[發明專利]取向性電磁鋼板的制造作業線及感應加熱裝置

有效

• 申請號: 201110440674.X
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102921727A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 宮坂尚武
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社
• 主分類號: B21B1/26
• 分類號: B21B1/26;B21B15/00;H05B6/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍;劉佳

技術領域

本發明涉及一種用于制造取向性電磁鋼板的制造作業線和用于對金屬材料進行感應加熱的感應加熱裝置。

背景技術

圖8是表示現有的熱軋作業線的主要部分的圖。

在圖8中，符號21是粗軋工序，符號22是帶卷箱(coil?box)，符號23是精軋工序。鋼坯24a(被軋制基材)在加熱爐26(圖8中未圖示)中被加熱并均熱至1250℃左右之后，并在粗軋工序21中進行軋制加工。鋼坯24a通過進行粗軋工序21，其厚度從一百多[mm]～兩百多[mm]左右變為二十幾[mm]～四十幾[mm]左右。

帶卷箱22設置在粗軋工序21與精軋工序23之間。帶卷箱22具有如下功能：將在粗軋工序21中完成了所有軋制加工后的被軋制基材(輸送棒材24b)卷繞成中心部中空的圓筒狀帶卷。此外，帶卷箱22還具有如下功能：在精軋工序23側將卷繞完的輸送棒材24b開卷(送出)。

帶卷箱22是以對輸送棒材24b進行均熱及保溫為目的而設置的。粗軋工序21之后的精軋工序23中對被軋制基材進行加工的時間要相對長幾分鐘左右。此外，被軋制基材(輸送棒材24b)的熱能主要通過輻射散失。通過利用帶卷箱22將輸送棒材24b卷繞成圓筒狀，從而與呈板狀時相比，能大幅地減少被軋制基材與外部氣體接觸的表面積。通過設置帶卷箱22，能將欲進入精軋工序23的輸送棒材24b的溫度保持成高溫且均勻。

圖9是表示現有的取向性電磁鋼板的制造作業線的主要部分的圖。圖9相當于在上述現有的熱軋作業線中增加了中間加熱爐25。符號26是加熱爐。

取向性電磁鋼板是將鐵結晶的易磁化軸取向為特定方向的鋼板。取向性電磁鋼板因能降低鐵損而可使用于例如變壓器等電氣設備的鐵心。

作為取向性電磁鋼板的現有技術，例如有下述專利文獻1所記載的內容。

為了制造作為取向性電磁鋼板的原材料的鋼坯24a，首先，將純鐵加熱至熔點以上而變成液體。接著，在純鐵中添加幾[％]的硅等雜質并進行攪拌，之后，進行鑄造并使其固化。上述固化后的物質是鋼坯24a。鋼坯24a是將雜質的固溶極限很高的面心立方晶格、幾乎不固溶雜質的體心立方晶格等各種結晶混合而成的多結晶體。將上述狀態稱為固溶體。此外，將構成鑄造后的鋼坯24a的多結晶的主成分稱為母相結晶。

從加熱爐26抽出的鋼坯24a在圖9所示的熱軋作業線中經由軋制加工工序和取向控制工序，形成熱帶卷。另外，取向性電磁鋼板的制造作業線由熱軋作業線和冷軋及熱處理作業線構成。圖9僅表示處于冷軋及熱處理作業線的上游工序的熱軋作業線。在熱軋作業線中，一邊進行盡可能使鐵結晶的易磁化軸朝一個方向歸攏這樣的取向控制，一邊使被軋制基材變薄。接著，在熱軋作業線的工序結束之后，被軋制基材被送至下游工序的冷軋及熱處理作業線。主要在熱處理作業線中，對通過熱軋作用線制造出的半成品即熱帶卷進行稱為“蠶食”的工藝。在這種蠶食工藝中，具有相同取向的易磁化軸的結晶會使周圍除其之外的結晶向結構與自身結構相同的結晶移位。藉此，能得到最終產品即鐵損較少的取向性電磁鋼板。

具體來說，從加熱爐26抽出的鋼坯24a首先在熱軋作業線的粗軋工序21中進行軋制加工。一旦鋼坯24a通過軋制加工而產生厚度方向上的壓縮變形，則結晶會朝鋼坯24a的長度方向移位，并被細粒化。

若將產生壓縮變形的鋼坯24a長時間放置，則通過再結晶化和經時效應，母相結晶會成長。此時，若適宜地調整鋼坯24a的溫度，則能使含有很多達到固溶極限的添加雜質的結晶結構析出在成長后的母相結晶周圍，藉此，能有選擇地使具有相同取向的易磁化軸的結晶成長。將這種工序稱為取向控制工序(或僅稱為取向控制)。

取向控制工序在中間加熱爐25中進行。中間加熱爐25設置在粗軋工序21中途、例如粗軋工序21中所具有的第一臺軋機27與第二臺軋機27之間，以能進行取向控制。從加熱爐26抽出的鋼坯24a在完成了粗軋工序21中由第一臺軋機27進行的加工之后，被搬運至中間加熱爐25。

另外，將在取向控制工序之前進行的軋制加工稱為預備軋制加工(將其工序稱為預備軋制工序)。

在取向控制工序中，鋼坯24a在中間加熱爐25內停留比較長的時間(例如數十分鐘)。因此，中間加熱爐25多設置在圖8所示的熱軋作業線的外側。只要是上述結構，則在中間加熱爐25中進行鋼坯24a的加熱及保溫的期間，能在粗軋工序21及精軋工序23中進行取向性電磁鋼板之外的品種(例如普通鋼等)的制造。此外，加熱爐26的爐溫設定為適于制造取向性電磁鋼板之外的品種的溫度，例如設為1250[℃]左右。藉此，可提高作業線的利用率。