CN103586446A - 带材的喷制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带材的喷制装置，该装置包括：坩埚，包壳，包盖，加热碳硅棒，水冷装置，温度传感器，浮子杆，进气管，出气管，漏斗，塞棒，喷嘴等。当所述坩埚内的钢水液位达到设定液位值，所述包壳和包盖形成的密闭空间内的压力达到设定压力值，且所述坩埚内钢水温度达到设定温度值时，控制所述塞棒，所述坩埚内的钢水依次通过所述塞孔和所述喷嘴流出。本发明使用带材的喷制装置生产出高密度纳米晶带材，其成本低、工艺稳定性好且可以在较低温度下实现喷制纳米晶带材。

Description

带材的喷制装置

技术领域

本发明涉及一种带材的喷制装置，特别是涉及一种纳米晶带材的压力喷制装置。

背景技术

传统制备纳米晶带材薄带的过程为：通过中频感应炉熔炼，倾倒入中间包，底注到喷带包中，钢液由喷嘴喷射到高速旋转的结晶器上，瞬间凝固成厚度在25-30μm的薄带。

想要稳定地生产出更高密度、高饱和磁感应强度的超薄纳米晶带材，需要使用专用的压力喷带设备，而专用的压力喷带设备制带成本高，制备技术要求也很高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种带材的喷制装置，以实现在较低成本的情况下更加可靠地生产出纳米晶带材。

为实现上述目的，本发明提供了一种带材的喷制装置，该装置包括：坩埚，用于容置熔融的钢水，所述坩埚具有塞孔；包壳，包裹在所述坩埚外侧；包盖，通过螺栓卡接在所述包壳上，从而与所述包壳形成密闭空间容置所述坩埚；加热碳硅棒，插接在所述包壳上，用于加热所述包壳及所述坩埚，从而通过热交换保持所述坩埚内钢水的温度；水冷装置，包裹在所述包壳的外侧，用于降低所述包壳的温度及密封所述密闭空间；温度传感器，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内，用于测量所述坩埚内的钢水温度；浮子杆，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内浮在所述钢水上，用于测量钢水的液位；进气管，密闭插接在所述包盖上，用于向所述包壳和所述包盖形成的密闭空间内进气从而施加压力；出气管，密闭插接在所述包盖上，用于从所述包壳和所述包盖形成的密闭空间内出气从而减少压力；漏斗，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内，用于所述钢水流入所述坩埚；塞棒，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内，控制所述塞孔流出钢水的流量；喷嘴，与所述塞孔对接，当所述坩埚内的钢水液位达到设定液位值，所述包壳和包盖形成的密闭空间内的压力达到设定压力值，且所述坩埚内钢水温度达到设定温度值时，控制所述塞棒，所述坩埚内的钢水依次通过所述塞孔和所述喷嘴流出。

进一步地，所述坩埚具有挡渣板，用于过滤流入的钢水。

进一步地，所述水冷装置焊接在所述包盖上。

进一步地，所述喷制装置内密封部位均采用橡胶密封圈。

本发明的优点是使用纳米晶带材的压力喷制装置生产出高密度纳米晶带材，其成本低、工艺稳定性好且可以在较低温度下实现喷制纳米晶带材。

附图说明

图1为本发明的带材的喷制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明的带材的喷制装置主要用于生产纳米晶带材。

图1为本发明的带材的喷制装置的结构示意图，如图所示，该装置包括坩埚11、包壳12、包盖13、加热碳硅棒14、水冷装置15、温度传感器21、浮子杆22、进气管23、出气管24、漏斗31、塞棒32、喷嘴33。

坩埚11用于容置熔融的钢水，坩埚的底部具有塞孔16，塞孔16采用分离式结构，在坩埚11底部厚度有限的情况下，保证了塞孔16的有效长度，塞孔16为易磨损部位，采用分离式结构更容易更换。包壳12包裹在坩埚11的外侧，包壳12采用金属材料制成。包盖13通过螺栓卡接在包壳12上，从而与包壳12形成密闭空间。加热碳硅棒14插接在包壳12上，用于加热包壳12及坩埚11，从而通过热交换保持坩埚11内钢水的温度。水冷装置15包裹在包壳12的外侧，焊接在包盖13上，用于降低包壳12的温度，防止金属材料的包壳12受热变形，与此同时，还可以用来密封包盖13与包壳12形成的密闭空间，防止了漏气减压的现象。

温度传感器21，密闭地插接在包盖12上，并且插入到坩埚11内，用于测量坩埚11内钢水的温度。浮子杆22密闭地插接在包盖12上，插入到坩埚11内并且浮在钢水上，用于测量坩埚11内钢水的液位。进气管23密闭地插接在包盖12上，用于向包壳12与包盖13形成的密闭空间输送气体，从而施加压力，例如可以选用氮气或氩气，不仅起到加压的作用，还可以作为保护气体防止坩埚11内钢水的氧化。出气管24密闭地插接在包盖12上，用于从包壳12与包盖13形成的密闭空间输出气体，为密闭空间减压，通常情况下，出气管24处于密封状态，当暂停使用装置或生产结束时，可以打开密封的出气管24进行放气减压，在加压过量时，也可以通过出气管24进行减压，与进气管23配合使用可以对密封空间内的压力进行调节。

漏斗31，密闭地插接在包盖12上，并且插入坩埚11内，用于钢水流入坩埚11，为了保证密闭空间不漏气，在坩埚11内钢水位置达到设定液位值时，将漏斗31的漏斗口密封住，防止装置在工作过程中漏气。塞棒32，密闭地插接在包盖12上，并且插接到坩埚11内，用于控制从塞孔16流出钢水的流量，与塞孔16插接的塞棒32的头部采用倾斜角设置，塞孔16也采用与其配合的倾斜角设置，当塞棒32向上运动时，塞棒32与塞孔16的间隙逐渐增大，流出的钢水流量也逐渐变大，直到塞棒32完全拔出塞孔16流量将保持不变，当塞棒32向下运动时，塞棒32与塞孔16的间隙逐渐减小，流出的钢水流量也逐渐减小，直到塞棒32与塞孔16完全密封接触，此时，坩埚11内的钢水不再流出。喷嘴33，与塞孔16对接，当坩埚11内的钢水液位达到设定液位值，密闭空间内的压力达到设定压力值，且坩埚11内的钢水温度达到设定温度值时，控制塞棒32与塞孔16之间的空隙，坩埚11内的钢水将依次通过塞孔16和喷嘴33流出。

进一步地，坩埚11内设置有挡渣板17，用于过滤流入坩埚11内塞孔16一侧的钢水。整个装置内需要密封的部位均采用橡胶密封圈对其密封，以保证密闭空间的密封性。

带材的喷制装置具体工作如下：

熔融的钢水通过漏斗31进入坩埚内，钢水通过挡渣板17进入设置有塞孔16的坩埚11的一侧，当浮子杆22测量到钢水液位达到设定液位值时，停止向坩埚11内通入钢水，并将漏斗31密封；此时通过进气管23向密闭空间内输入气体，当密闭空间内的气体压力达到设定压力值时，停止施加压力，在工作过程中，随着坩埚11内钢水液位的不断变化，需要控制施压装置，保证密闭空间内的压力为恒压；与此同时，采用温度传感器21对坩埚11内钢水温度进行检测，检测到温度是否达到设定温度值；当钢水液位达到设定液位值、气体压力达到设定压力值且钢水温度达到设定温度值时，控制塞棒32与塞孔16之间的间隙，坩埚11内的钢水在恒压状态下，将依次通过塞孔16和喷嘴33流出以进行后续的喷带过程。例如，当坩埚11内温度达到设定温度值1400℃，坩埚11内钢水容量达到设定值400kg，通过进气管23向密闭空间内施加的压力为0.3MPa时，使用本发明的带材的喷制装置进行压力喷制铁基纳米晶带材，制备的铁基纳米晶带材带厚为22μm。

本发明的带材的喷制装置，采用在包壳和包盖形成的密闭空间内通入氮气或氩气的保护气体，使密闭空间产生恒定的压力，从而得到压力喷制高密度的超薄纳米晶带材，保护气体的通入同时也保护了坩埚内的钢水不被氧化。包壳外侧水冷装置的设置，不但起到了冷却金属包壳的作用，而且还起到了密封密闭空间的作用，实现了压力喷带，达到了在较低温度下生产出高密度的超薄纳米晶带材的效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带材的喷制装置，其特征在于，所述喷制装置包括：

坩埚，用于容置熔融的钢水，所述坩埚具有塞孔；

包壳，包裹在所述坩埚外侧；

包盖，通过螺栓卡接在所述包壳上，从而与所述包壳形成密闭空间容置所述坩埚；

加热碳硅棒，插接在所述包壳上，用于加热所述包壳及所述坩埚，从而通过热交换保持所述坩埚内钢水的温度；

水冷装置，包裹在所述包壳的外侧，用于降低所述包壳的温度及密封所述密闭空间；

温度传感器，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内，用于测量所述坩埚内的钢水温度；

浮子杆，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内浮在所述钢水上，用于测量钢水的液位；

进气管，密闭插接在所述包盖上，用于向所述包壳和所述包盖形成的密闭空间内进气从而施加压力；

出气管，密闭插接在所述包盖上，用于从所述包壳和所述包盖形成的密闭空间内出气从而减少压力；

漏斗，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内，用于所述钢水流入所述坩埚；

塞棒，密闭插接在所述包盖上，并且插入所述坩埚内，控制所述塞孔流出钢水的流量；

喷嘴，与所述塞孔对接，当所述坩埚内的钢水液位达到设定液位值，所述包壳和包盖形成的密闭空间内的压力达到设定压力值，且所述坩埚内钢水温度达到设定温度值时，控制所述塞棒，所述坩埚内的钢水依次通过所述塞孔和所述喷嘴流出。

2.根据权利要求1所述的喷制装置，其特征在于，所述坩埚具有挡渣板，用于过滤流入的钢水。

3.根据权利要求1所述的喷制装置，其特征在于，所述水冷装置焊接在所述包盖上。

4.根据权利要求1所述的喷制装置，其特征在于，所述喷制装置内密封部位均采用橡胶密封圈。

Images