CN102407300A - 一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置，非晶带贴辊面形成的气囊是由于贴辊面卷入空气造成的，本发明在喷嘴嘴唇上游紧压入耐高温的硅酸铝纤维毡，减少了嘴唇上游空气的密度，同时在冷却辊的两侧施加抛光装置，进一步减少冷却辊的气体带入量，本装置包括：喷咀包(71)喷咀保温电热丝(72)、喷咀(73)、耐高温材料(74)、冷却辊(75)、第一辊面抛光装置(76)、第二辊面抛光装置(77)，本发明优点效果是：有效的改善了非晶带贴辊面的表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及非晶纳米晶软磁合金的制带设备，特别涉及一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置。
背景技术
1979年美国Allied-Signal公司开发出非晶合金带的快淬技术使非晶合金带材量产成为可能以来，1989年该公司已具备年产6万吨非晶薄带的能力，该合金成分为FeSiB系，FeSiB系非晶合金目前国内年产量的约4万吨，需求量达10万吨以上。
1988年日本吉泽克仁发明了FeCuNbSiB系高导磁纳米晶合金，目前国内年产量达4000吨以上
由于非晶合金薄带，厚度小于30um所以制成的铁芯损耗低，而FeSiB系饱和磁感高，制作变压器有小型化，高效率，低噪声的特点，FeCuNiSiB系导磁率高，成本比坡莫合金低很多，所以这些合金大量用于变压器扼流圈、可饱和电抗器、互感器等磁性部件，也用电源变换器、漏电断路器、计算机、通信仪器等。
目前产业化非晶纳米晶合金带的制造过程如图1所示，图1中，11为非真空感应炉的坩埚，工艺是把用真空感应炉冶炼的母合金，加入到非真空炉的坩埚内熔炼当母合金熔化时当达到温度后，把钢液注入到喷咀包12内，13为喷咀包加热电阻丝、14为钢液、15为喷咀，钢液通过喷咀在钢液柱的压力下注到冷却辊16上，辊缝17即喷咀和辊面的距离，18为非晶带、19为非晶带的贴辊面。
喷咀一般用BN制成，一般为长方体，喷咀开的咀宽约0.7毫米咀缝长度等于喷带的宽度、咀缝在出带的方向称之为前唇，相反称之为后唇。
冷却辊的辊面材质为铬锆铜，转动的线速度为24至27M/S，喷咀与辊面距离一般0.1至0.2毫米，称之为辊缝，由于冷却辊的高速旋转，非晶带与辊面接触侧要卷入空气而在带的表面形成气囊如图2，研究表明，由于这些气囊的存在，使非晶带的横向上形成弧度，而气囊部位非晶化率低，磁性差，所以制成铁芯时，占空系数低，磁性也偏低，所以诸多研究者为改善非晶带贴辊面的气囊进行了种种研究。
1988年美国人新泽西发表专利4791979及专利4869312该专利提出的解决办法是，喷咀的后唇(上游)与冷却辊的间隙为0.051毫米，而前唇(下游)与冷却辊的间隙为0.1毫米，也就是说喷咀的后唇比前后更靠近冷却辊以减少空气的卷入，同时在喷咀的上游喷射惰性气体和还原气体CO，利用CO的燃烧减少气体的密度。
2000年日本吉泽克仁申请专利公开号CN1781624A专利提出目标是非晶薄带与辊接触面的空气囊宽度小于35um，气囊长度小于150um，辊接触面中心线平均粗糙度Ra为0.5um以下，专利提出减少空气囊的办法是合金的溶液喷出的压力大于270gf/C m2；喷带的线速度大于22M/S，冷却辊的表面温度在100℃以上，250℃以下。
国内外现状，目前国内主要厂家生产的FeCuNbSi系和FeNiMoB系非晶合金的贴辊面表面状态，如图2、3、4、5及图6
图2是科瑞米特FeCuNbSiB带的贴辊面的金相照片，放大倍数见图中的比例尺，粗糙Ra＝0.64um
图3是世路生产的2826MB(FeNiMoB系)非晶带的贴辊面的金相照片，其粗糙度Ra＝0.49um
图4是安泰FeCuNbSiB非晶带贴辊面金相照片其粗糙度Ra＝0.52um
图5是锦州FeCuNbSiB非晶带贴辊面金相照片其粗糙度Ra＝1.10um
图6是日本东芝2826MB非晶带贴辊面金相照片其粗糙度Ra＝0.19um
以上实物测试表明近年来日本东芝非晶带的表面质量要比2000年吉泽克仁CN1781624A专利提出的指标进步的多，而国内厂家生产的非晶带的表面质量还有很大的差距。
发明内容：
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置。
本发明的技术方案是：一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置，包括喷咀包71、喷咀保温电热丝72、喷咀73、耐高温材料74、冷却辊75、第一辊面抛光装置76、第二辊面抛光装置77，其特征在于：在喷咀73的出带相反方向侧压入耐高温材料74，第一辊面抛光装置76设置在冷却辊75的出带方向，第二辊面抛光装置77设置在冷却辊75的出带相反方向。
所述耐高温材料74为耐高温1300℃的硅酸铝纤维毡。
所述第一辊面抛光装置76包括360至500#耐水砂纸和硅酸铝纤维毡。
所述第二辊面抛光装置77包括1000#至1500#耐水砂纸和硅酸铝纤维毡。
本发明的优点效果是：在喷嘴的后唇(上游)压入硅酸铝纤维毡，阻止非晶带的贴辊面卷入空气而形成气囊。本发明用360至1500#的耐水砂纸抛光辊面和用硅酸铝纤维毡，对改善非晶带的贴辊面的表面质量是很有效的，提高表面光洁度，从而提高非晶软磁合金薄带产品质量。
附图说明
图1是单棍法(单包)结构示意图
图2是科瑞米特FeCuNbSiB带的贴辊面的金相照片
图3是世路生产的2826MB(FeNiMoB系)非晶带的贴辊面的金相照片
图4是安泰FeCuNbSiB非晶带贴辊面金相照片
图5是锦州FeCuNbSiB非晶带贴辊面金相照片
图6是日本东芝2826MB非晶带贴辊面金相照片
图7是本发明一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置结构示意图
图8是本发明一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置制成非晶带贴辊面金相照片
附图标示：
11为单包非真空感应炉、12为单包喷咀包、13为单包感应圈、14为单包钢液、15为旋转方向、16为非晶合金
71为喷咀包、72为喷咀保温电热丝、73为喷咀、74为耐高温材料、75为冷却辊、76为第一辊面抛光装置、77为第二辊面抛光装置
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图7为本发明的一种具体实施例。一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置，包括喷咀包1喷咀保温电热丝2、喷咀3、耐高温材料4、冷却辊5、第一辊面抛光装置6、第二辊面抛光装置7，其特征在于：在喷咀3的出带相反方向一侧压入耐高温材料4，第一辊面抛光装置6设置在冷却辊5的出带方向，第二辊面抛光装置7设置在冷却辊5的出带相反方向。
所述耐高温材料4为耐高温1300℃的硅酸铝纤维毡。
所述第一辊面抛光装置6包括360至500#耐水砂纸和硅酸铝纤维毡。
所述第二辊面抛光装置7包括1000#至1500#耐水砂纸和硅酸铝纤维毡。
具体使用实施例一
拟定喷宽26mm厚30um，Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B(at％)的非晶带90kg
使用喷咀包有效高度240mm有效宽度150mm厚度90mm有效厚度50mm冷却辊直径600mm
1、开咀缝0.7mm长度20mm
2、按喷咀底部的几何尺寸裁剪硅酸铝纤维毡，并留有一定压缩量用高温胶粘到喷咀包底部，装入烘箱加热400℃烤4小时
3、将100kg的母合金装入非真空炉的坩埚内送电
4、启动冷却辊手动用450#和1000#耐水砂纸抛光冷却辊
5、将冷却辊抛光装置移动到位，即粗抛装置在出带方向，起带风咀的下方，精抛装置安装在出带的相反方向，调整抛光装置对冷却辊的压力为0.2kg调整抛光装置，在喷带时间隔1分钟旋转一个角度
6、固定喷嘴包送电加热，当喷咀有暗红色时，把喷咀包转动到位，从出带的相反方向调整喷咀缝与辊的轴线平行，喷咀的平面与辊面平行，调整辊缝为0.2mm，确认升降机构显示的数据，再提升喷咀包转动离开冷却辊
7、当钢液温度达到1350℃是，转动喷咀包到位。确认辊缝，启动冷却辊使线速度达到24m/秒，打开冷却水阀门和起带咀的风压阀门
8、当钢液温度达到1380℃时出钢，控制喷咀包的钢液柱的高度大200mm，而使下降小于20mm，同时使抛光装置工作
9、测带厚度调整辊缝使其带厚度达到要求
10、收带
11、当出现废品带时，提升转动喷咀包，把钢液注入石墨锅内切断冷却辊喷咀包电源，关闭起带风咀的阀门
12、检验
废带1kg余液锭4kg出成品带95kg
非晶带的厚度30至32um，厚度19.5mm
表面如图8，粗糙度Ra＝0.25um
以上是对本发明所提供的具体实施例结构进行了详细介绍，本实施例只是用于帮助理解本发明的设计方法和核心思想，同时，对本领域技术人员，依据本发明的思想设计的本质相同的，均在本发明保护范围之内。综上所述，本说明书内容不能理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置，包括喷咀包(1)喷咀保温电热丝(2)、喷咀(3)、耐高温材料(4)、冷却辊(5)、第一辊面抛光装置(6)、第二辊面抛光装置(7)，其特征在于：在喷咀(3)的出带方向一侧压入耐高温材料(4)，第一辊面抛光装置(6)设置在冷却辊(5)的出带方向，第二辊面抛光装置(7)设置在冷却辊(5)的出带相反方向。
2.根据权利要求1所述的一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置，其特征在于：所述耐高温材料(4)为耐高温1300℃的硅酸铝纤维毡。
3.根据权利要求1所述的一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置，其特征在于：所述第一辊面抛光装置(6)包括360至500#耐水砂纸和硅酸铝纤维毡。
4.根据权利要求1所述的一种改善非晶软磁合金薄带贴辊面质量的装置，其特征在于：所述第二辊面抛光装置(7)包括1000#至1500#耐水砂纸和硅酸铝纤维毡。
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