[发明专利]取向性电磁钢板的制造作业线及感应加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造取向性电磁钢板的制造作业线和用于对金属材料进行感应加热的感应加热装置。

背景技术

图8是表示现有的热轧作业线的主要部分的图。

在图8中，符号21是粗轧工序，符号22是带卷箱(coil box)，符号23是精轧工序。钢坯24a(被轧制基材)在加热炉26(图8中未图示)中被加热并均热至1250℃左右之后，并在粗轧工序21中进行轧制加工。钢坯24a通过进行粗轧工序21，其厚度从一百多[mm]～两百多[mm]左右变为二十几[mm]～四十几[mm]左右。

带卷箱22设置在粗轧工序21与精轧工序23之间。带卷箱22具有如下功能：将在粗轧工序21中完成了所有轧制加工后的被轧制基材(输送棒材24b)卷绕成中心部中空的圆筒状带卷。此外，带卷箱22还具有如下功能：在精轧工序23侧将卷绕完的输送棒材24b开卷(送出)。

带卷箱22是以对输送棒材24b进行均热及保温为目的而设置的。粗轧工序21之后的精轧工序23中对被轧制基材进行加工的时间要相对长几分钟左右。此外，被轧制基材(输送棒材24b)的热能主要通过辐射散失。通过利用带卷箱22将输送棒材24b卷绕成圆筒状，从而与呈板状时相比，能大幅地减少被轧制基材与外部气体接触的表面积。通过设置带卷箱22，能将欲进入精轧工序23的输送棒材24b的温度保持成高温且均匀。

图9是表示现有的取向性电磁钢板的制造作业线的主要部分的图。图9相当于在上述现有的热轧作业线中增加了中间加热炉25。符号26是加热炉。

取向性电磁钢板是将铁结晶的易磁化轴取向为特定方向的钢板。取向性电磁钢板因能降低铁损而可使用于例如变压器等电气设备的铁心。

作为取向性电磁钢板的现有技术，例如有下述专利文献1所记载的内容。

为了制造作为取向性电磁钢板的原材料的钢坯24a，首先，将纯铁加热至熔点以上而变成液体。接着，在纯铁中添加几[％]的硅等杂质并进行搅拌，之后，进行铸造并使其固化。上述固化后的物质是钢坯24a。钢坯24a是将杂质的固溶极限很高的面心立方晶格、几乎不固溶杂质的体心立方晶格等各种结晶混合而成的多结晶体。将上述状态称为固溶体。此外，将构成铸造后的钢坯24a的多结晶的主成分称为母相结晶。

从加热炉26抽出的钢坯24a在图9所示的热轧作业线中经由轧制加工工序和取向控制工序，形成热带卷。另外，取向性电磁钢板的制造作业线由热轧作业线和冷轧及热处理作业线构成。图9仅表示处于冷轧及热处理作业线的上游工序的热轧作业线。在热轧作业线中，一边进行尽可能使铁结晶的易磁化轴朝一个方向归拢这样的取向控制，一边使被轧制基材变薄。接着，在热轧作业线的工序结束之后，被轧制基材被送至下游工序的冷轧及热处理作业线。主要在热处理作业线中，对通过热轧作用线制造出的半成品即热带卷进行称为“蚕食”的工艺。在这种蚕食工艺中，具有相同取向的易磁化轴的结晶会使周围除其之外的结晶向结构与自身结构相同的结晶移位。藉此，能得到最终产品即铁损较少的取向性电磁钢板。

具体来说，从加热炉26抽出的钢坯24a首先在热轧作业线的粗轧工序21中进行轧制加工。一旦钢坯24a通过轧制加工而产生厚度方向上的压缩变形，则结晶会朝钢坯24a的长度方向移位，并被细粒化。

若将产生压缩变形的钢坯24a长时间放置，则通过再结晶化和经时效应，母相结晶会成长。此时，若适宜地调整钢坯24a的温度，则能使含有很多达到固溶极限的添加杂质的结晶结构析出在成长后的母相结晶周围，藉此，能有选择地使具有相同取向的易磁化轴的结晶成长。将这种工序称为取向控制工序(或仅称为取向控制)。

取向控制工序在中间加热炉25中进行。中间加热炉25设置在粗轧工序21中途、例如粗轧工序21中所具有的第一台轧机27与第二台轧机27之间，以能进行取向控制。从加热炉26抽出的钢坯24a在完成了粗轧工序21中由第一台轧机27进行的加工之后，被搬运至中间加热炉25。

另外，将在取向控制工序之前进行的轧制加工称为预备轧制加工(将其工序称为预备轧制工序)。

在取向控制工序中，钢坯24a在中间加热炉25内停留比较长的时间(例如数十分钟)。因此，中间加热炉25多设置在图8所示的热轧作业线的外侧。只要是上述结构，则在中间加热炉25中进行钢坯24a的加热及保温的期间，能在粗轧工序21及精轧工序23中进行取向性电磁钢板之外的品种(例如普通钢等)的制造。此外，加热炉26的炉温设定为适于制造取向性电磁钢板之外的品种的温度，例如设为1250[℃]左右。藉此，可提高作业线的利用率。