CN116809880A - 一种高纯镍板的短流程制备方法 - Google Patents

一种高纯镍板的短流程制备方法 Download PDF

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CN116809880A CN202310924760.0A CN202310924760A CN116809880A CN 116809880 A CN116809880 A CN 116809880A CN 202310924760 A CN202310924760 A CN 202310924760A CN 116809880 A CN116809880 A CN 116809880A
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王万林
吕培生
刘力刚
周乐君
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Abstract

本发明属于有色冶金技术领域,涉及一种高纯镍板的短流程制备方法。本发明设计了串联式双辊连铸机来实现金属镍从熔融态到铸态的转变,采用竖向布置的两组结构、材质完全相同但辊缝不同的凹型结晶辊对镍水进行连铸,后经冷却至热轧温度后进行热轧,进一步冷却后通过卷曲得到最终镍板。串联式双辊连铸机能保证镍水到镍板的快速转变,保证对镍板板型的控制;采用凹型结晶辊代替传统平直型结晶辊,提高镍水与结晶辊之间的换热面积,提升薄带晶粒细化程度,减少应力集中造成的表面缺陷;薄带截面具有弧度,弧度的存在为后续轧制提供了变形空间,能减少铸带表面开裂、凹陷等质量问题的出现;该方法具有流程短、生产效率高、能耗低和环境友好等优势。

Description

一种高纯镍板的短流程制备方法
技术领域
本发明属于有色冶金技术领域,尤其涉及一种高纯镍板的短流程制备方法。
背景技术
薄带连铸技术主要分为带式薄带连铸和辊式薄带连铸,其中带式薄带连铸又分为单带或者双带薄带连铸,同样的,辊式薄带连铸也分为单辊式和双棍式薄带连铸。其中双辊薄带连铸技术被视为21世纪钢铁冶金领域最具革命意义的前沿技术。在双辊薄带连铸过程中,高温金属液直接浇铸在水冷铜质结晶辊上,形成厚度约为1-5mm的薄铸带。由于这种技术能够使钢水迅速凝固,省去了传统连铸过程中的再加热和大量轧制工序,因此与传统连铸和薄板坯连铸连轧技术相比,双辊薄带连铸技术可以免去或仅需少量热轧工序,从而大大缩短生产线,减少设备投资、场地占用和能耗。近年来,双辊薄带连铸技术成为世界各大钢铁公司竞相发展的先进铸造技术。自20世纪80年代以来,一些重要的薄带连铸项目对该技术的发展产生了较大影响。其中包括新日铁-三菱重工的不锈钢薄带连铸项目、欧盟联合开发的EUROSTRIP薄带连铸项目、美国NUCOR钢铁公司开发的CASTRIP薄带连铸项目以及韩国POSCO钢铁公司的薄带连铸项目等。我国国内的宝钢集团和敬业集团也建成了高水平的双辊薄带连铸工业化线,并进行了工业化试生产实践,均取得了重要进展。然而截止到目前仅有美国的NUCOR钢铁公司成功实现了该技术的商业化,并且仅限于低碳钢和低碳微合金钢的生产。
随着全球范围内能源产业发展朝着低碳化的方向推进,我国提出"双碳"目标。这一举措一方面标志着绿色发展、降碳减排迎来了历史性的转变,另一方面也推动了我国能源及相关工业的转型升级,以实现国家经济的长期健康可持续发展。在这一背景下,双辊薄带连铸技术凭借其流程短、能耗低等优势,不仅与国家发展战略高度契合,也符合能源工业节能降本的发展需求。因此备受相关科技工作者的重视,被视为近终形连铸生产的主要发展方向。然而目前已有的薄带技术主要用于生产低碳钢、低碳微合金钢和高碳钢等钢种带材。
镍是一种具有重要应用价值的化学元素,在金属材料的开发中经常作为合金元素被用来改善合金材料的力学性能。同时,镍本身也是一种优良的金属,具有较高的电导率、高温稳定性以及优异的抗腐蚀性,因此被广泛应用在交通、新能源电池、航空航天及军工装备等领域。随着科技水平的进步,高纯度金属镍的需求量也日益提高。当前高纯度镍板的生产加工方式大多还是通过传统模铸搭配轧制的方式来实现,具体则是通过真空自耗或电渣重熔等方式生产出成分合格的镍水,进一步通过模铸的方式来得到铸锭,通过车削、热轧与多道次的冷轧来最终生产出最终的纯镍板材。这种传统生产流程十分繁琐,一方面在于熔融镍水凝固过程所散失的热量未得到利用,另一方面在于其凝固过程容易出现缩孔、缩松等质量缺陷,导致成品率降低(席锦会,舒滢,谢文龙.纯镍板材制备工艺研究[J].热加工工艺,2015,44(17):111-114+117.)。此外,在采用传统方式进行镍基合金的生产过程中也由于涉及多道次轧制,板材极易出现卷边、裂纹等质量问题(吴治杰,卞露洋,袁国.薄带连铸Fe-36Ni合金组织织构演变与性能研究[J].材料与冶金学报,2019,18(03):213-218.)。因此,如何高效、绿色、经济地实现高纯镍板的生产是该行业的研究热点之一。在此背景下,双辊薄带连铸技术作为一种近终形连铸技术,不仅能够实现金属从熔融态到固态的转变,同时能够直接生产出接近产品尺寸的金属板材,十分适合用来进行高纯镍板的生产加工。
经过深入探索发现:直接采用双辊薄带连铸技术直接进行纯镍板材的生产有一定的问题,主要在于镍板厚度不够均匀,铸带板型控制不好,影响后续热轧成型。由此可见,尽管双辊薄带连铸技术在生产纯镍板上有较大优势,但仍然需要进一步对工艺进行优化以实现高品质纯镍板的生产。根据现有调研结果来看,目前鲜有采用串联式双辊连铸机来制备纯镍板材的相关记录。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种高纯镍板的短流程制备方法,通过将熔融镍水浇注在能够进行二次轧制与冷却的连铸机(即串联式双辊连铸机)上来实现高纯镍板的生产。串联式双辊连铸机不仅能够实现镍水从熔融态到铸态的亚快速凝固,同时能够通过两次冷却与轧制确保生产的铸带的厚度更加均匀;此外,两次凹型辊的轧制能够使铸带具有一定的弧度,这种弧度的存在可以引导镍板在热轧过程中产生适当的变形,并为轧制过程中板材的变形提供一定的变形空间,使铸带表面应力分布更加均匀,降低铸带表面的应力集中,最终减少轧制过程中的开裂现象,提升铸带表面质量。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明一种高纯镍板的短流程制备方法,包括如下步骤:
1)镍水冶炼
冶炼过程全程在真空下进行,利用真空感应炉冶炼得到熔融镍水,其化学组成的质量百分数为:C:≤20.0ppm,Si:≤10ppm,Mn:≤12ppm,S:≤2.0ppm,Mg:≤3.0ppm,Al:≤7ppm,Ti:≤25ppm,余量为Ni及不可避免杂质;
2)薄带铸造
真空感应炉中的熔融镍水通过长水口浇注进入缓冲包,并通过缓冲包下的分流水口流入结晶辊熔池,最终通过串联式双辊薄带连铸机铸造出纯镍铸态薄带;
所述串联式双辊薄带连铸机为布置在竖直方向上的两组结构、材质完全相同的结晶辊,定义:布置好上方第一组结晶辊后,仅改变竖直方向的位置,平移所有其他设备来布置第二组结晶辊,第二组结晶辊辊缝小于第一组结晶辊辊缝,记第一组结晶辊辊缝距离为d1,第二组结晶辊辊缝为d2,则水平辊缝差Δd=d1-d2,为0.2-0.5mm,同时为保证二次轧制效果,优选上下两组结晶辊辊缝差与第二组结晶辊辊缝的比值Δd/d2=10%-20%;串联式双辊薄带连铸机上下两组结晶辊的间距在保证不接触的情况下越接近越好,间距过大则导致从第一组结晶辊出来的铸带在经过第二组结晶辊时温度较低,不利于进一步的轧制变形,上下两组结晶辊间距为≤2.5cm,且上下两组结晶辊的转速相同;
另外,所采用的结晶辊均为凹型结晶辊,所述凹型结晶辊具有两头大、中间小的纺锤结构,定义为:将凹型结晶辊直立后,顶面和底面由两个半径相等且为R的圆构成,沿底面到顶面的高度为H,在凹型夹送辊1/2H所在平面的圆,其半径为R1,凹度为R-R1=0.2-0.3mm,优选为0.2mm;沿底面向上至1/2H处,构成凹型结晶辊的圆的半径呈递减;沿底面向上,过1/2H处后向顶面方向,构成凹型结晶辊的圆的半径呈递增;熔融镍水的温度为1500-1550℃;镍水进入第一组结晶辊熔池的温度为1490-1530℃;经过第一组结晶辊冷却后的铸带温度为1000-1150℃,经过第二组结晶辊冷却后的铸带温度为850-1000℃,第二组结晶辊的平均辊缝距离d2为2.0mm-5.0mm;所述递增或递减方式均优选为圆弧形;
通过串联式双辊薄带连铸机铸造出纯镍铸态薄带的温度为850-1000℃。
作为优选,本发明中所述凹型结晶辊表面带有镍铬合金镀层;镀层的厚度为20-60μm;作为进一步的优选,镍铬合金镀层中镍的含量为50-80%,优选为60-70%,余量为铬。
本发明一种高纯镍板的短流程制备方法,通过串联式双辊薄带连铸机铸造出纯镍铸态薄带后,随即进行在线热轧;所述热轧为:
纯镍铸态薄带经过串联式双辊铸机后冷却、轧制后温度降至850-1000℃,在此温度区间内经一道次热轧被轧至1.0-3.0mm,得到热轧态的高纯镍板的温度为800-900℃。
本发明一种高纯镍板的短流程制备方法,热轧机制造出热轧态的镍板后,随即进行冷却,所述冷却为:
热轧态的高纯镍板经过高压水喷嘴进一步冷却降温至100-300℃,冷却速率为60-150℃/s。
本发明一种高纯镍板的短流程制备方法,冷却后的高纯镍板经过卷曲机卷曲,最终得到高纯镍卷,卷曲后的高纯镍卷自然冷却至室温。
进一步的,所述步骤1)中,冶炼的方式为真空感应熔炼(VIM)或者双真空熔炼即真空感应熔炼(VIM)加真空自耗(VAR),实现对镍水成分的调控;熔炼完成直到浇注整个过程均在真空环境下进行,有效避免镍水被氧化。
进一步的,所述步骤2)中,镍水冶炼完成后需破除真空罩内真空,并吹入惰性气体来防止镍水氧化,惰性气体一般采用氮气。
进一步的,所述步骤2)中,镍水的冶炼过程中通过接触式热电偶采集镍水温度,同时搭配PID智能控温系统来实现对镍水温度的检测与调控,保证其温度按照预设过程进行变化。
进一步的,所述步骤2)中,镍水的过热度为50-100℃。
进一步的,所述步骤2)中,通过控制结晶辊间距来调整最终铸带厚度,高纯镍铸态薄带的厚度为2.0-5.0mm。
进一步的,所述步骤2)中,串联式双辊薄带连铸机的浇铸速度为60-100m/min。
进一步的,经过第二组结晶辊轧制和冷却后的铸态薄带的温度为850-1000℃,铸态薄带出第二组结晶辊后进行在线热轧,热轧压下率≤50%。
本发明的技术构思如下:
1)利用镍板与钢板之间的生产加工共性,将双辊薄带连铸技术进行优化设计,以实现高纯镍板的短流程生产。
2)利用凹型结晶辊来增大熔融镍水与结晶辊之间的换热面积,提高冷却效率,起到细化晶粒的作用;同时凹型结晶辊具有一定具有两头大、中间小的纺锤结构,连铸时为铸态薄带提供变形空间,减小铸带与结晶辊之间的应力集中,均匀铸带表面张力从而降低铸带表面开裂概率。
3)串联式双辊连铸机由转速相同的两组结晶辊组成,同时结晶辊材质、直径、凹度等参数均相同,通过改变第二组结晶辊辊缝来对铸态薄带进行二次铸轧及冷却,确保铸态薄带的截面保持特定板型,同时能够保证铸带厚度的均匀性。
4)弧形截面的铸态薄带在热轧过程中能有效均匀铸带所受应力,同时弧度的存在为铸带的变形提供了空间,从而可以减少薄带在轧制过程中裂纹、凹陷等表面缺陷的产生,提高产品的表面质量。
本发明涉及的纯镍铸带的组分作用及限定说明如下:
C:在1100℃下有0.5%的C溶于镍,但当镍板温度降低,镍中C溶解度极具下降,室温下镍中C的溶解度仅有0.02%。过多C一方面以石墨形式沉积,另一方面会在晶界位置形成偏析,容易被氧化形成空隙,甚至高温下会被氧化生成CO、CO2等气体造成镍板表面气泡,影响产品质量。因此本发明的C含量不高于20ppm。
Si:Si相较Ni更加活泼,因此会先于Ni被氧化,从而在NiO层下形成岛状结构的SiO2。由于二者膨胀系数不同,受热后的材料在冷却过程中容易出现NiO层脱落的问题,且Si的氧化物无法通过在氢气中退火还原,因此必须严格限制Si含量,本发明将其限制在10ppm以下。
Mn:Mn元素比Ni活泼,因此也先于Ni被氧化,进而会在Ni与NiO层之间形成氧化物,因此本发明将Mn含量控制在12ppm以下。
Mg:Mg元素的化学性质也比较活泼,且由于其摩尔体积较小,容易增加镍板孔隙率,因此本发明将其含量控制在3ppm以下。
S:S是镍板中的有害元素。对镍板的韧性及拉伸性能均有不利影响,镍水中S元素过高会在晶界处析出生成NiS,由于硫化物体积相较金属较大,因此在晶界间会有应力存在,从而降低产品力学性能,因此镍中硫含量控制得越低越好,综合考虑现有的冶炼水平和经济因素,本发明将S含量控制在2ppm以下。
Al:由于Al元素有较强的氧亲和力,因此极易在Ni基体中形成Al2O3,进一步导致Ni扩散到外层形成NiO层;而Al2O3硬度较高,在受力过程中难以变形,因此极易导致材料加工过程中形成孔洞。因此本发明将Al含量控制在7ppm以下。
Ti:Ni水中Ti容易在加工过程中扩散到镍板表面形成TiO2,且常规热处理无法将其还原,因此,本发明中将Ti含量控制在25ppm以下。
作为优选方案,凹形结晶辊底面和顶面的直径为300mm,1/2H处直径为299.6mm,凹度为0.2;凹度的存在一方面能够增加熔融镍水与结晶辊的接触面积,从而改善二者之间的传热,提高对熔融金属的冷却速率;同时进一步使得铸带具有一定弧度,为后续轧制提供了一定变形空间,保证产品表面质量;凹度过小对金属板板型调整不明显,起不到改善效果;凹度过大则反而会增加后续轧制难度,不利于表面质量的控制。
作为优选方案,所设计的串联式双辊连铸机中上下两组结晶辊水平辊缝之间有所差异,下方第二组结晶辊水平辊缝d2小于上方第一组结晶辊水平辊缝d1,辊缝差保证在Δd=d1-d2=0.2-0.5mm,第二组结晶辊对一次轧制后的铸带进行二次轧制,提高铸带厚度的均匀性;但两组结晶辊的水平辊缝差需保持在一定范围,过小或过大均无法有效达到均匀铸带厚度的目的,在本发明实施例中,当辊缝差为0.3mm与0.5mm时的方案,其所得到的轧带厚度公差与表面质量要明显优于辊缝差为0.1mm与0.7mm的方案。
本发明的有益效果:
1)本发明能够从熔融镍水直接获得最终高纯度纯镍卷,相比传统的生产镍板工艺,省略了后续多道次冷轧过程,涉及的方法具有流程短、生产效率高、能耗低和环境友好等优势。
2)采用凹型结晶辊代替了传统的平直型结晶辊,增大了熔融镍水与结晶辊之间的换热面积,提高了换热效率,提升了薄带晶粒细化程度;此外还均匀了铸带表面的应力分布,减少了应力集中造成的表面缺陷。
3)设计发明的串联式双辊连铸机的功能在于,第一组结晶辊实现了熔融镍水到铸态薄带的转变,第二组结晶辊则对已经形成的铸态薄带进行了二次冷却与轧制保证了铸带厚度的均匀性,同时进一步确定了铸带板型,使薄带截面具有一定的弧度,弧度的存在为后续轧制过程中提供了变形空间,均匀了轧制过程中铸带的应力分布,从而减少铸带表面开裂、凹陷等质量问题的出现。
4)串联式双辊连铸机能够对铸带进行连续冷却,从第二组结晶辊出来薄带紧跟热轧工序,省略了降温过程,缩短了产线长度,提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的串联式双辊薄带连铸机组工艺流程的示意图。
图2为串联式双辊连铸机上下两组结晶辊辊缝差的示意图。
图3为结晶辊凹度的示意图。
图1-3中,真空罩1,热电偶2,感应炉3,长水口4,缓冲包5,布流式水口6,熔池7,侧封板8a、8b,第一组结晶辊9a、9b,金属丝辊刷10a、10b,第二组结晶辊11a、11b,金属丝辊刷12a、12b,铸态薄带13,扇形导板14,气体保护箱15,夹送辊16,热轧机17,1#高压水喷嘴18,运输辊19,飞剪20,强力卷曲机21;d1为第一组结晶辊辊缝距离,d2为第二组结晶辊辊缝距离;R为结晶辊的半径,H为结晶辊的宽度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1-6,参见图1-3;
利用真空罩1内的感应炉3冶炼完成的镍水的冶炼工作,期间通过接触式热电偶2采集镍水温度,搭载PID控温系统来实现对镍水温度的检测与调控。镍水冶炼完成后经过长水口4进入缓冲包5,缓冲包内镍水的过热度为70℃(温度为1520℃),然后镍水再经过布流式水口6进入到第一组结晶辊9a、9b与侧封板8a、8b组成的熔池7中,镍水通过第一组双辊薄带连铸机铸造出厚度为3.1mm(实施例1为3.1mm,实施例2、实施例5和实施例6为3.3mm,实施例3为3.5mm,实施例4为3.7mm)的铸态薄带13(温度为1150℃),铸带进一步进入第二组结晶辊11a、11b被再次冷却,同时经过二次轧制来保持其截面弧度,保证铸带整体厚度均匀(冷却后温度为970℃),第二组结晶辊11a、11b与第一组结晶辊9a、9b的水平辊缝差为0.1mm(实施例1为0.1mm,实施例2、5为0.3mm,实施例3、6为0.5mm,实施例4为0.7mm),凹形夹送辊底面和顶面的直径为300mm,1/2H处直径为299.6mm,凹度为R-R1=150-149.8=0.2mm。铸机的浇铸速度为90m/min。两组结晶辊表面均带有镍铬合金镀层,镍Ni、铬Cr的质量分数分别为70%、30%。两组结晶辊9a、9b与11a、11b外侧分别布置有与结晶辊同等宽度的金属丝辊刷10a、10b与12a、12b,金属丝辊刷10a、10b与12a、12b的材质均为铜合金,用于刷掉连铸过程结晶辊9a、9b与11a、11b表面产生的多余的氧化沉积膜。从布流式水口6到气体冷却完成的区域为气体保护箱15,充满惰性气体,惰性气体为氮气,可防止薄带高温氧化。第一组结晶辊9a、9b与第二组结晶辊11a、11b的结构、材质完全相同,但水平辊缝距离不同,且上下两组结晶辊的间距为1.5cm(实施例1-4为1.5cm,实施例5为0.5cm,实施例6为2.5cm)。
铸态薄带13出第二组结晶辊11a、11b后,经过扇形导板14后被运输至夹送辊16,再送至热轧机17将铸态薄带13铸带在线轧至1.8mm(实施例1、实施例4和实施例5为1.8mm,实施例2为1.9mm,实施例3和实施例6为1.7mm),压下率为42%,然后经过运输辊19运输,运输过程中采用1#高压水喷嘴18对铸态薄带13进行层流冷却,冷却速率为60-150℃/s,将薄带直接冷却至210℃;冷却后的铸态薄带13进一步经飞剪20切头,最终被强力卷曲机21卷成最终镍卷,卷曲后中镍卷自然冷却至室温。
本发明实施例1-6以及对比例1的纯镍镍水均通过真空感应熔炼(VIM)或者双真空熔炼即真空感应熔炼(VIM)加真空自耗(VAR)结合炉外精炼得到,具体化学组分如表1所示。实施例1-6和对比例1对应的连铸机类型、结晶辊辊缝差、结晶辊凹度、表面镀层材质、镀层粗糙度、轧带厚度、轧带表面质量以及轧带厚度公差见表2。其中,对比例1所采用的普通双辊连铸机的基本参数为:结晶辊为平直型,辊径300mm,辊宽100mm,辊缝4mm。
从表2中可以看出,本发明中的串联式双辊连铸机通过控制两组结晶辊辊缝差能够有效降低铸带表面凹坑与裂纹的出现,表面粗糙度减小,有效提升铸带表面质量。本发明实施例1-6所设计的串联式双辊连铸机中,上下两组结晶辊水平辊缝之间有所差异,位于下方的第二组结晶辊水平辊缝d2小于上方的第一组结晶辊水平辊缝,则d1辊缝差保证在Δd=d1-d2;其中,实施例2-3、5-6中辊缝差保证在Δd=d1-d2=0.2-0.5mm;当辊缝差为0.3mm(如实施例2)与0.5mm(如实施例3)时的方案,其所得到的轧带厚度公差与表面质量要明显优于辊缝差Δd=0.1mm(实施例1)与Δd=0.7mm(实施例4)的方案,实施例2-3对应的Δd/d2为10%、16.7%;实施例5中上下结晶辊的间距为0.5cm,实施例6中上下结晶辊的间距为2.5cm,二者所生产轧带的质量均高于对比例1,并且实施例5所生产轧带的质量高于实施例6,表明上下结晶辊在不接触、无干扰的情况下,间距越小,则质量越佳。
表1实施例1-6和对比例1的镍水的化学组分(质量百分数ppm)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例1
Ti 22.3 19.6 21.8 22.5 17.9 19.6 21.3
Al 5.4 5.2 6.4 5.7 4.8 6.9 5.7
Mg 2.3 2.5 1.9 2.1 1.7 1.9 1.8
S 0.9 1.2 1.8 1.6 1.5 1.2 1.4
Mn 9.2 10.8 9.9 10.8 11 11.6 11.3
Si 6.4 8.5 7.8 6.9 9.7 10.4 7.4
C 17 16.9 17.7 19.8 15.6 17.6 18.3
表2实施例1-6和对比例1的薄带连铸工艺参数及质量

Claims (10)

1.一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)镍水冶炼
冶炼过程全程在真空下进行,利用真空感应炉冶炼得到熔融镍水,其化学组成的质量百分数为:C:≤20.0ppm,Si:≤10ppm,Mn:≤12ppm,S:≤2.0ppm,Mg:≤3.0ppm,Al:≤7ppm,Ti:≤25ppm,余量为Ni及不可避免杂质;
2)薄带铸造
真空感应炉中的熔融镍水通过长水口浇注进入缓冲包,并通过缓冲包下的分流水口流入结晶辊熔池,最终通过串联式双辊薄带连铸机铸造出纯镍铸态薄带;
所述串联式双辊薄带连铸机为布置在竖直方向上的两组结构、材质完全相同的结晶辊,定义:布置好上方第一组结晶辊后,仅改变竖直方向的位置,平移所有其他设备来布置第二组结晶辊,第二组结晶辊辊缝d2小于第一组结晶辊辊缝d1,则辊缝差Δd=d1-d2,为0.2-0.5mm;串联式双辊薄带连铸机上下两组结晶辊的间距≤2.5cm,且上下两组结晶辊的转速相同;
另外,所采用的结晶辊均为凹型结晶辊,所述凹型结晶辊具有两头大、中间小的纺锤结构,定义为:将凹型结晶辊直立后,顶面和底面由两个半径相等且为R的圆构成,沿底面到顶面的高度为H,在凹型夹送辊1/2H所在平面的圆,其半径为R1,凹度为R-R1=0.2-0.3mm;沿底面向上至1/2H处,构成凹型结晶辊的圆的半径呈递减;沿底面向上,过1/2H处后向顶面方向,构成凹型结晶辊的圆的半径呈递增;
熔融镍水的温度为1500-1550℃;镍水进入第一组结晶辊熔池的温度为1490-1530℃;经过第一组结晶辊冷却后的铸带温度为1000-1150℃,经过第二组结晶辊冷却后铸带温度为850-1000℃,第二组结晶辊的平均辊缝间距为2.0mm-5.0mm;通过串联式双辊薄带连铸机铸造出纯镍铸态薄带的温度为850-1000℃;
3)热轧
纯镍铸态薄带经过串联式双辊连铸机冷却、轧制后温度降至850-1000℃,在此温度区间内经一道次热轧被轧至1.0-3.0mm,得到热轧态的高纯镍板的温度为800-900℃;
4)冷却
热轧态的高纯镍板经过高压水喷嘴进一步冷却降温至100-300℃,冷却速率为60-150℃/s;
5)镍板卷曲
冷却后的高纯镍板带经过卷取最终得到高纯镍卷。
2.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,冶炼的方式为真空感应熔炼或者真空感应熔炼加真空自耗,实现对镍水成分的调控。
3.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,镍水冶炼完成后需破除真空罩内真空,并吹入惰性气体来防止镍水氧化。
4.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,镍水的过热度为50-100℃。
5.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,高纯镍铸态薄带的厚度为2.0-5.0mm。
6.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,双辊薄带连铸机的浇铸速度为60-100m/min。
7.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,所述凹型结晶辊表面带有镍铬合金镀层;镀层的厚度为20-60μm;镍铬合金镀层中镍的含量为50-80%,余量为铬。
8.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤3)中,热轧压下率≤50%。
9.根据权利要求1所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:所述步骤5)中,卷曲后的高纯镍卷自然冷却至室温。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种高纯镍板的短流程制备方法,其特征在于:上下两组结晶辊辊缝差与第二组结晶辊辊缝的比值Δd/d2=10%-20%。
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