(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分離剤をスラリー状として１次塗布した後、前記鋼板とは垂直に配設したスリットノズルを前記鋼板の板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズルヘの焼鈍分離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体を前記スリットノズルより前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗布目付量を調整することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
【請求項２】
１次塗布を、スプレー法、もしくは、塗布ロールによる転写法により行うことを特徴とする請求項１記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
【請求項３】
冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分離剤をスラリー状として１次塗布し、次いで圧下力を調整された塗布ロールにより塗布の平均目付量を制御した後、前記鋼板とは垂直に配設したスリットノズルを前記鋼板の板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズルヘの焼鈍分離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体を前記スリットノズルより前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗布の目付量を平滑化することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
【請求項４】
１次塗布を、スプレー法、もしくは、塗布ロールによる転写法により行うことを特徴とする請求項３記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
【請求項５】
スリットノズルの揺動速度を０．１〜５０ｍｍ／ｓｅｃとすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
【請求項６】
脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布装置において、スラリー塗布装置、または、スラリー塗布装置と圧下力の調整機構を有する塗布ロールを配設するとともに、その直後に、板幅方向の駆動機構を有するガス噴出用のスリットノズルを配設し、方向性珪素鋼板の板幅の外側に、スリットノズルの付着物除去装置を配設することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。
【請求項７】
スリットノズルの鋼板板幅方向の有効揺動長さを方向性珪素鋼板の板幅の２倍超とすることを特徴とする請求項６に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。
【請求項８】
ノズルの付着物除去装置をノズル内の付着物除去用のＴ字型付着物除去装置及びノズル先端の付着物除去用の押え型付着物除去装置とすることを特徴とする請求項６または７記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。
【請求項９】
ノズルの付着物除去装置に焼鈍分離剤固化防止用のスプレー水配管を配設することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法及び装置、特に、安定した高速塗布を可能とする方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
方向性珪素鋼板は、磁気特性が優れていることの他に、良好なフォルステライト被膜を有することが重要である。方向性珪素鋼板の製造では、方向性珪素鋼板用スラブを、例えば１３００〜１４００℃に加熱して、インヒビターを形成する成分Ａｌ，Ｎ，Ｍｎ，Ｓ等を完全に固溶させ、熱延板あるいは最終冷延前の中間板にインヒビターを微細に析出させる焼鈍を行い、１回の冷間圧延後、または中間焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延後、Ｃの除去、一次再結晶の形成、およびＳｉＯ2 を含む酸化層の形成を目的とする、いわゆる脱炭焼鈍を施すのが一般的である。次いで、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を鋼板に塗布した後、二次再結晶、不純物の除去、およびフォルステライト被膜形成を目的とする仕上焼鈍が行われる。
【０００３】
ところで、焼鈍分離剤は、これをスラリー状とし、例えば特開昭６１−９６０８１号公報に示されているように、スプレーノズルで鋼板に噴射することにより１次塗布し、次いで圧下力を調整された塗布ロールにより塗布の目付量をコントロールして塗布されていた。また、塗布目付量の調整のために、塗布ロールのロール溝を変えることも行われていた。これらの技術では、ロール表面が使用経時によって劣化し、焼鈍分離剤のＭｇＯが例えば塗布ロール表面に局部的に固着し、その箇所に接する鋼板面だけが他の面に比し薄く焼鈍分離剤が塗布される、いわゆる筋状模様等の塗布ムラが発生する。これらの板幅方向の塗布ムラは、後工程である最終仕上焼鈍において形成されるフォルステライト被膜のバラツキの原因となり、商品価値を損なうばかりでなく、方向性珪素鋼板の磁気特性のバラツキの原因ともなる。
【０００４】
また、近年、塗布の高速化に対応する技術として、例えば特開平０９−９５３３８号公報に示されているように、焼鈍分離剤を一次塗布後、ガス流体をスリットノズルから噴射する方法が試みられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の噴射方法では、ガス流体による焼鈍分離剤のスプラッシュがスリットノズルに付着し、これによるスリットノズルの清掃、及び、交換頻度の増加を余儀なくされるとともに、フォルステライト被膜のバラツキも大きくなりやすくなる問題があり、焼鈍分離剤の安定した高速塗布には、多くの問題が残されていた。
【０００６】
本発明は、前記課題を有利に解決するものであって、焼鈍分離剤をスラリー状とし１次塗布した方向性珪素鋼板に、スリットノズルよりガス流体を噴射する際のガス流体の流れ及び焼鈍分離剤のスプラッシュの挙動に着目し、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったものである。高速塗布においても、筋状模様等と称されるような塗布ムラを防止し、長時間使用しても塗布不良が発生しない焼鈍分離剤の安定した塗布を可能としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤の塗布方法及び装置の要旨は、
（１）冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分離剤をスラリー状として１次塗布した後、前記該鋼板とは垂直に配設したスリットノズルを前記鋼板の板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズルへの焼鈍分離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体を前記スリットノズルより前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗布目付量を調整することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
（２）１次塗布を、スプレー法、もしくは、塗布ロールによる転写法により行うことを特徴とする（１）記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
（３）冷間圧延され脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布方法において、焼鈍分離剤をスラリー状として１次塗布し、次いで圧下力を調整された塗布ロールにより塗布の平均目付量を制御した後、前記該鋼板とは垂直に配設したスリットノズルを前記鋼板の板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズルへの焼鈍分離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体を前記スリットノズルより前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗布の目付量を平滑化することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
（４）１次塗布を、スプレー法、もしくは、塗布ロールによる転写法により行うことを特徴とする（３）記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
（５）スリットノズルの揺動速度を０．１〜５０ｍｍ／ｓｅｃとすることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法。
（６）脱炭焼鈍された方向性珪素鋼板の表裏面への焼鈍分離剤塗布装置において、スラリー塗布装置、または、スラリー塗布装置と圧下力の調整機構を有する塗布ロールを配設するとともに、その直後に、板幅方向の駆動機構を有するガス噴出のスリットノズルを配設し、方向性珪素鋼板の板幅の外側に、スリットノズルの付着物除去装置を配設することを特徴とする方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。
（７）スリットノズルの鋼板板幅方向の有効揺動長さを方向性珪素鋼板の板幅の２倍超とすることを特徴とする（６）に記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。
（８）ノズルの付着物除去装置をノズル内の付着物除去用のＴ字型付着物除去装置及びノズル先端の付着物除去用の押え型付着物除去装置とすることを特徴とする（６）または（７）記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。
（９）ノズルの付着物除去装置に焼鈍分離剤固化防止用のスプレー水配管を配設することを特徴とする（６）〜（８）のいずれかに記載の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布装置。にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、詳細に説明する。
方向性珪素鋼板の製造では、スラブを熱延しコイルとして巻き取り、酸洗・焼鈍後、１回の冷間圧延後、または中間焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延後、脱炭・一次再結晶の形成およびＳｉＯ2 を含む酸化層の形成を目的とする、いわゆる脱炭焼鈍を施す。次いで、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状とし鋼板の表裏面に塗布する。
【０００９】
本発明者らは、焼鈍分離剤をスラリー状とし１次塗布した鋼板に、スリットノズルよりガス流体を噴射し、その際のガス流体の流れ及ぶ焼鈍分離剤のスプラッシュの挙動に着目し、詳細に調査検討したところ、スリットノズルの鋼板の両側（エッジ相当部分）、特に、スリットノズルを鋼板の板幅方向に対し傾斜させているときには鋼板の搬送方向の後方に位置する側（エッジ相当部分）、で焼鈍分離剤のスプラッシュ及びスリットノズルへの付着が特に多く、これが固まり、安定塗布の障害を引き起こす重要な要因であることを見出した。
【００１０】
図１〜３に、本発明の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法及び装置の一例を示す。
スプレー１で鋼板２の表裏面に焼鈍分離剤をスラリー状とし１次塗布した（スプレー法）後、スリットノズル４を鋼板２の板幅方向６に揺動させ、鋼板２の両側でスリットノズル４への焼鈍分離材のスプラッシュによる付着物を付着物除去装置７で除去しながら、ヘッダー３を有するスリットノズル４よりガス、例えば空気、Ｎ2 等を鋼板２の面に対して、垂直に噴射することにより、スリットノズルからの安定したガス噴射を確保しながら、焼鈍分離剤の塗布目付量を制御するとともに安定して均一に塗布する。尚、一次塗布は、塗布ロールによる転写法でも行うことが出来る。
【００１１】
スリットノズル４の鋼板２の面に対する角度は、垂直が望ましい。尚、鋼板２の面の垂直方向から５°以下でも許容される。５°超では、噴射するガスが焼鈍分離剤をスプラッシュさせ、鋼板の中央部においても焼鈍分離剤のスプラッシュがスリットノズル４に付着し、時間経過とともにスリットノズル４を閉塞させることになる。
【００１２】
スリットノズルの鋼板板幅方向の有効揺動長さγは、通板する鋼板の板幅の２倍超とする。２倍以下では、スリットノズルを揺動させても、スリットノズル全幅にわたり焼鈍分離剤のスプラッシュによる付着物を除去することが出来ない。望ましくは、３倍以下である。３倍超ではスリットノズルが長大となり、設備費が高価となるからである。
【００１３】
スリットノズル４の板幅方向の揺動速度は、０．１〜５０mm/sとする。０．１mm/s未満では、スリットノズル４に焼鈍分離剤のスプラッシュによる付着物が、付着物除去装置７で除去するまえに固化し、除去不能となるからである。一方、５０mm/s超では、板幅方向にガス流れを生じ、塗布が不安定となる。望ましくは、揺動速度は０．５〜５mm/sの範囲である。この範囲では、板幅方向のガス流れが僅少となるとともに、焼鈍分離材のスプラッシュによる付着物の固化も僅少となり、塗布が極めて安定するからである。
【００１４】
スリットノズル４の鋼板２の両側には、スプレー配管９に接続された付着物除去装置７が設置されている。これにより、スリットノズル４に付着した焼鈍分離剤のスプラッシュによる付着物は除去される。付着物除去装置７としては、スリットノズル４の中の付着物の除去にはＴ字型付着物除去装置１２が有効である。材質は、スリットノズル４より若干硬度の小さいものが望ましい。また、スリットノズル４の先端の付着物の除去には、押え型付着物除去装置１３が有効である。材質は、柔軟性のある、例えば、高分子系強化繊維等が望ましい。また、付着物除去装置７は、付着物除去装置押しつけ機構８によりスリットノズル４に押しつけられている。
【００１５】
尚、スリットノズル４の先端の角度θは、１５°〜４５°が望ましく、１５°未満では、ヘッダー３及びスリットノズル４内の圧力均一化に必要な空間が確保できず、スリットノズル４の先での圧力ムラを生じるし、一方、４５°超では、焼鈍分離剤のスプラッシュがスリットノズル４に付着しやすく、時間経過とともにスリットノズル４を閉塞させることになる。
【００１６】
また、スリットノズル４の鋼板の板幅方向に対する傾斜角度βは、３°〜２０°が望ましく、３°未満では、十分な板幅方向の流れが形成できず、一方、２０°超では、板幅方向での鋼板２〜スリットノズル４間の間隔が鋼板２の張力変動に起因して大きく、不均一塗布となる。
【００１７】
更に、スリットノズル４からガス流体を噴射する際の吐出口のスリット幅は狭いほうが望ましく、また、鋼板２とスリットノズル４の吐出口との距離は短いほうが望ましい。例えば、スリットノズル４の吐出口のスリット幅は１．０mm以内、鋼板２とスリットノズル４の吐出口との距離は３０mm以内、また、ヘッダー３内の圧力は、スラリー状の焼鈍分離剤の粘性、通板速度にもよるが、０．０５〜０．２０kg／cm2 が好ましい形態である。
【００１８】
図４に、本発明の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法及び装置の別の一例を示す。
塗布ロール５で平均塗布目付量を制御し、スリットノズル４よりガスを鋼板２の面に対して垂直に噴射することにより、焼鈍分離剤の塗布目付量を平滑化していること、ヘッダー３内の圧力は、スラリー状の焼鈍分離剤の粘性、通板速度にもよるが、０．０１〜０．０５kg／cm2 が好ましい形態であることを除けば前例と同じである。
【００１９】
このように、鋼板の面にスリットノズルを板幅方向に揺動させ、焼鈍分離剤のスプラッシュによるスリットノズルの付着物を除去し、スリットノズルから安定して垂直にガス流体を噴射することにより、鋼板への焼鈍分離剤の塗布目付量を安定して直接制御する、或いは、塗布ロールにより平均目付量を制御した後で安定して目付量を平滑化する。いずれの方法においても、鋼板の面の全板幅方向にわたって塗布ムラを生じることなく均一に塗布される。その結果、仕上焼鈍で形成されるフォルステライト被膜は良好なものとなり磁気特性も優れる。また、ＭｇＯ等の焼鈍分離剤では、ＭｇＯの水和反応ＭｇＯ＋Ｈ2 Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）2 が温度が高い程進行しやすい為に、噴射ガスは、冷却装置を通した低温のガスが好ましい。その後、乾燥炉にて方向性珪素鋼板を例えば２００℃程度に昇温し、鋼板上のスラリー状の焼鈍分離剤から付着水分を除去する。
【００２０】
次に、該鋼板をコイル状とし仕上げ焼鈍炉で公知の方法で長時間の高温焼鈍を施す。該焼鈍過程で二次再結晶を生じ、また、脱炭工程で生成したＳｉＯ2 を含む酸化層とＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤とが反応してフォルステライト被膜が形成され、また不純物が除去される。
【００２１】
尚、本発明は、組成及び製造方法に限定されることなく、方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤の塗布に有効である。
また、方向性珪素鋼板における焼鈍分離剤の塗布以外のスラリー状の塗布剤或いは塗料等の塗布或いは塗装についても、本発明は有効である。
【００２２】
【実施例】
次に実施例について述べる。
Ｓｉ：３．１重量％，酸可溶性Ａｌ：０．０２８重量％，Ｎ：０．００９重量％，Ｍｎ：０．０８重量％，Ｓ：０．０２７重量％，Ｃ：０．０７重量％，残部Ｆｅ及び不可避不純物からなるスラブを熱間圧延後、１１２０℃で２分間の熱延板焼鈍を施し、更に冷間圧延し最終板厚を０．３mmとした。次いで、８２０℃で３分間露点６５℃、Ｈ2 ７５％からなる雰囲気下で連続脱炭焼鈍をした後、この方向性珪素鋼板に表１に示す塗布条件で、塗布ロールにより平均目付量を制御した後で安定して目付量を平滑化した。
【００２３】
尚、ライン速度は１５０mpm 、スリットノズルの先端角度θは４０°、スリットノズルの鋼板の板幅方向への傾斜角度βは１５°、スリットノズルの吐出口のスリット幅は０．５mm、ヘッダ圧力は０．０３kg／cm2 、スリットノズルと鋼板との距離は２０mmで、ガスの噴射角度は鋼板の面に対して垂直とした。
【００２４】
表１から分かるように、従来法（条件Ｅ）では、筋状模様を発生し、また、短時間でスリットノズルの閉塞となり、塗布の中止を招いた。
また、比較材（条件Ｃ，Ｄ）も、筋状模様を発生し、また、スリットノズルの閉塞までの時間も従来法と同等もしくは若干改善のレベルであった。
本発明による方法（条件Ａ，Ｂ）では、塗布ムラは軽微もしくは無いかであり、且つ連続塗布時間も８時間もしくはそれ以上と大幅に改善した。
【００２５】
【表１】
0003878335.tif 000002
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、焼鈍分離剤の方向性珪素鋼板への塗布において、焼鈍分離剤をスラリー状とし１次塗布した後、スリットノズルを前記鋼板の板幅方向に揺動させ、前記鋼板の外側でスリットノズルへの焼鈍分離剤の付着物を除去するとともに、ガス流体を前記スリットノズルから前記鋼板面に垂直方向から噴射し、塗布目付量を調整することにより、高速塗布でも塗布ムラの無い、安定塗装が可能となった。その結果、被膜，磁性のバラツキも小さくなり、品質の優れた方向性珪素鋼板を高効率で生産可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法の一例を示す略断面図である。
【図２】スリットノズル、付着物除去装置、鋼板の位置関係を示す略断面図である。
【図３】鋼板の下側のスリットノズルと付着物除去装置の関係を示す略断面図である。
【図４】本発明の方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布方法の別の一例を示す略断面図である。
【符号の説明】
１      スプレー
２      鋼板
３      ヘッダー
４      スリットノズル
５      塗布ロール
６      スリットノズル揺動方向
７      付着物除去装置
８      付着物除去装置押しつけ機構
９      スプレー配管
１２      Ｔ字型付着物除去装置
１３      押え型付着物除去装置
β      スリットノズルの鋼板の板幅方向に対する角度
γ      揺動有効幅
θ      スリットノズルの先端の角度
【図１】
0003878335.tif 000003
【図２】
0003878335.tif 000004
【図３】
0003878335.tif 000005
【図４】
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