JPH0456781A - 方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は酸化マグネシウムを主成分とする方向性珪素
鋼板の焼鈍分離剤に関する。

〈従来の技術〉 方向性珪素鋼板にフォルステライト質の絶縁被膜を形成
させる方法として、所望の最終厚みに冷間圧延した珪素
鋼帯を湿水素中７００〜９００°Ｃの温度で数分間連続
焼鈍して、鋼板中の炭素を脱炭し、同時に珪素を酸化し
てＳｉＯ□を含む酸化膜を鋼板の表面に形成させた後、
ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤をｗ４板上に塗布し、
コイル状に巻き取り高温焼鈍を施す一連の工程で、酸化
マグネシウムとシリカの固相反応によりＭｇＯ−３ｉＯ
□系すなわちフォルステライト被膜を形成させる方法が
採用されている。

上記工程で使用される焼鈍分離剤については、その物性
が形成される絶縁被膜の性状、ひいては方向性珪素鋼板
の性能に大きく影響するので種々の改善がなされている
。

焼鈍分離剤としては一般にｈｇｏが主成分として用いら
れるが、さらにフォルステライト被膜の均一性、密着性
ならびに磁気特性を向上させることを目的として、これ
までに数多くの元素や化合物の添加が提案されている。

例えば特公昭５４−１４５６７号公報ではＡＩＮを利用
した方向性珪素鋼板の磁気特性の向上を目的として、焼
鈍分離剤を塗布する工程で、焼鈍分離剤中にＣｕ、Ｓｎ
、　Ｎｉ、　Ｃｏあるいはこれらの化合物を１種又は２
種以上添加した分離剤を塗布することにより磁気特性の
向上をはかることが開示されている。

ところで、これら開示された元素あるいは化合物の粉末
は焼鈍分離剤を珪素鋼板に塗布する時点で、その主成分
であるＭｇＯ粉末と混合し水を加えて撹拌した後水スラ
リーとして塗布される。

しかし開示されている上記方法に従って、これら添加剤
をＭｇＯ粉末に添加して得られるフォルステライト被膜
は局所的に被膜のない点状欠陥や、添加剤の凝集粒に起
因する点状付着物の生成が認められるなど、被膜外観、
均一性、占積率などの点からはさらに改善の余地が残さ
れていた。また、磁気特性に関してもそれなりの効果を
常に安定して得ることは必ずしも容易ではなく、使用す
る添加剤の粉末性状やＭｇＯとの混合スラリーの調整条
件などに支配される要素も多いところに難点があった。

一方、これらの添加剤を硫酸塩や硝酸塩などの水溶性物
質にもとめた場合は、高温焼鈍過程でこれら添加剤の分
解ガスの酸化作用により、スケル状の被膜や濃淡むらの
均一性の劣る被膜になりやすく、添加量も自ずから制限
されることが多かった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、磁気特性の向上を目的としてＣｕあるいはそ
の化合物が添加されたＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤
に係わり、局所的に被膜のない点状欠陥やざらざらした
点状付着物が認められない健全な絶縁被膜すなわち被膜
外観、均−性及び占積率の優れた被膜形成を可能とする
焼鈍分離剤を提供することを目的とするものである。

く課題を解決するだめの手段〉 本発明者らは種々の元素や化合物をＭｇＯに添加する従
来技術において、玉揚しな被膜欠陥の防止を目指し、そ
の添加時期を−ＭｇＯの製造過程までにさかのぼること
に着想し、ＭｇＯ製造時の中間生成物である水酸化マグ
ネシウム（Ｍｇ　（Ｏｌｌ）　ｔ　）に種々の微粉末を
添力■配合し、この混合物を焼成したマグネシア粉末を
常法によって珪素鋼板に塗布し高温焼鈍を施す方法を試
みたところ、ＣｕあるいはＣｕ化合物を含有したマグネ
シアについては前述の難点が顕著に改善され、被膜の均
一性、密着性の向上に大きく寄与することを知見し、こ
の発明にいたった。

すなわち、本発明は、方向性珪素鋼板の最終高温焼鈍工
程でフォルステライト被膜の形成に供するマグネシア系
の焼鈍分離剤であって、水酸化マグネシウムにＣ１１あ
るいはＣｕ化合物を焼成後のＭｇＯに対して金属元素換
算で０．１〜１０重量％の範囲内で配合し、この混合物
を焼成して得られるマグネシアより主としてなることを
特徴とする方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤である。

〈作　用〉 まず実験結果に基づいて本発明の詳細な説明する。

苦汁法により得られたＭｇ　（ＯＨ）　ｔに、３２５メ
ツシユふるい通過率９８％以上のＣｕＯ粉末の工業用薬
品を焼成後のＭｇＯに対して金属元素換算で３重量％、
１０重量％になるように添加配合し、湿式混合したのち
脱水処理を行い、空気中９８０’Ｃで３時間焼成してＣ
ｕ化合物を含有するＭ’ｇＯを調整した。

一方、従来法にしたがいＭｇ（ＯＩＩＬを同様に９８０
°Ｃで３時間焼成して得たＭｇＯに、上記のＣｕＯ粉末
をそれぞれ同様に３重量％、１０重量％添加配合した分
離剤と、無添加の分離剤を比較分離剤として準備した。

これらの供試分離剤を常法にしたがい脱炭焼鈍後の方向
性珪素銅板の切板（０，３０ｍｍ厚Ｘ１０００ｍｍ幅×
３００帥長さ）に塗布施用し、実際のコイルの内部には
さみ込んで高温焼鈍を行い第１表の結果を得た。

この発明に従いＭｇ　（０１１）　ｚ段階でのＣｕＯ粉
末添加配合を経た場合には、被膜外観の均一性、密着性
、占積率のいずれにおいても従来法に勝ることがわかる
。

このように添加剤の添加配合時期の選択が有効に作用す
る機構について、明確な断定を下すことは難しいが、次
の事実を推測することは可能である。

ＭｇＯは原料であるＭｇ（Ｏｆｆ）ｉを焼成する過程で
、相当に焼結し粒成長が行われ、粒子同志の凝集も著し
い性質があるので、この段階で粉末添加しても均一混合
には限界があるのに対し、この発明では原料段階にて極
めて微細なＭｇ　（ＯＨ）　を粒子と添加剤を接触させ
ることから、焼成後のＭｇＯとこれら添加剤の微視的な
混合度合いが非常に優れるものとなることは推測できる
。

この発明によるＣｕ化合物を含有するマグネシアはその
ままでももちろん、更にこれを主成分として被膜特性、
磁気特性を改善する働きが従来から知られている種々の
添加物例えばＴｉ、　Ｍｎの酸化物、門ｇ、　Ｃａ、　
Ｓｒの硫酸塩、ｌｌ５Ｂ（ｈおよびその塩などの如きを
効果的に配合し得るのは論を待たない。

ところでこの分離剤の原料ＭＰ、０は、通常海水に直接
石灰乳（Ｃａ　（Ｏｆｆ）　２　）を添加するか、又は
製塩業において、食塩を採取した残りの苦汁に石灰乳を
添加するかして、海水中のマグネシウムイオン（Ｍｇ”
）を水酸化マグネシウム（Ｍｇ　（Ｏｆｆ）　２　）の
形で析出させ、必要に応じて結晶の熟成を行わせてから
フィルタープレスで濾過、洗浄してケーキ状とし、これ
を適当な寸法のペレットに整形してロータリーキルン又
はバッチ炉に装入し、１０００°Ｃ前後の温度で焼成し
、その後粉砕、分級することによる、工業的な製造過程
によってつくられることが多い。

ここに良質のフォルステライト被膜を形成させるためこ
のＭｇＯの製法についてにれまで多大の改良が加えられ
、とりわけ純度、粒度などに関する適正条件に関し、数
多くの提案が行われたところである。

この発明の分離剤はＭｇ　（ＯＨ）　Ｚ段階で、Ｃｕあ
るいはその化合物を添加し、よく混合した後焼成するこ
とによって得られるが、とくに上記の工業的なＭｇＯ製
造過程においてに　（Ｏｔｌ）　２の析出した反応槽又
は熟成用槽において、これら添加剤の配合を行うことが
最も合理的であり、かつ工業的にも容易である。

ここに添加剤が水に不溶性の単体、酸化物、水醇化物の
場合は予め別の容器で水とよく分散させ、それを上記の
Ｍｇ　（Ｏｆｆ）　ｚ槽に混入し、液全体をゆるやかに
撹拌しながら次の濾過工程に移行させればよく、この際
ＭｇＯの製造工程自体、条件の格別な変更の必要はない
。

一方、水に可溶性の添加剤も土偶の方法にしたがって達
成できる。添加剤としてはＣｕの硫酸塩、硝酸塩、酢酸
塩が好ましい。これらの化合物はＭｇＯの焼成温度以下
の比較的低ｐｒ温度領域で分解し、焼成後はＣｕの酸化
物の状態で存在するので、従来技術にみられた分解ガス
による被膜欠陥は回避できる。

しかし、これら硫酸塩や硝酸塩の遊離酸はＭｇ　（０１
１）　２と結合し、添加量によってはＭｇ　（Ｏｆｆ）
　２の結晶成長に影響を与えることがあるので、好まし
くはＭｇＯの製造条件に影響しない不溶性の微粉末添加
が、上記した焼鈍分離剤の製造に関する改良された種り
の方法を利用できるので有利である。

Ｍｇ（Ｏｌｌ）ｚに対するＣｕあるいはその化合物の添
加量は、焼成後のＭｇＯに対し金属元素換算でその合計
量が０．１〜１０重量％の範囲に限定される。０．１重
社％に満たない場合は添加効果は殆どあられれず、一方
１０重量％を超えるとフォルステライト被膜の性状が却
って害されるからである。

添加薬剤は微粉であるほど好ましい。しかし、この発明
ではとくに、予め　Ｍｇ　（ＯＨ）　ｘ又はその段階に
てこれら粉末を添加配合してその混合物を焼成するので
、従来技術にみられたこれら添加剤の凝集粒子に起因す
るような被膜欠陥は効果的に回避される。従って一般に
工業薬品として市販されている通常の粒度分布のもので
も大きな支障はない。

以下に実施例に基づいて本発明を説明する。

〈実施例〉 実施例Ｉ Ｃ：　　０．０３０重量％（以下単に％で示す）　、Ｓ
ｉ　：２．９７％、Ｍｎ　：　　０．０７０％、Ｓｅ　
：　０．０１９％、Ｓｂ　：　０．０２０％を含有する
最絆厚み０．３０価、幅１０２０ｍｍの珪素鋼帯を露点
６６°Ｃ１１１□５５％、残部Ｎ２よりなる雰囲気で８
２０°Ｃ１４分間の脱炭焼鈍を行った。この鋼帯から長
さ３００ｎ＋ｍの供試材を切出し、第２表に示す各焼鈍
分離剤をＩｎ（当たり１２ｇ塗布したのち、実際のコイ
ルの内部にはさみ込んで８５０°Ｃ×５０時間の２次再
結晶のための保定を経て１１８０°ＣＸ５時間の高温焼
鈍後炉冷した。第２表に得られた被膜の外観と密着性、
占積率を示す。

第２表の実施例から明らかなように、本発明の焼鈍分離
剤を使用すると、従来の方法を使用した場合に比べ、よ
り容易に外観、密着性の優れた平滑な被膜が得られ、磁
気特性にも有利であることがわかる。

〈発明の効果〉 以上の通り、この発明はフォルステライト被膜の性状改
善による方向性珪素鋼板の性能向上を有利に実現できる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 方向性珪素鋼板の最終高温焼鈍工程でフォルステライト
   被膜の形成に供するマグネシア系の焼鈍分離剤であって
   、水酸化マグネシウムにＣｕあるいはＣｕ化合物を焼成
   後のＭｇＯに対して金属元素換算で０．１〜１０重量％
   の範囲内で配合し、この混合物を焼成して得られるマグ
   ネシアより主としてなることを特徴とする方向性珪素鋼
   板用焼鈍分離剤。