(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間圧延後、一次再結晶焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布した鋼板をコイルに巻き取り、バッチ式箱型焼鈍炉で仕上焼鈍して方向性電磁鋼板を製造する方法において、
上記コイルの内径を７００ｍｍφ以上、コイルの内径と外径の差を５００ｍｍ以上とし、かつ、上記仕上焼鈍では、コイル内周面の温度が、コイル外周面に対して２０℃以下となるように、コイル内周面を冷却しつつコイル全体を加熱することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】
加熱中のコイル内周面の温度が６００〜８００℃の範囲において、コイル内周面の温度が、コイル外周面に対して２０℃以下となるようにコイル全体を加熱することを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向性電磁鋼板の製造方法に関し、具体的には、コイル全長にわたって磁気特性と被膜特性に優れる方向性電磁鋼板を製造することができる仕上焼鈍技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化を防止するため、省エネルギー化に対する要求が高まっている。それに伴い、変圧器や電動機等の鉄心材料として用いられる方向性電磁鋼板には、商用周波数における鉄損が低く、かつ、低磁場でも高い磁束密度を有する優れた磁気特性が強く求められるようになってきている。
【０００３】
上記方向性電磁鋼板は、鋼板の圧延方向に鉄の磁化容易軸である＜００１＞方位が高度に集積した結晶組織を有しているところに特徴があり、このような結晶組織は、製造過程の仕上焼鈍で、高温焼鈍して二次再結晶を起こさせ、｛１１０｝＜００１＞方位粒、いわゆる「ゴス粒」と称される結晶粒を優先的に巨大成長させることによって得られる。
【０００４】
上記二次再結晶を発現させ、かつ、鋼板表面にフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）被膜を形成させるためには、高温長時間の熱処理が必要となる。そのため、仕上焼鈍は、一般にバッチ式の箱型焼鈍炉を用いて、コイルフォームで行われるのが普通である。ところが、コイルフォームで仕上焼鈍した鋼板は、コイルに巻かれた状態で二次再結晶するため、コイルセット（巻き癖）が発生する。しかし、二次再結晶粒の結晶方位は、一次再結晶集合組織に対応する結晶座標系により決定されるため、＜００１＞方位は、板面に平行には成長せず、図１（ａ）のように、板面に対する角度が鋼板の長さ方向で変化する。そのため、仕上焼鈍後、巻き癖を矯正して平坦化した製品板の結晶粒は、図１（ｂ）のように、同一結晶粒内でも＜００１＞方位の向きが長手方向で変化したものとなる。そして、この変化量は、コイルへの巻き取り径が小さいほど大きくなるため、製品板の方位集積度は、仕上焼鈍時のコイル外径側から内径側にいくに従い、順次、低下することとなる。
【０００５】
さらに、最終冷延圧下率を８０％以上として製造する高磁束密度方向性電磁鋼板においては、二次再結晶粒の粒径は数１０ｍｍにも達するため、コイル曲率による方位集積度の低下は、最終冷延圧下率が６０％程度で二次再結晶粒径が５ｍｍ程度である汎用の方向性電磁鋼板と比較して遥かに大きくなる。図２は、単結晶を用いて、理想とするゴス方位からのずれ角のうち、板面からの傾き角（以下「β角」という。）が磁束密度Ｂ８に及ぼす影響を調査した結果を示したものである。この図から、β角が０〜２°の範囲では磁束密度の低下は小さいが、β角が２°を超えると、磁束密度が１°当り０．０３Ｔも低下することがわかる。
【０００６】
このようなコイル曲率に起因するβ角の幾何学的増大を抑制する技術としては、特許文献１に、仕上焼鈍におけるコイル内径を６００ｍｍφ以上とする方法が提案されている。このコイル内径を大きくする方法は、原理的に正しいものであって、極めて有効な手段である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭５０−３７１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、鋼板をコイルフォームで仕上焼鈍する場合には、上記コイルセットの問題の他に、昇温時のコイル内温度の不均一に起因するコイル変形やコイル下部の座屈等の問題があることが知られている。さらに、コイル中巻部の磁気特性や被膜特性が劣化するという問題がある。この問題は、鋼板をコイルフォームで仕上焼鈍する場合、加熱過程においては、昇温速度が速いコイル外周面側と内周面側は、コイル中巻部より早く熱膨張しようとする。この場合、コイル外周面側は自由に熱膨張することができるが、コイル内周面側は、コイル中巻部によって熱膨張が阻害される。逆に言うと、コイル中巻部は、コイル内周面側によって圧縮され、コイルの巻き締まりが生じる。その結果、コイルに巻かれた鋼板間の焼鈍雰囲気が滞留して、二次再結晶の発現やフォルステライト被膜の形成が阻害されて、磁気特性の劣化や、被膜外観および被膜密着性といった被膜特性が劣化するというものである。
【０００９】
この問題点は、特許文献１の技術のように、コイル内径を大きくしても改善されない。むしろ、コイル内径を大きくすると、仕上焼鈍加熱時におけるコイル内周面からの入熱量が大きくなり、コイル内周面側（内径部）と中巻部の温度差が拡大し、コイル内径部におけるコイル変形等や、コイル中巻部における磁気特性や被膜特性の劣化がより大きくなるという弊害が生じる。
【００１０】
本発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッチ式箱型焼鈍炉を用いて素材鋼板をコイルフォームで仕上焼鈍して方向性電磁鋼板用を製造する際、コイル内温度分布によって起こるコイル中巻部における磁気特性および被膜特性の劣化を抑制することができる方向性電磁鋼板の有利な製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者らは、上記課題の解決に向けて鋭意検討を重ねた。その結果、コイル中巻部における磁気特性および被膜特性の劣化は、コイル内周面側の昇温がコイル中巻部より速いことに起因するコイル中巻部への圧縮応力に起因していることから、コイル内周面の昇温をコイル中巻部やコイル外周面に対して抑制してやればよいこと、そのためには、仕上焼鈍の加熱過程においてコイル内周面を積極的に冷却してやればよいことを想到し、本発明を開発した。
【００１２】
すなわち、本発明は、冷間圧延後、一次再結晶焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布した鋼板をコイルに巻き取り、バッチ式箱型焼鈍炉で仕上焼鈍して方向性電磁鋼板を製造する方法において、上記コイルの内径を７００ｍｍφ以上、コイルの内径と外径の差を５００ｍｍ以上とし、かつ、上記仕上焼鈍では、コイル内周面の温度が、コイル外周面に対して２０℃以下となるように、コイル内周面を冷却しつつコイル全体を加熱することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法である。
【００１３】
本発明の上記方向性電磁鋼板の製造方法は、加熱中のコイル内周面の温度が６００〜８００℃の範囲において、コイル内周面の温度が、コイル外周面に対して２０℃以下となるようにコイル全体を加熱することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、方向性電磁鋼板の仕上焼鈍時に発生するコイル内温度分布を改善してコイル中巻部に掛かる圧縮応力を軽減し、磁気特性や被膜特性の劣化を防止することができるので、方向性電磁鋼板の品質向上や歩留まり向上、ひいては、変圧器や電動機等の省エネルギー化に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】コイル内径部の磁気特性の劣化原因を説明する図である。
【図２】傾き角βが磁束密度Ｂ８及ぼす影響を示すグラフである。
【図３】仕上焼鈍加熱時にコイル内温度分布の不均一が発生する理由を説明する図である。
【図４】コイル中巻部に掛かる圧縮応力を低減可能なコイル内温度分布を説明する図である。
【図５】コイル内周面を冷却可能なインナーケースの一例を示す模式図である。
【図６】コイル径と磁束密度Ｂ８との関係を示すグラフである。
【図７】コイル径と被膜密着性（最小曲げ剥離径）との関係を示すグラフである。
【図８】実施例における仕上焼鈍時のコイル内温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明者らは、上記課題を解決するべく、仕上焼鈍でコイルを加熱する際のコイル内温度分布と圧縮応力との関係について、次のような考察を行った。
仕上焼鈍におけるコイルの加熱は、コイルに被せられたインナーケースからの輻射熱によって行われるため、図３に示すように、コイルの外周面、内周面および上側面から加熱される。そのため、これらの部分は、コイル内部よりも早く高温となり、コイル内の半径方向の温度分布は、図４の線Ａで示したように、コイル外周面側、内周面側の順に高く、中巻部が最も低い温度分布になる。このような温度分布になると、コイル外周面側は、熱膨張してもその膨張を妨げられることはないが、内周面側の熱膨張は、低温の中巻部によって妨げられる。その結果、コイル中巻部には大きな圧縮応力が生じて磁気特性や被膜特性の劣化を引き起こす。
そこで、図４の線Ｂで示したように、コイル外周面に比べてコイル内周面の温度がより低下し、好ましくは、コイル外周面側から内周面側に漸次温度が低下する温度分布を実現できれば、加熱されるに従ってコイル外周面側から順次、熱膨張するので、コイル中巻部には大きな圧縮応力が発生せず、コイルが巻き締まりを起こすこともないと考えられる。
【００１７】
そこで、図４の線Ｂで示したような温度分布を実現するため、仕上焼鈍時にコイルに被せるインナーケースを改良し、コイル内周面を冷却することが可能な、図５に示したインナーケースを製作した。このインナーケース３は、アップエンドに載置した鋼板コイル１に被せるインナーケース３の上面中心部に、コイルの内周面１ａと対向する外管４ａと、その内側に内管４ｂを配設した２重管構造の円筒状凹部４を有するものであり、この２重管構造の円筒状凹部４の内管４ｂ内に、図５中に矢印で示したように、炉の上部から冷却ガス６を吹き込み、その後、その吹き込んだ冷却ガス６を内管４ｂと外管４ａとの間隙に流すようにすることで、冷却ガス６がスムーズに流れて外管４ａが効率よく冷却され、ひいては、コイル内周面１ａを効率よく冷却することができるようにしたものである。
【００１８】
そこで、上記インナーケースを用いて、以下の実験を行った。
Ｃ：０．０７ｍａｓｓ％、Ｓｉ：３．３ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．０６ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０２ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％、Ｓｅ：０．０２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．０４ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成の鋼スラブを１４２０℃に加熱後、熱間圧延して板厚：２．３ｍｍの熱延板とし、１０００℃で３０秒の熱延板焼鈍を施した後、１回目の冷間圧延で中間板厚：１．８ｍｍの冷延板とし、１１２０℃で３０秒の中間焼鈍を施した後、加工発熱により鋼板温度を２２０℃まで昇温させる２回目の冷間圧延をして最終板厚：０．２３ｍｍの冷延板とした。
【００１９】
次いで、露点６０℃の湿潤水素雰囲気下で８４０℃×１２０秒の脱炭を兼ねた一次再結晶焼鈍を施した後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布し、乾燥した後、内径：１０００ｍｍ、外径：２０００ｍｍのコイルＡ、および、内径：５００ｍｍ、外径２０００ｍｍのコイルＢの２種類のコイルに巻き取り、その後、上記２種類のコイルを、バッチ式箱型焼鈍炉を用いて、（Ｎ２＋Ｈ２）混合雰囲気下で１１７０℃まで昇温し、Ｈ２雰囲気下で５時間保持する仕上焼鈍を施した。
【００２０】
なお、上記仕上焼鈍では、図５に示した２重管構造の円筒状凹部を有するインナーケースを用い、仕上焼鈍の加熱過程の８００〜１１７０℃の間において、円筒状凹部の内管内に大気温度のＮ２ガスを５００Ｎｍ３／ｈｒ供給してコイル内周面を冷却した。また、上記加熱過程の温度は、コイル内径と外径の中間部、すなわち、コイルＡではコイル径が１２５０ｍｍの位置、コイルＢではコイル径が９００ｍｍの位置の板幅中央部に巻き込んだ熱電対で測定した温度とした。
【００２１】
次いで、仕上焼鈍後のコイルは、未反応の焼鈍分離剤を鋼板表面から除去した後、５０ｍａｓｓ％のコロイダルシリカと燐酸マグネシウムからなるコーティング液を両面目付量が１０ｇ／ｍ２となるよう塗布し、９ＭＰａの張力を付与しつつ８４０℃の温度で平坦化焼鈍を施して絶縁被膜を被成し、製品コイルとした。
【００２２】
斯くして得られた製品コイルのコイル径５００ｍｍ（コイルＢの内径部）、７００ｍｍ、１０００ｍｍ（コイルＡの内径部）、１５００ｍｍおよび２０００ｍｍ（外径部）の各位置から試験片を採取し、圧延方向の磁束密度Ｂ８とフォルステライト被膜の密着性を評価した。なお、被膜密着性は、圧延方向：３０ｍｍ×圧延直角方向：３００ｍｍの試験片を種々の外径を有する丸棒に巻き付けて１８０度に折り曲げ、折り曲げ部分の被膜剥離が起こらない最小径で評価した。
【００２３】
上記の実験結果について、コイル径と磁束密度Ｂ８との関係を図６に、コイル径と被膜密着性（最小曲げ剥離径）との関係をおよび図７に示した。これらの結果から、コイル内径を大きくしたコイルＡを、内周面側を冷却しつつ加熱して仕上焼鈍することにより、コイル全長にわたって磁束密度と被膜密着性が良好な方向性電磁鋼板が得られることがわかる。
【００２４】
次に、本発明の方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
本発明の方向性電磁鋼板の素材に用いる鋼スラブは、連続鋳造法や造塊−分塊圧延法等、常法に準じて製造すればよく、特に制限はない。また、直接鋳造法で製造した厚さ：１００ｍｍ以下の薄鋳片を用いることもできる。
また、鋼スラブの成分組成についても、方向性電磁鋼板として従来公知のものであればよく、特に制限はないが、以下の成分組成を有するものであれば、好適に用いることができる。
【００２５】
Ｃ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％
Ｃは、相変態を利用して熱延板の結晶組織を改善するのに有用な元素であるだけでなく、ゴス方位粒を生成させるのに有用な元素であり、少なくとも０．０１ｍａｓｓ％含有させるのが好ましい。一方、０．１０ｍａｓｓ％を超えて含有すると、脱炭焼鈍で、磁気時効が起こらない０．００５ｍａｓｓ％以下まで脱炭することが難しくなる。よって、鋼スラブに含まれるＣは、０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲とするのが好ましい。
【００２６】
Ｓｉ：２．０〜４．５ｍａｓｓ％
Ｓｉは、鋼の固有抵抗を高めて渦電流損を低減し、鉄損を低減するのに有用な元素であり、２．０ｍａｓｓ％以上含有させるのが好ましい。しかし、４．５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、鋼が脆化し、冷間圧延して製造することは難しくなる。よって、Ｓｉは、２．０〜４．５ｍａｓｓ％の範囲とするのが好ましい。
【００２７】
Ｍｎ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％
Ｍｎは、鋼の熱間加工性を向上させる効果があるので、０．０１ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。しかし、０．５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、一次再結晶集合組織が劣化し、ゴス方位に高度に集積した二次再結晶粒が得られ難く、磁気特性が低下するようになる。よって、Ｍｎは０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲とするのが好ましい。
【００２８】
鋼スラブに含まれる上記Ｃ，ＳｉおよびＭｎ以外の重要な成分として、インヒビター成分がある。
このインヒビター成分は、二次再結晶を発現させるためにインヒビターを利用する場合には含有させることが必須であり、例えば、ＡｌＮをインヒビターに用いるときには、Ａｌ：０．０１０〜０．０３０ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００３０〜０．０１００ｍａｓｓ％の範囲で、また、ＭｎＳおよび／またはＭｎＳｅをインヒビターに用いるときには、Ｓ，Ｓｅは単独あるいは合計で０．０１０〜０．０３０ｍａｓｓ％の範囲で含有させることが好ましい。なお、二次再結晶に利用する上記インヒビターは１種だけでもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００２９】
一方、特開２０００−１２９３５６号公報に開示された技術のように、インヒビターを利用せず、固溶窒素の粒界移動抑制効果を利用して二次再結晶を発現させる場合には、Ａｌ，Ｎ，Ｓ，ＳｅおよびＢ等のインヒビター成分は極力低減することが望ましく、たとえば、Ａｌ：０．０１００ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．００５０ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．００５０ｍａｓｓ％以下およびＳｅ：０．００５０ｍａｓｓ％以下に低減することが好ましい。
【００３０】
また、本発明の方向性電磁鋼板は、上記必須とする成分の他に、インヒビターの作用を補助し、鉄損や磁気特性をより改善するため、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ｎｉ：０．５ｍａｓｓ％以下、Ｍｏ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．１０ｍａｓｓ％以下、Ｎｂ：０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｓｂ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．２０ｍａｓｓ％およびＰ：０．０５ｍａｓｓ％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含有させることができる。ただし、これら元素の上記範囲を超える添加は、鋼を脆化し、熱間圧延や冷間圧延において割れや破断を引き起こし、製品歩留りの低下を招くので、添加する場合は、上記範囲とするのが好ましい。
【００３１】
次いで、上記鋼スラブは、所定の温度に再加熱した後、熱間圧延して熱延板とし、必要に応じて熱延板焼鈍を施した後、あるいは熱延板焼鈍を施すことなく、１回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延により最終板厚の冷延板とする。なお、上記冷間圧延では、一次再結晶組織におけるゴス組織を発達させる観点から、加工発熱で鋼板温度を１００〜２５０℃に上昇させるか、あるいは、冷間圧延の途中で１００〜２５０℃の温度でパス間時効を１回または複数回施すことが好ましい。
【００３２】
次いで、最終板厚とした冷延板は、一次再結晶焼鈍を施す。なお、この一次再結晶焼鈍は、鋼スラブ中のＣ量が高い場合には、湿潤水素雰囲気下で７５０〜９００℃の温度で脱炭焼鈍を兼ねて行い、Ｃ含有量を０．００５０ｍａｓｓ％以下、望ましくは０．００３０ｍａｓｓ％以下に低減するのが好ましい。
【００３３】
一次再結晶焼鈍後の鋼板は、その後、ＭｇＯを主体とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布し、乾燥し、コイルに巻き取り、二次再結晶させると共に、フォルステライト被膜を形成させるため、バッチ式の箱型焼鈍炉を用いて１０００℃以上の温度で仕上焼鈍を施すのが好ましい。
【００３４】
この際、本発明においては、上記仕上焼鈍時のコイル内径を７００ｍｍφ以上とし、かつ、仕上焼鈍の加熱過程においてコイル内周面を冷却し、コイル内周面の温度をコイル内の最冷点の温度よりも低くしてやることが望ましい。
ここで、仕上焼鈍の加熱過程においてコイル内周面を冷却する理由は、図４のＢ線で示したように、コイル内の半径方向の温度分布をコイル外径側から内径側に向って温度が漸次低下するように、もしくは、それに近い温度分布となるように温度制御しつつ加熱することで、コイル内径部の熱膨張によって発生するコイル中巻部の圧縮応力を抑制し、全長にわたって磁気特性と被膜特性に優れる製品コイルを得るためである。
【００３５】
また、コイル内径を７００ｍｍφ以上とする理由は、７００ｍｍφ未満では、コイル内径部の湾曲（曲率）が大きく、平坦化焼鈍に伴なう方位劣化量が増大して磁気特性が低下する。また、コイル内径が７００ｍｍφ未満になるとコイル内周面の表面積が小さくなるため、コイル内周面の冷却が不足気味となり、図４のＢ線で示したようなコイル内温度分布を実現することが難しくなるからである。
【００３６】
なお、仕上焼鈍の加熱過程におけるコイル内の温度分布は、図４のＢ線のように制御することが理想的である。しかし、現実的には、コイル内周面の温度を最冷点の温度より低くすることは難しいだけでなく、内周面の過剰な冷却は、コイル全体の昇温速度を遅くし、焼鈍時間の延長を来たすことになる。また、コイル中巻部が受ける圧縮応力が、磁気特性と被膜特性に悪影響を及ぼさない範囲内であれば、コイル内周面の温度が最冷点の温度より高くても許容できるはずである。そこで、本発明では、コイル内周面を冷却し、加熱中のコイル内周面の温度を、少なくとも当該温度が６００〜８００℃の範囲において、コイル外周面に対して２０℃以下に制御することが好ましい。すなわち、この温度域は、二次再結晶における粒界移動が開始する温度域であり、この温度域での応力が、二次再結晶に大きく影響するからである。
【００３７】
なお、コイル内周面を冷却する方法は、前述した、図５に示した２重管構造の円筒状凹部を上面中心部に設けたインナーケースを用いる方法に限定されるものではなく、その他の方法でもよく、特に制限はない。例えば、コイル内径部に冷却ガスを噴出する冷却塔を設置して冷却する方法等を用いてもよい。
【００３８】
仕上焼鈍後の鋼板は、その後、未反応の焼鈍分離剤を鋼板表面から除去し、必要に応じて、絶縁被膜のコーティング液を塗布し、この焼付けと形状矯正を兼ねた平坦化焼鈍を施して製品板とする。なお、上記絶縁被膜は、鉄損をより低減するため、燐酸塩とコロイダルシリカを混合した張力付与被膜とするのが好ましい。
【実施例】
【００３９】
Ｃ：０．０７ｍａｓｓ％、Ｓｉ：３．３ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．０６ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０２ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％、Ｓｅ：０．０２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．０４ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成の鋼スラブを１４２０℃に加熱後、熱間圧延して板厚：２．３ｍｍの熱延板とし、１０００℃で３０秒の熱延板焼鈍を施した。次いで、上記熱延板を、１回目の冷間圧延で中間板厚：１．８ｍｍの冷延板とし、１１２０℃で３０秒の中間焼鈍を施した後、加工発熱で２２０℃まで鋼板温度を上昇させる２回目の冷間圧延をして最終板厚：０．２３ｍｍの冷延板とした。次いで、露点６０℃の湿潤水素雰囲気下で、８４０℃×１２０秒の脱炭を兼ねた一次再結晶焼鈍を施した後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布し、表１に示した、内径と外径寸法を有するコイルに巻き取った。
【００４０】
【表１】
0005862873.tif 000002
【００４１】
その後、上記コイルを、バッチ焼鈍炉にて、Ｎ２−Ｈ２混合雰囲気下で１１７０℃まで昇温し、Ｈ２雰囲気下で５時間保持する仕上焼鈍を施した。なお、上記仕上焼鈍では、図５に示した２重管構造の円筒状凹部を有するインナーケースを用い、加熱過程の炉温が４００〜１１７０℃の間では、上記円筒状凹部に大気温度のＮ２ガスを５００Ｎｍ３／ｈｒ供給してコイル内周面を冷却しつつ加熱した。また、上記加熱過程では、コイル内周面、外周面およびコイル中巻部（コイル内径と外径の中間部）の３点の板幅中央部に熱電対を巻き込み仕上焼鈍時におけるコイル内の温度変化を測定した。なお、上記冷却ガスは、コイル中巻部の温度で制御した。
【００４２】
次いで、仕上焼鈍後のコイルは、未反応の焼鈍分離剤を除去した後、５０ｍａｓｓ％のコロイダルシリカと燐酸マグネシウムからなるコイティング液を両面目付量で１０ｇ／ｍ２となるよう塗布し、９ＭＰａの張力を付与しつつ、８４０℃の温度で平坦化焼鈍を施して絶縁被膜を被成し、製品コイルとした。
【００４３】
斯くして得た製品コイルの内径部、中央部および外径部の各位置から試験片を採取し、圧延方向の磁束密度Ｂ８とフォルステライト被膜の密着性を評価した。なお、被膜密着性は、圧延方向：３０ｍｍ×圧延直角方向：３００ｍｍの試験片を種々の外径を有する丸棒に巻き付けて１８０度に折り曲げ、折り曲げ部分の被膜剥離が起こらない最小径で評価した。
【００４４】
上記測定の結果を表１に示した。表１から、コイル内径を７００ｍｍφ以上とし、かつコイル内径部を冷却することによって、コイル全長にわたって磁気特性と被膜特性に優れる方向性電磁鋼板が得られること、中でも、コイル肉厚を薄くした発明例のＮｏ．４では最も効果が大きいことがわかる。
また、図８は、コイル半径方向３点の温度測定結果から、加熱過程でコイル外周面が８００℃に到達した時点におけるＮｏ．３，４および６の例のコイル内温度分布を推定した図である。コイル肉厚の厚い発明例のＮｏ．３は、同じ肉厚の比較例のＮｏ．６より温度分布は改善されているが、コイル内周面温度はコイル中巻部よりも若干高めとなっている。一方、コイル肉厚の薄い発明例のＮｏ．４は、理想に近い温度分布を示しており、これによって磁気特性や被膜特性が大幅に改善されたものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の技術は、方向性電磁鋼板の仕上焼鈍に限定されるものではなく、例えば、冷延鋼板のバッチ焼鈍にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１：鋼板コイル
１ａ：コイル内周面
１ｂ：コイル外周面
２：焼鈍炉の加熱炉
２ａ：バーナー
３：インナーケース（インナーカバー）
４：円筒状凹部
４ａ：円筒状凹部の外管
４ｂ：円筒状凹部の内管
５：冷却ノズル
６：冷却ガス
【図１】
0005862873.tif 000003
【図２】
0005862873.tif 000004
【図３】
0005862873.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005862873.tif 000009
【図８】
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