CN104259410B - 连续制备高硅钢片的方法及连铸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续制备高硅钢片的方法和连铸装置,将纯铁粉和硅粉以一定质量百分比放入熔池中进行合金熔配,整个过程中熔池都处在磁轭线圈产生的强磁场区域中,待合金熔化并混合均匀后,通过上方高速旋转的带齿的水冷铜盘实现快速冷却形成高硅钢薄带,并通过斜上方处气刀将薄片吹开并从铜盘上可靠剥离,从而达到直接提取法制备高硅钢片的目的,从铜盘上剥离出来的高硅钢片将进入下面配置有软垫或气垫的收集室中。通过控制水冷铜盘齿面与合金熔体的浸入深度、水冷铜盘的冷却水流量、水冷铜盘的旋转速度以及外加强静磁场的磁场强度,可以控制硅钢片的厚度和内部及表面质量。通过控制水冷铜盘齿面尺寸来控制高硅钢片的宽度和长度。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属材料的制备方法和连铸装置,特别是涉及一种硅钢合金的熔融制备方法和连铸装置,应用于硅钢薄片快速近终型制备和合金组织控制技术领域。
背景技术
硅钢是电器和电信工业中使用量最大的一种软磁合金,其含硅量一般为1.5wt.-4.5wt.%,它在软磁材料中占据重要地位,是发展电力和电讯工业的基础材料。特别是对于高硅钢而言,当含硅量为6.5wt.%时,其硅钢片的电阻率增大,涡流损失减少,磁致伸缩系数趋于零,从而在较高频率下表现出优异的磁性能,所以,此种高硅钢片是制造低噪音、低铁损的理想铁芯材料,但是,常规条件下制备的高硅钢片在室温条件下会变得又硬又脆,且当硅含量大于4wt.%时,其延伸率接近为0,因此无法采用常规的轧制方法生产,因此在电气信息行业中,高硅钢的材料的使用仍然受到了限制。
为了制备出具有优异性能的硅含量大于4wt.%高硅钢材料,目前主要采用传统轧制、快速凝固、喷射成型法、CVD以及熔盐电沉积等方法。采用传统轧制法,俄罗斯曾研制了一种三轧法工艺,即热轧、温轧和冷轧,用这种方法获得的6.5%Si高硅钢虽然电阻率有所提高,磁致伸缩系数和磁晶各向异性常数均有所降低,但是所需要的附加处理工艺相当的复杂,成本又高,而且生产效率低,因此其产品尚不具有市场竞争力。快速凝固工艺,利用急冷工艺可以生产出0.03-0.1mm的6.5%Si高硅钢薄带,而且组织中晶粒细小,可以从一定程度上减少由于轧制过程而产生的缺陷,但这些研究仅仅限于应用基础研究,由于这种工艺生产出的薄带,其厚度和宽度有限,难以进行规模化生产,目前尚无法得到广泛的应用。喷射成型工艺,是将经气体雾化的液态金属溶滴沉积到一定形状的接收器上,直接制成了一定形状的产品。该项技术虽然具有通用性和产品多样性的柔性制造系统,厚度和产品形状均可控制,但产品的致密性仍然存在问题,且成本高昂。CVD工艺是利用传统的取向和无取向硅钢片的表面和硅化物之间的高温化学反应使Si富集在硅钢片上,再进行扩散处理制备出高硅钢,尽管CVD工艺已取得了成功,但仍然存在问题,如沉积温度高,能耗太大,设备腐蚀严重,寿命缩短,而且沉积表面会产生腐蚀坑洼与不平整,这需要进一步的温轧平整,给生产带来极大不便。此外,由于必须采用强腐蚀性气体SiCl4,因此还存在严重的环境问题。还有,工艺过程中产生的FeCl2这种废气,既严重污染环境,又造成铁的流失。熔盐电沉积法同样可以获得高硅层,经扩散处理有望制备出高硅钢,但熔盐电沉积法仍然存在熔盐温度高、存在氟污染、能耗高的不足,目前仍然处于研究阶段。由此可见,近终型高硅钢薄片的制备,目前仍然缺少有效的工艺。
发明内容
为了解决现有技术问题,本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种连续制备高硅钢片的方法及连铸装置,通过高速旋转水冷铜辊与在铁硅合金熔体表层接触,形成熔体冷却薄片,并采用气刀分离制备近终型高硅钢薄片的新方法,为控制高硅钢薄片的厚度和均匀性,在水冷铜辊与金属铁硅合金熔体接触区域施加强静磁场,达到直接熔体连续制取近终型高硅钢薄片的目的。
为达到上述发明创造目的,本发明的构思为:
目前采用工业纯铁粉和硅粉为原料,在熔池中进行合金熔配,上方高速旋转带齿的水冷铜盘与铁硅合金熔体表层接触,可实现快速冷却形成薄片,但此种常规条件下水冷铜辊制备法生产出的硅钢薄片,由于熔池表面起伏的波动性得不到有效的控制,其制备的硅钢片尺寸、厚度都不均匀,因此应用受到很大的限制,而如果在水冷铜辊装置上施加强静磁场,由于强静磁场是一种能量密度高的能量场,一方面,液体中一般存在温度梯度或浓度梯度,造成体系不同区域液体密度有差异,在重力场作用下液体中会产生对流运动,在外加磁场作用下感生出洛伦兹力使对流运动强度减弱,所以强磁场有抑制流体流动的效用,减小熔体流动的波动性,可控制金属熔融体流态,以在坩埚内形成浅平的熔池,当带齿的水冷铜盘高速旋转与熔融体铁硅表层接触,形成熔体冷却薄片,通过吹入高压氩气使高硅钢片剥离;另一方面,由于在强静磁场中熔池表面的波动性得到有效的抑制,强磁场施加还能调控熔体的表面张力,形成的薄片表面光滑、尺度均一,从而实现近终型高硅钢薄片的新制备方法。
根据上述发明构思,本发明采用下述技术方案:
一种连续制备高硅钢片的方法,包括以下步骤:
a.在坩埚中盛载金属熔池,控制金属熔池中的金属液的硅含量在3-20wt.%,使金属熔池的温度控制在1500-1650℃之间,以设定速率不断向坩埚中的金属熔池中输入原料,使在坩埚内的金属熔池表面平稳,并保持在坩埚内的金属熔池液面高度稳定;通过向坩埚中的金属熔池中输入原料,优选适用于制备高硅钢合金薄带、铁基合金薄带、镁基合金薄带、镍合金薄带或铜合金薄带;
b.向上述步骤a中形成的金属熔池施加强磁场,使磁场方向竖直向下,且垂直于金属熔池表面,并使强磁场的匀强区中心线与金属熔池的竖直中心轴重合,或者使强磁场的匀强区中心线与水冷铜盘的轴线相交,使坩埚中形成稳定的金属熔液,通过在金属熔池上方设置高速旋转的带齿的水冷铜盘,水冷铜盘的轮齿与金属熔液接触的深度连续精确调整,使水冷铜盘外圆齿顶面蘸取金属熔池中的浅层的液态金属,使液态金属平整地附着在水冷铜盘外圆齿顶面上,从而形成间断的非晶薄带,使水冷铜盘外圆齿顶面上的非晶薄带实现快速冷却形成分段的高硅钢薄片;优选通过控制水冷铜盘齿面浸入金属熔池的深度、水冷铜盘的冷却强度、水冷铜盘的旋转速度以及外加强磁场的磁场强度中的任意几个控制量,来控制水冷铜盘外圆齿面上的高硅钢薄片的厚度、高硅钢薄片的内部及表面质量;优选通过控制水冷铜盘齿面的尺寸来控制其所成形的高硅钢薄片的宽度和长度;优选控制制备成形高硅钢薄片的尺寸宽度范围为1-2000mm、长度为10-500mm、厚度为0.01-3mm;强磁场优选由磁轭线圈产生,磁感应强度优选在0.02-18Tesla之间变化;或者磁场优选由超导磁体产生,磁场优选为匀强磁场、梯度磁场、交变磁场、脉冲磁场或直流磁场;优选控制水冷铜盘的转速为0.1-5000转/分钟;
c.在沿着水冷铜盘的齿顶圆面的斜上切面方向的位置处设置气刀,然后通过斜上方处的气刀将在上述步骤b中的水冷铜盘外圆齿顶面上的高硅钢薄片依次吹开,并使高硅钢薄片从水冷铜盘外圆齿顶面上剥离开,最后使从水冷铜盘外圆齿顶面上吹落下来的高硅钢薄片依靠高硅钢薄片的惯性运动落入预先设置的配置有软垫或气垫的收集室中,从而收集得到高硅钢片制品。
实施本发明连续制备高硅钢片的方法的高硅钢片连铸装置,主要由加料装置、坩埚、连铸机本体和加热控制装置组成,坩埚内部盛载金属液,通过加料装置向坩埚中加入金属液的熔配原料,加热控制装置由加热体和加热电源组成,加热电源向加热体供电,加热体设置于坩埚外部对金属液进行加热,通过加料装置的加料控制系统,使坩埚内的金属液表面平稳,并保持在坩埚内的金属液液面高度稳定,坩埚和连铸机本体皆设置于密封室内,使加热体设置于坩埚外壁和绝热套内壁之间,连铸机本体主要由磁场发生装置、硅钢片连铸坯成形装置和硅钢片收集装置组成,磁场发生装置由磁轭线圈和励磁电源组成,励磁电源通过向磁轭线圈供电,对坩埚中的金属液施加强磁场,使磁场方向竖直向下,并垂直于金属液表面,使坩埚中的金属液形成稳定的金属熔熔体;硅钢片连铸坯成形装置由水冷铜盘、驱动电机和冷却水系统组成,水冷铜盘外缘具有辐射状排列的凸齿而形成齿轮,凸齿的齿顶面为平面,水冷铜盘设置于金属液上方,通过控制加料装置的加料方式,连续调控水冷铜盘的凸齿与金属液接触的深度,通过在密封室内设置驱动电机驱动水冷铜盘高速旋转,水冷铜盘通过支撑轴承安装在密封室内,使强磁场的匀强区中心线与金属液的竖直中心轴重合,或者使强磁场的匀强区中心线与水冷铜盘的轴线相交,冷却水系统对水冷铜盘进行冷却,水冷铜盘的内腔与冷却水系统的输水管路之间通过动密封结构实现冷却水循环流动,使水冷铜盘的凸齿的齿顶面蘸取金属液中的浅层的液态金属形成间断的非晶薄带,使水冷铜盘的凸齿的齿顶面上的非晶薄带实现快速冷却形成分段的高硅钢薄片;硅钢片收集装置由高压气刀和接收盘组成,高压气刀沿着水冷铜盘的凸齿的齿顶圆的斜向上切面方向的位置处设置,高压气刀发出的高压气流直接到达水冷铜盘的凸齿的齿顶面与高硅钢薄片的结合处,将在水冷铜盘的凸齿的齿顶面上的高硅钢薄片依次吹开,并使高硅钢薄片从水冷铜盘的凸齿的齿顶面上剥离开,最后使吹落下来的高硅钢薄片依靠惯性运动落入接收盘中进行接收,在接收盘下面设有软垫、气垫或弹簧,实现缓冲收集高硅钢薄片;密封室上还设有密封且透明的观察窗。
作为本发明高硅钢片连铸装置的改进,通过真空泵使连铸机本体处于真空环境中,真空泵采用旋片式机械真空泵、罗茨真空泵、油扩散泵或者涡流分子泵,真空度的保持采用在抽气口串入一只调节阀,通过对调节阀的控制来保持真空度的稳定,或者真空度的保持采用流量控制器行反馈控制。
作为上述技术方案的优选方案,在接收盘下面的软垫的材料是聚四氟乙烯或石棉纤维;接收盘上辅助安装自动传输带或使接收盘进行成批更换,将接收盘收集高硅钢薄片按批次从密封室内输出。
作为上述技术方案的优选方案,水冷铜盘的外圆直径为100-3000mm,水冷铜盘的凸齿的齿顶面的宽度为1-2000mm,水冷铜盘的凸齿的齿顶面的长度为10-500mm。
作为上述技术方案的优选方案,坩埚采用氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化钇、石英和纯石墨中任意一种或任意几种混合制成,或者在坩埚的内壁涂抹与铁硅合金不反应或者极低反应的涂料。
作为上述技术方案的优选方案,高压气刀的型号可以是L型、VI型或VII型气刀,高压气刀的材料为铝合金、304不锈钢或塑料。
作为上述技术方案的优选方案,加热体为感应线圈或电热砌体。
作为上述技术方案的优选方案,加料装置的连续加料方式通过采用单管给料或采用一系列排管同时进行加料。
本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
1.本发明通过磁轭线圈所产生的强磁场下直接制备高硅钢片,强磁场的施加能够抑制金属熔体的波动,使得熔体表面呈层流状,形成了浅平的熔池,熔体表面无大波动起伏,其稳定性极高;
2.本发明利用强磁场对导电熔体电磁制动的效果,不仅可以减小熔体流动对熔池壁的冲击作用,还可以使得熔融合金与水冷铜盘的外表面紧密贴合;
3.本发明利用磁场对金属熔体的作用,产出的非连续高硅钢片厚度变化范围小,而且提高了带材表面质量,例如表面光洁度、带材厚度的均匀性和平整性;
4.本发明强静磁场的施加,由于引入了强大的磁场能量和磁场力、洛伦兹力效应,因此将对高硅钢片的微观结构、晶粒组织、表面质量以及取向度产生良好的无接触调控效应,甚至可以制备出高取向的高硅钢薄片;
5.本发明高硅钢片筛带剥离的过程中,引入了氩气气刀,使得水冷铜盘表面无残留金属碎屑,确保薄带与水冷转盘齿面可靠剥离;
6.本发明水冷铜盘呈齿状,控制齿宽和齿距,可以生产出所需要求的不同规格的高硅钢片;
7.本发明由于高硅钢片既硬又脆,此直接提取法避免了轧制等过程,因此可以生产出性能优异的近终型高硅钢片;
8.本发明由于强磁场的发生装置可以采用超导材料,因此具有耗能量低等特性;
9.本发明的高硅片整个制备过程全在密封室内进行,且留有观察窗口,可以防止熔体的氧化,提高合金片的纯净度,同时还可以定量添加各种微量元素;
10.本发明具有加料结构,可以进行连续生产,提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例一高硅钢片连铸装置的结构示意图。
图2是沿图1中A-A线的剖面图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下:
实施例一:
在本实施例中,参见图1和图2,一种高硅钢片连铸装置,主要由加料装置2、坩埚8、连铸机本体和加热控制装置组成,坩埚8内部盛载金属液10,通过加料装置2向坩埚8中加入金属液10的熔配原料,加热控制装置由加热体9和加热电源17组成,加热电源17向加热体9供电,加热体9设置于坩埚8外部对金属液10进行加热,通过加料装置2的加料控制系统,使坩埚8内的金属液10表面平稳,并保持在坩埚8内的金属液10液面高度稳定,坩埚8和连铸机本体皆设置于密封室1内,使加热体9设置于坩埚8外壁和绝热套11内壁之间,连铸机本体主要由磁场发生装置、硅钢片连铸坯成形装置和硅钢片收集装置组成,磁场发生装置由磁轭线圈4和励磁电源15组成,励磁电源15通过向磁轭线圈4供电,对坩埚8中的金属液10施加强磁场,使磁场方向竖直向下,并垂直于金属液10表面,使坩埚8中的金属液10形成稳定的金属熔熔体;硅钢片连铸坯成形装置由水冷铜盘3、驱动电机16和冷却水系统14组成,水冷铜盘3外缘具有辐射状排列的凸齿而形成齿轮,凸齿的齿顶面为平面,水冷铜盘3设置于金属液10上方,通过控制加料装置2的加料方式,连续调控水冷铜盘3的凸齿与金属液10接触的深度,通过在密封室1内设置驱动电机16驱动水冷铜盘3高速旋转,水冷铜盘3通过支撑轴承13安装在密封室1内,使强磁场的匀强区中心线与金属液10的竖直中心轴重合,或者使强磁场的匀强区中心线与水冷铜盘3的轴线相交,冷却水系统14对水冷铜盘3进行冷却,水冷铜盘3的内腔与冷却水系统14的输水管路之间通过动密封结构实现冷却水循环流动,使水冷铜盘3的凸齿的齿顶面蘸取金属液10中的浅层的液态金属形成间断的非晶薄带,使水冷铜盘3的凸齿的齿顶面上的非晶薄带实现快速冷却形成分段的高硅钢薄片6;硅钢片收集装置由高压气刀5和接收盘7组成,高压气刀5沿着水冷铜盘3的凸齿的齿顶圆的斜向上切面方向的位置处设置,高压气刀5发出的高压气流直接到达水冷铜盘3的凸齿的齿顶面与高硅钢薄片6的结合处,将在水冷铜盘3的凸齿的齿顶面上的高硅钢薄片6依次吹开,并使高硅钢薄片6从水冷铜盘3的凸齿的齿顶面上剥离开,最后使吹落下来的高硅钢薄片6依靠惯性运动落入接收盘7中进行接收,在接收盘7下面设有软垫、气垫或弹簧,实现缓冲收集高硅钢薄片6;密封室1上还设有密封且透明的观察窗12。
在本实施例中,参见图1和图2,采用Fe-6.5wt.%Si合金,作为直接提取法制取高硅钢片的方法及装置的实施例用合金,合金总容量为100kg,Fe-6.5wt.%Si合金采用工业纯铁粉和硅粉进行熔配,使其完全熔化成稳定的金属熔融液,制备过程中以一定速率不断补充合金粉料以保持金属液10表面高度不变,并在熔配过程中施加磁轭线圈4产生的强磁场,使得磁感应强度为12T。
在本实施例中,参见图1和图2,本发明通过直接提取法制取高硅钢片反应装置来实现。直接提取法制取高硅钢片反应装置由密封室1、加料装置2、水冷铜盘3、磁轭线圈4、氩气的高压气刀5、高硅钢薄片6、接收盘7、坩埚8、加热体9、金属液10、绝热套11、观察窗12、支撑轴承13、冷却水系统14、励磁电源15、驱动电机16、加热电源17组成。整套装置均处于密封式1中,不受外界因素干扰,而且可通过观察窗12观测到装置的运行情况,坩埚8置于磁轭线圈4产生的强磁场中,给水冷铜盘3内通入冷却水,并在左侧设置出水口,将总容量为100kg的铁粉和硅粉按质量比为93.5:6.5的比例在坩埚8中进行熔配,熔配温度为1500℃,通过加热电源17进行控温,待合金料完全熔化并稳定后,通过励磁电源15调节磁轭线圈4,使得磁感应强度为12T,磁力线方向为竖直向下,恰好磁场作用区域为坩埚8的中央,即水冷铜盘3接触金属液10界面处周围;再通过驱动电机16来驱动坩埚8上方的水冷铜盘3进行快速旋转,使得金属液10能不断附着在水冷铜盘3的齿轮上,而在快速冷却条件下形成高硅钢非晶薄带片,在熔池液面斜上方贴近铜盘表面处吹入高压氩气作为高压气刀5,以高压气刀5的形式将附着在齿轮上凸齿的高硅钢薄片6吹落下来,以便于快速进入接收盘7中。即可得到厚度均匀而且表面平整光滑的高硅钢薄片。
本实施例将工业纯铁粉和硅粉以设定质量百分比放入坩埚8中进行合金熔配,整个过程中坩埚8都处在磁轭线圈4产生的强磁场区域中,待合金熔化并混合均匀后,通过上方高速旋转的带齿的水冷铜盘3实现快速冷却形成高硅钢薄片6,并通过斜上方处高压气刀5将高硅钢薄片6吹开并从水冷铜盘3的齿顶面上可靠剥离,从而达到直接提取法制备高硅钢片的目的,从水冷铜盘3上剥离出来高硅钢薄片6将进入下面配置有软垫的接收盘7中。通过控制水冷铜盘3凸齿与金属液10的浸入深度、水冷铜盘3的冷却水流量、水冷铜盘3的旋转速度以及外加强静磁场的磁场强度,可以控制高硅钢薄片6的厚度和内部及表面质量。通过控制水冷铜盘3的齿面尺寸来控制高硅钢薄片6的宽度和长度,实现高硅钢薄片6的近终成形。
实施例二:
本实施例与实施例一基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,通过真空泵使连铸机本体处于真空环境中,真空泵采用罗茨真空泵,真空度的保持采用在抽气口串入一只调节阀,通过对调节阀的控制来保持真空度的稳定,使整个连铸过程处于真空环境中,使连续制备高硅钢片顺利进行。
实施例三:
本实施例与实施例一基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,冷却水从进水管进入水冷铜盘3的内腔中,采用多进多出模式,水冷铜盘3选用紫铜加工而成,比一般所采用水冷盘冷却效果好得多,因紫铜材料热容量大,因而就能最大限度的与冷却水进行交换,提高了熔融合金液的冷却速率。水冷铜盘3一端接入了300Kw直流的驱动电机16和一系列可控调速装置,驱动电机16的转速为5000转/分钟;另一端采用水密封的动密封形式。带齿的水冷铜盘3与金属液10接触的深度可以连续精确调整;通过控制水冷铜盘3的齿顶面与金属液10的浸入深度、水冷铜盘的冷却水流量、水冷铜盘3的旋转速度以及外加强静磁场的磁场强度,来控制高硅钢薄片6的厚度和内部及表面质量。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明,但本发明不限于上述实施例,还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化,凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,只要符合本发明的发明目的,只要不背离本发明连续制备高硅钢片的方法及连铸装置的技术原理和发明构思,都属于本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种连续制备高硅钢片的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.在坩埚中盛载金属熔池,控制金属熔池中的金属液的硅含量在3-20wt.%,使金属熔池的温度控制在1500-1650℃之间,以设定速率不断向坩埚中的金属熔池中输入原料,使在坩埚内的金属熔池表面平稳,并保持在坩埚内的金属熔池液面高度稳定;
b.向上述步骤a中形成的金属熔池施加强磁场,使磁场方向竖直向下,且垂直于金属熔池表面,并使所述强磁场的匀强区中心线与金属熔池的竖直中心轴重合,或者使所述强磁场的匀强区中心线与水冷铜盘的轴线相交,使坩埚中形成稳定的金属熔液,通过在金属熔池上方设置高速旋转的带齿的水冷铜盘,水冷铜盘的轮齿与金属熔液接触的深度连续精确调整,使水冷铜盘外圆齿顶面蘸取金属熔池中的浅层的液态金属,使液态金属平整地附着在水冷铜盘外圆齿顶面上,从而形成间断的非晶薄带,使水冷铜盘外圆齿顶面上的非晶薄带实现快速冷却形成分段的高硅钢薄片;
c.在沿着水冷铜盘的齿顶圆面的斜上切面方向的位置处设置气刀,然后通过斜上方处的气刀将在上述步骤b中的水冷铜盘外圆齿顶面上的高硅钢薄片依次吹开,并使高硅钢薄片从水冷铜盘外圆齿顶面上剥离开,最后使从水冷铜盘外圆齿顶面上吹落下来的高硅钢薄片依靠高硅钢薄片的惯性运动落入预先设置的配置有软垫或气垫的收集室中,从而收集得到高硅钢片制品。
2.根据权利要求1所述连续制备高硅钢片的方法,其特征在于,在上述步骤b中:通过控制所述水冷铜盘齿面浸入金属熔池的深度、水冷铜盘的冷却强度、水冷铜盘的旋转速度以及外加强磁场的磁场强度中的任意几个控制量,来控制水冷铜盘外圆齿面上的高硅钢薄片的厚度、高硅钢薄片的内部及表面质量;通过控制水冷铜盘齿面的尺寸来控制其所成形的高硅钢薄片的宽度和长度。
3.根据权利要求1或2所述连续制备高硅钢片的方法,其特征在于,在上述步骤b中:控制制备成形高硅钢薄片的尺寸宽度范围为1-2000mm、长度为10-500mm、厚度为0.01-3mm。
4.根据权利要求1或2所述连续制备高硅钢片的方法,其特征在于,在上述步骤b中:强磁场由磁轭线圈产生,磁感应强度在0.02-18Tesla之间变化;或者强磁场由超导磁体产生,磁场为匀强磁场、梯度磁场、交变磁场、脉冲磁场或直流磁场。
5.根据权利要求1或2所述连续制备高硅钢片的方法,其特征在于,在上述步骤b中:控制水冷铜盘的转速为0.1-5000转/分钟。
6.一种实施权利要求1所述连续制备高硅钢片的方法的高硅钢片连铸装置,主要由加料装置(2)、坩埚(8)、连铸机本体和加热控制装置组成,所述坩埚(8)内部盛载金属液(10),通过加料装置(2)向所述坩埚(8)中加入金属液(10)的熔配原料,所述加热控制装置由加热体(9)和加热电源(17)组成,所述加热电源(17)向所述加热体(9)供电,所述加热体(9)设置于所述坩埚(8)外部对金属液(10)进行加热,其特征在于:通过所述加料装置(2)的加料控制系统,使所述坩埚(8)内的金属液(10)表面平稳,并保持在所述坩埚(8)内的金属液(10)液面高度稳定,所述坩埚(8)和所述连铸机本体皆设置于密封室(1)内,使所述加热体(9)设置于所述坩埚(8)外壁和绝热套(11)内壁之间,所述连铸机本体主要由磁场发生装置、硅钢片连铸坯成形装置和硅钢片收集装置组成,所述磁场发生装置由磁轭线圈(4)和励磁电源(15)组成,所述励磁电源(15)通过向所述磁轭线圈(4)供电,对所述坩埚(8)中的金属液(10)施加强磁场,使磁场方向竖直向下,并垂直于金属液(10)表面,使坩埚(8)中的金属液(10)形成稳定的金属熔体;所述硅钢片连铸坯成形装置由水冷铜盘(3)、驱动电机(16)和冷却水系统(14)组成,所述水冷铜盘(3)外缘具有辐射状排列的凸齿而形成齿轮,凸齿的齿顶面为平面,所述水冷铜盘(3)设置于金属液(10)上方,通过控制所述加料装置(2)的加料方式,连续调控所述水冷铜盘(3)的凸齿与金属液(10)接触的深度,通过在密封室(1)内设置所述驱动电机(16)驱动所述水冷铜盘(3)高速旋转,所述水冷铜盘(3)通过支撑轴承(13)安装在密封室(1)内,使所述强磁场的匀强区中心线与金属液(10)的竖直中心轴重合,或者使所述强磁场的匀强区中心线与所述水冷铜盘(3)的轴线相交,所述冷却水系统(14)对所述水冷铜盘(3)进行冷却,所述水冷铜盘(3)的内腔与所述冷却水系统(14)的输水管路之间通过动密封结构实现冷却水循环流动,使所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶面蘸取金属液(10)中的浅层的液态金属形成间断的非晶薄带,使所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶面上的非晶薄带实现快速冷却形成分段的高硅钢薄片(6);所述硅钢片收集装置由高压气刀(5)和接收盘(7)组成,所述高压气刀(5)沿着所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶圆的斜向上切面方向的位置处设置,所述高压气刀(5)发出的高压气流直接到达所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶面与高硅钢薄片(6)的结合处,将在所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶面上的高硅钢薄片(6)依次吹开,并使高硅钢薄片(6)从所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶面上剥离开,最后使吹落下来的高硅钢薄片(6)依靠惯性运动落入接收盘(7)中进行接收,在所述接收盘(7)下面设有软垫、气垫或弹簧,实现缓冲收集高硅钢薄片(6);所述密封室(1)上还设有密封且透明的观察窗(12)。
7.根据权利要求6所述高硅钢片连铸装置,其特征在于:通过真空泵使所述连铸机本体处于真空环境中,所述真空泵采用旋片式机械真空泵、罗茨真空泵、油扩散泵或者涡流分子泵,真空度的保持采用在抽气口串入一只调节阀,通过对调节阀的控制来保持真空度的稳定,或者真空度的保持采用流量控制器行反馈控制。
8.根据权利要求6或7所述高硅钢片连铸装置,其特征在于:在所述接收盘(7)下面的软垫的材料是聚四氟乙烯或石棉纤维;所述接收盘(7)上辅助安装自动传输带或使所述接收盘(7)进行成批更换,将所述接收盘(7)收集高硅钢薄片(6)按批次从密封室(1)内输出。
9.根据权利要求6或7所述高硅钢片连铸装置,其特征在于:所述水冷铜盘(3)的外圆直径为100-3000mm,所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶面的宽度为1-2000mm,所述水冷铜盘(3)的凸齿的齿顶面的长度为10-500mm。
10.根据权利要求6或7所述高硅钢片连铸装置,其特征在于:所述坩埚(8)采用氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化钇、石英和纯石墨中任意一种或任意几种混合制成,或者在所述坩埚(8)的内壁涂抹与铁硅合金不反应或者极低反应的涂料。
11.根据权利要求6或7所述高硅钢片连铸装置,其特征在于:所述高压气刀(5)是L型、VI型或VII型气刀,所述高压气刀(5)的材料为铝合金、304不锈钢或塑料。
12.根据权利要求6或7所述高硅钢片连铸装置,其特征在于:所述加热体(9)为感应线圈或电热砌体。
13.根据权利要求6或7所述高硅钢片连铸装置,其特征在于:所述加料装置(2)的连续加料方式通过采用单管给料或采用一系列排管同时进行加料。
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