(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で用いるエマルション圧延油の乳化安定性を維持するための管理指標として、該エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量を１２０ｐｐｍ以下に維持することを特徴とするエマルション圧延油の性状管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は含ケイ素鋼板、特に方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で用いるエマルション圧延油の操業管理方法に関し、より詳しくは方向性電磁鋼板の冷間圧延において該鋼板の表面性状、及び圧延油原単位の維持、管理のためのエマルション圧延油の性状管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
方向性電磁鋼板は、主として変圧器その他の電気機器の鉄心として使用されており、磁気特性、特に磁化特性と鉄損特性に優れることが必要とされる。
ところで方向性電磁鋼板の磁気特性は単に材質だけではなく、その表面性状にも強く影響され、表面粗さが小さいほど磁気特性は良好であることが知られている。そこで冷間圧延工程、特に最終圧延工程では、いわゆるブライト仕上げと呼ばれる、鋼板表面粗さが中心線平均粗さＲａで０．４０μｍ以下となるような圧延処理が採用されている。また、方向性電磁鋼板は変形抵抗が高くしかも脆いので、方向性電磁鋼板の冷間圧延で用いる圧延油は高い潤滑性を持つことが要求されている。この鋼板表面粗さを小さく抑えることができ且つ高い潤滑性を有する圧延油については、特に循環供給方式で用いるエマルション圧延油については、その性状管理が非常に重要である。
【０００３】
鋼板表面粗さが小さい優れた表面性状の鋼板を得るための圧延方法としては特開昭６４−８３６２２号公報に記載されているように圧延油付着量（以下、プレートアウト量という）をコントロールする方法や、特公平３−５４００８号公報に記載されているように圧延油の動粘度を抑えてロールバイトへの引き込み油量をコントロールする方法によりオイルピットの存在割合を小さくして鋼板表面粗さを抑える方法がある。これらの技術が示すように圧延油のプレートアウト量、及び引き込み油量は鋼板表面粗さと密接に関わっていることがわかっている。
【０００４】
これまで、一般的に、エマルション圧延油の特性として、乳化安定性が低下した場合には、エマルション粒径が大きくなってプレートアウト量が増加することが知られている。従って、方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で使用されるエマルション圧延油の管理では特に乳化安定性が重要視されている。また、乳化安定性が低下した場合には、エマルション圧延油中の圧延油の濃度低下が発生し、圧延油原単位の悪化が発生する。
【０００５】
従来技術においては、乳化安定性を維持するための管理指標としてはエマルション圧延油のｐＨ、エマルション中の鉄分量、灰分量等が採用されていた。
一般に、エマルション圧延油においては油滴のまわりに乳化剤が存在することで乳化が安定している。エマルション中に鉄粉などの微細な粉体が分散していると、これらの粉体は油滴と衝突することで油滴を破壊し、乳化を不安定にすると考えられる。
鉄粉については、カチオン系やアニオン系のイオン性の乳化剤を用いたエマルション中においてはｐＨを適当にコントロールすることにより、鉄分の等電点を利用して鉄粉の表面電位が乳化剤の電位と同じになるように帯電させ、乳化剤との反発作用を利用して鉄粉による油滴の破壊を緩和することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、方向性電磁鋼板のようにケイ素を３重量％程度含む鋼板を冷間圧延する場合に、これら管理指標には何ら変化が認められないにもかかわらず、エマルション圧延油の乳化安定性が低下するという現象がしばしば見られ、乳化安定性の低下を予測することが不可能な場合があった。
【０００７】
本発明者らは、方向性電磁鋼板の冷間圧延におけるエマルション圧延油の乳化安定性の低下について鋭意調査した結果、冷間圧延後に中間焼鈍を施した鋼板の２回目圧延においてエマルション圧延油の劣化が進み、乳化が不安定になることを発見した。さらに該中間焼鈍後の鋼板表面を調査した結果、粒径が１μｍ以下の微細なシリカ（ＳｉＯ2 ）粉末が付着しているという本発明に結びつく知見を得た。更にこの知見を基に乳化が不安定になったエマルション圧延油中のシリカ（ＳｉＯ2 ）の含有量を測定した結果、乳化の不安定とＳｉＯ2 の含有量が関係していることを見いだした。
エマルション中にシリカ微粉が分散していると、シリカ微粉はエマルション中での帯電が微弱なためイオン性の乳化剤を用いたエマルション中においても油滴の破壊作用は防止されず、この微粉が油滴と衝突することで油滴を破壊し、乳化を不安定にすると考えられる。
【０００８】
本発明は、上記のようなエマルション圧延油の乳化安定性の低下による鋼板表面性状の悪化、及び圧延油原単位悪化を防止するためになされたものであり、方向性電磁鋼板の冷間圧延において該鋼板の表面性状、及び圧延油原単位の維持、管理のための循環供給方式で用いるエマルション圧延油の性状管理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第一の態様のエマルション圧延油の性状管理方法は、方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で用いるエマルション圧延油の乳化安定性を維持するための管理指標として該エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量を採用することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第二の態様のエマルション圧延油の性状管理方法は、方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で用いるエマルション圧延油の乳化安定性を維持するための管理指標として、該エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量と、該エマルション圧延油のｐＨ値、該エマルション圧延油中の鉄分量及び該エマルション圧延油中の灰分量の１種以上とを採用することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第一の態様においては、方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で用いるエマルション圧延油の乳化安定性を維持するための管理指標として、該エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量を採用しているので、エマルション圧延油中のシリカ微粉量の増加に起因ずるエマルション圧延油の乳化安定性の低下を予測することが可能となり、更には方向性電磁鋼板の冷間圧延において該鋼板の表面性状、及び圧延油原単位の維持、管理のためのエマルション圧延油の性状管理が可能となる。
【００１２】
更に、本発明の第二の態様においては、方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で用いるエマルション圧延油の乳化安定性を維持するための管理指標として、該エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量と、該エマルション圧延油のｐＨ値、該エマルション圧延油中の鉄分量及び該エマルション圧延油中の灰分量の１種以上とを採用するので、エマルション圧延油の乳化安定性の低下を一層確実に予測することが可能となり、更には方向性電磁鋼板の冷間圧延において該鋼板の表面性状、及び圧延油原単位の維持、管理のためのエマルション圧延油の性状管理が一層確実になる。
【００１３】
また、本発明においては、後記の実施例の記載からも明らかなように、管理指標としての該エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量を１２０ｐｐｍ以下に維持することが好ましい。ＳｉＯ2 量の管理方法については従来の電磁フィルター、ホフマンフィルター等のエマルション圧延油フィルトレーションやスキミングを採用することができる。更に、管理指標としての該エマルション圧延油のｐＨ値、該エマルション圧延油中の鉄分量及び該エマルション圧延油中の灰分量は従来技術で採用されている値でよく、また従来技術で採用されている管理方法を採用することができる。
【００１４】
【実施例】
本発明のエマルション圧延油の性状管理方法によって達成される効果を確認するために、４スタンドタンデムミルにおける方向性珪素鋼板の冷間圧延時に循環供給方式でエマルション圧延油を用いた場合の、エマルション圧延油のプレートアウト量、エマルション圧延油の乳化安定性、エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量、及び達成される鋼板表面粗さについて調査した。本実施例におけるエマルション圧延油は、基油としてエステルを使用し、ノニオン乳化剤及びカチオン乳化剤を併用し、エマルション中の油の濃度が２．５〜３．５％のものである。
【００１５】
乳化安定性を評価する指標として下記式によって計算される「８分間静置した後のＥＳＩ（Emulsion Stability Index）を用いた。
８分間静置した後のＥＳＩ＝（サンプル４００cm3 を８分間静置した後の下層１００cm3 中の油分濃度）／（サンプル４００cm3 を８分間静置した後の上層１００cm3 中の油分濃度）
【００１６】
本実施例によって測定された結果を要約すると、プレートアウト量と鋼板表面粗さＲａとの関係は第１図に示す通りであった。上記ＥＳＩとプレートアウト量との関係は第２図に示す通りであった。また、エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量、ｐＨ、鉄分量、灰分量及びＥＳＩの経時変化は第３図に示す通りであった。更に、エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量と上記ＥＳＩとの関係は第４図に示す通りであった。
【００１７】
表面粗さをＲａ０．４μｍ以下にするためには、第１図よりプレートアウト量は１０ｍｇ／１００ｃｍ2 以下に管理する必要があることがわかる。更に、プレートアウト量を１０ｍｇ／１００ｃｍ2 以下に抑えるためには、第２図より上記ＥＳＩは０．５以上である必要があることがわかる。また、第３図より、上記ＥＳＩの低下はエマルション圧延油中のＳｉＯ2 量が増加した場合に発生していることがわかる。更に、上記ＥＳＩを０．５以上に維持するためには、第４図よりエマルション圧延油中のＳｉＯ2 量を１２０ｐｐｍ以下に抑える必要があることがわかる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明により、方向性電磁鋼板の冷間圧延において循環供給方式で用いるエマルション圧延油の劣化の予測が可能となり、フィルトレーション等の処置を適切なタイミングで実施でき、鋼板の表面性状を良好に維持できるようになる。さらに、潤滑の過不足によるスリップ、チャタリング等の異常圧延現象の防止、圧延油原単位が向上するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  プレートアウト量と鋼板表面粗さＲａとの関係を示すグラフである。
【図２】  上記ＥＳＩとプレートアウト量との関係を示すグラフである。
【図３】  エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量、ｐＨ、鉄分量、灰分量及びＥＳＩの経時変化を示すグラフである。
【図４】  エマルション圧延油中のＳｉＯ2 量と上記ＥＳＩとの関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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