を示すが、製品として好適な絶対値で、且つ均一な分布が得られた。
【００１２】
なお、図８での結果は、局部溶解を抑えるため、スラブ両端部の集中加熱は平均値より１０℃以上５０℃未満だけ高めの温度で行われたものである。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、方向性電磁鋼板の製造において製品歩留に影響するスラブの磁性劣化を防止するため、熱間圧延前のスラブ加熱に工夫を凝らした。その結果、長手方向で磁性劣化のない製品が得られ、歩留向上に大きな期待が持てるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した１次加熱完了時でのスラブ長手方向の温度分布図である。
【図２】従来法によるＩ炉での２次加熱完了時のスラブ長手方向の表面温度分布図である。
【図３】テーパ加熱法により１次加熱したスラブを、Ｉ炉で２次加熱完了した際のスラブ長手方向温度分布図である。
【図４】Ｉ炉で加熱完了時した際のスラブ長手方向の温度分布図である。
【図５】スラブ端部の過加熱レベルとスラブ中央部分鉄損値に対する端部鉄損値の上昇分との関係を表わす図である。
【図６】スラブ中央部分（端部各々１ｍ部を除く部分）の加熱レベル偏差と品質レベルの関係を表わす図である。
【図７】本発明の適用による１次加熱完了時におけるスラブ長手方向の温度分布図である。
【図８】本発明の適用で製造した方向性電磁鋼帯の長手方向での鉄損変化図である。
【符号の説明】
１    スラブ（方向性電磁鋼板製造用）
２    誘導コイル
３    電磁誘導炉（Ｉ炉）
４    スラブ両端部とＩ炉の炉端壁との間の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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