CN103240396A - 一种用于制备真空速凝合金材料的轧辊及其设备 - Google Patents

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杨安
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一种用于制备真空速凝合金材料的设备的轧辊，其特征在于，所述轧辊呈空心的圆柱状或圆台形状；圆台的左圆半径与右圆半径相差0-4cm；在所述轧辊的空心内腔内，设有冷却循环系统，该冷却循环系统容纳冷却介质；所述轧辊的至少一部分由钨钼合金制成；所述轧辊设有沿水平旋转轴线的旋转控制器和沿水平轴线左右移动的平移控制器。本发明的轧辊耐热蚀强，表面光亮度高，获得的产品一致性好，且可适应大批量生产。

Description

一种用于制备真空速凝合金材料的轧辊及其设备
技术领域
本发明涉及一种用于制备真空速凝合金材料设备的轧辊，另外，本发明还涉及一种用于制备真空速凝合金材料的设备，该设备的所述轧辊为合金速凝冷却装置。
背景技术
作为速凝合金材料的制备方法之一，是将熔融状态的合金浇铸或喷射到旋转的冷却辊上，以快速凝固成非晶态合金薄带，此过程为速凝合金材料制备的重要环节，在此过程中，冷却辊的材质是影响速凝合金材料性能的关键因素之一。
在现有技术的速凝合金材料制备设备中，冷却辊的辊面一般采用铜合金或铜材制成。由于在生产过程中，熔融合金液的温度达1400摄氏度以上，其对冷却辊表面的侵蚀非常大，铜辊轮存在的致命缺陷是硬度低，快淬时表面容易被氧化物划伤导致生产过程中止。采用铜辊轮所生产的快淬条带表面形貌随着快淬过程的进行而有显著差别影响产品性能的持续稳定。造成这种状态的原因在于铜辊轮表面在与合金熔液接触时，在高温作用下发生氧化。另一方面，由于铜的导热系数较高，贴辊面(与冷却辊的圆周面接触一侧的面)合金的冷却速度非常快，形成大量非晶相，与此相反，自由面(与冷却辊辊面相反一侧的面)合金则因冷却速度慢而使晶粒粗大，从而影响合金组织结构的均匀性和一致性，使速凝合金材料性能下降。
现有技术中的冷却辊一般只能够沿轴线水平地旋转，使得冷却辊的辊面没有得到充分利用。
授权公告号为CN2497907Y的中国专利ZL01241236.8公开了一种冷却辊，其设置了一个可沿轴线水平转动的冷却辊，该冷却辊内部设有内腔，内腔通有流动的冷却介质；冷却介质为冷却水、氟里昂、或液氮；冷却辊的轴在通过炉壳处设有动密封装置；冷却辊的直径在200mm-1200mm之的范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制备真空速凝合金材料的设备，其轧辊耐热蚀强，表面光亮度高，获得的产品一致性好，并且可适应大批量的生产。
本发明的另外目的是提供一种用于制备真空速凝合金材料的设备的轧辊，其耐热蚀强，表面光亮度高，获得的产品一致性好，且可适应大批量生产。
为此，本发明提供了一种用于制备真空速凝合金材料的设备的轧辊，其特征在于，所述轧辊呈空心的圆柱状或圆台形状；圆台的左圆半径与右圆半径相差0-4cm；在所述轧辊的空心内腔内，设有冷却循环系统，该冷却循环系统容纳冷却介质；所述轧辊的至少一部分由钨钼合金制成；所述轧辊设有沿水平旋转轴线的旋转控制器和沿水平轴线左右移动的平移控制器。
优选地，所述冷却介质是水、水溶液、矿物油、或它们的混合物。
优选地，圆台的左圆半径与右圆半径相差1-3cm(优选2cm)。
优选地，进一步设有所述轧辊的水平轴自身的三维位移、转动、和/或振动控制器。
优选地，所述轧辊还设有沿水平轴线垂直移动的浮动控制器；所述轧辊还设有沿XYZ三个坐标轴的扭摆控制器；和/或所述轧辊还设有沿XYZ三个坐标轴的位移振动控制器或转角振动控制器。
优选地，所述轧辊全部由钨钼合金制成，或所述轧辊的表层由钨钼合金制成，或所述轧辊的中间段由钨钼合金制成。
优选地，所述轧辊的钨钼合金中，钨钼比为W:Mo=0.01～10:99.99～90；平均粒度320-330目(优选325目);表面粗糙度Ra小于5um。
优选地，所述圆台轧辊的左圆和右圆其中之一的半径为40-600mm，而另外一个的半径为36-600mm。
优选地，所述控制器为调节装置。
根据本发明的另外一个方面，提供了一种用于制备真空速凝合金材料的设备，其特征在于，其包括根据本发明的轧辊。
根据本发明的轧辊既，可沿水平轴线旋转，又可通过调节装置沿水平轴线左右移动。当熔融合金液喷注到轧辊上时，在轧辊移动过程中，会改变高温合金液至轧辊的辊面接触位置，避免轧辊长期在一个位置工作而被侵蚀，这样增加了轧辊的使用面积，提高了轧辊的使用寿命，增加了轧辊连续生产的使用时间，提高了生产效益。
根据本发明，所述轧辊的耐磨性好，表面的抗热蚀性强，即使在高温生产过程中，仍能长时间保持表面高光亮度，从而显著提高产品性能，如稀土非晶带的各项磁性能；提高非晶带产品的一致性，即非晶条带的表面形态、厚度、晶粒尺寸；减少快淬辊轮本身的损耗。
根据本发明中，轧辊不仅可以沿轴旋转，且可沿水平轴线移动，由此增加了轧辊的使用面积，提高了轧辊的使用寿命，使连续生产持续的时间更长，可实现大批量生产；同时，由于圆台状的轧辊各处半径不同，在轧辊移动过程中，可改变合金由轧辊甩出的线速度，从而改变速凝片或速凝带的甩出方向，由于在速凝合金材料制备设备中设置有二次冷却装置，即真空速凝合金材料制备设备的冷却模，该冷却模能使轧辊甩出的速凝带破碎，分散冷却，提高产品性能，本发明使得速凝片或速凝带到达二次冷却装置的位置不同，更有利于速凝带或速凝片的分散，从而更有利于其充分冷却，从而进一步提高产品的性能。
附图说明
图1为根据本发明的用于制备真空速凝合金材料的设备的轧辊的结构示意图；
图2为根据本发明的用于制备真空速凝合金材料的设备的轧辊的制作速凝合金材料的操作原理示意图。
具体实施方式
下面结合一个实施例对本发明作更具体的说明。
在附图1-2中，所述轧辊1使用钨钼合金和钼等其他金属材质制成，本实施例选用钨钼合金；
钨钼材料用于甩带辊轮的优点在于:导热性好、熔点高、高温下强度高、高温下的延展性好、高温下抗腐蚀性好、抗蠕变性强、低热膨胀系数。
根据本发明，钨钼合金轧辊具有以下特征：
钨钼比 W(0.01～10):Mo(99.99～90)
钨钼粉粒度 平均粒度325目左右
轧辊表面的粗糙度 Ra小于5um
所述轧辊1是圆台形的，圆台轧辊1的左圆2的半径与右圆3的半径相差0-4cm，优选为1-3cm，在本实施例中选用2cm，如图1所示；
所述圆台轧辊1的左圆2的半径为40-600mm，右圆3的半径为36-600mm；
所述轧辊1的内腔设有未图示的冷却循环系统，该冷却循环系统的冷却介质可以是水、水溶液、及矿物油。本实施例选用水作为冷却介质；
轧辊1可在未图示的调节装置作用下沿水平轴线左右移动；
作为本发明的变型，轧辊也可以为圆柱状的。
如图2所示，高温合金液4在一定压力下喷注到带有冷却系统的圆台轧辊1上后，快速冷凝成薄带5，在此过程中，轧辊1可在未图示调节装置带动下左右移动，速凝带5从轧辊1的不同位置甩出，打击到二次冷却装置6的不同位置上，从而分散开来，经过二次冷却装置（冷却模）充分冷却后到达收料桶7内。
与现有的铜辊相比，用根据本发明的轧辊甩出的速凝带均匀，厚度为30-80μm，宽厚为1-3mm之间，形状一致性好，非晶速凝带磁性能可控制在较窄范围内，一般在0.01-2MGoe之间，一致性好，速凝带经过破碎整形晶化后，磁性能可稳定提高至15MGoe以上，同时，与铜辊相比，本发明的生产效率提高了10-12倍，达到60-100Kg/h，连续生产时间达到10-36h，大大降低了生产成本。
另外，在生产实践中发现，在大批量长时间连续生产后，轧辊的表面损伤程度降低，从而延长了轧辊的使用寿命。

Claims (10)

1.一种用于制备真空速凝合金材料的设备的轧辊，其特征在于，所述轧辊呈空心的圆柱状或圆台形状；圆台的左圆半径与右圆半径相差0-4cm；在所述轧辊的空心内腔内，设有冷却循环系统，该冷却循环系统容纳冷却介质；所述轧辊的至少一部分由钨钼合金制成；所述轧辊设有沿水平旋转轴线的旋转控制器和沿水平轴线左右移动的平移控制器。
2.如权利要求1所述的轧辊，其特征在于，优选地，所述冷却介质可以是水、水溶液、矿物油、或它们的混合物。
3.如权利要求1和2所述的轧辊，其特征在于，优选地，圆台的左圆半径与右圆半径相差1-3cm(优选2cm)。
4.如权利要求1至3其中之一所述的轧辊，其特征在于，优选地，进一步设有所述轧辊的水平轴自身的三维位移、转动、和/或振动控制器。
5.如权利要求1至4其中之一所述的轧辊，其特征在于，优选地，所述轧辊还设有沿水平轴线垂直移动的浮动控制器；和/或所述轧辊还设有沿XYZ三个坐标轴的扭摆控制器；和/或所述轧辊还设有沿XYZ三个坐标轴的位移振动控制器或转角振动控制器。
6.如权利要求1至5其中之一所述的轧辊，其特征在于，所述轧辊全部由钨钼合金制成，或所述轧辊的表层由钨钼合金制成，或所述轧辊的中间由钨钼合金制成。
7.如权利要求1至6其中之一所述的轧辊，其特征在于，优选地，所述轧辊的钨钼合金中，钨钼比为W:Mo=0.01～10:99.99～90；平均粒度320-330目(优选325目);表面粗糙度Ra小于5um。
8.如权利要求1至7其中之一所述的轧辊，其特征在于，优选地，所述圆台轧辊的左圆和右圆其中之一的半径可以为40-600mm，而另外一个的半径可以为36-600mm。
9.如权利要求1至8其中之一所述的轧辊，其特征在于，优选地，所述控制器可以为调节装置。
10.一种用于制备真空速凝合金材料的设备，其特征在于，其包括如权利要求1-9其中之一所述的轧辊。
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