CN210547944U - 非晶合金宽幅带材制备用喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非晶合金宽幅带材制备用喷嘴，喷嘴本体的合金液喷出面上设有间断式嘴缝，所述间断式嘴缝由多个单元嘴缝组成，多个单元喷缝沿喷嘴本体的长度方向平行排列，其中，中间的单元嘴缝为两端呈半圆形的长条状，位于两端的单元嘴缝的顶端为方形缝隙。本实用新型的间断式喷嘴结构合理，高温合金液通过本间断式喷嘴喷出，满足带材形成非晶结构的快冷要求，保证了带材完全的非晶态组织。采用本实用新型的间断式喷嘴非晶合金带材制备装置，可制备出宽度大于50mm的非晶合金带材，不仅提高单位时间内的喷带量，而且提高了生产效率而且节约了能源和生产成本。

Description

非晶合金宽幅带材制备用喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种非晶合金宽幅带材制备装置，尤其是一种用于非晶合金宽幅带材制备装置的喷嘴。

背景技术

传统的非晶合金带材生产装置，如图1所示，用于单辊快淬法制备Fe基纳米晶带材，该装置包括中间包1、喷嘴2、冷却辊3、冷却辊3。如图2，3所示的是传统的狭缝喷嘴21，喷嘴一般采用热稳定性极高的陶瓷材料(如BN)。非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶粒、晶界存在。

非晶合金带材的宽度取决于喷嘴嘴缝的长度，非晶合金带材的厚度则主要取决于喷嘴嘴缝的宽度和辊嘴间距。我国目前以生产宽度低于20mm的薄带为主，主要用于断路器电子产品，尚不能满足变压器、电机等需求。因此，非晶宽幅带材制备是目前急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有喷带技术中难以制备宽幅非晶合金带材的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种非晶合金宽幅带材制备用喷嘴。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种非晶合金宽幅带材制备用喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体的合金液喷出面上设有间断式嘴缝，所述间断式嘴缝由多个单元嘴缝组成，多个单元喷缝沿喷嘴本体的长度方向平行排列，其中，中间的单元嘴缝为两端呈半圆形的长条状，位于两端的单元嘴缝的顶端为方形缝隙。

进一步，所述间断式嘴缝的单元喷缝的数量N的取值范围为2～20。

进一步，所述间断式嘴缝中嘴缝的宽度h为0.25mm～0.75mm。

进一步，所述间断式嘴缝中任意相邻两条单元嘴缝之间的间距b为0.25～0.75mm。

进一步，所述单元嘴缝的长度a为4～6mm。

进一步，所述单元嘴缝的长度相同，嘴缝两端的单元嘴缝长度可调节。

进一步，所述非晶合金宽幅带材制备用喷嘴安装在非晶合金宽幅带材制备装置上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所设计的喷嘴在结构上设计合理，高温合金液通过本专利新型的间断式喷嘴喷出，满足带材形成非晶结构的快冷要求，保证了带材完全的非晶态组织。采用本专利所述的间断式喷嘴非晶合金带材制备装置，可制备出宽度大于50mm的非晶合金带材，不仅提高单位时间内的喷带量，而且提高了生产效率而且节约了能源和生产成本。

附图说明

图1为传统的非晶合金带材生产装置的示意图；

图2为非晶合金带材生产装置中的喷嘴的立体图；

图3为非晶合金带材生产装置中的喷嘴的仰视图；

图4为本实用新型的非晶合金带材生产装置中间断式喷嘴立体图；

图5为本实用新型的非晶合金带材生产装置中间断式喷嘴仰视图；

图6为本实用新型的间断式喷嘴中单元嘴缝；

图7为本实用新型的间断式喷嘴中顶端嘴缝；

图8为本实用新型的非晶合金带材生产装置喷嘴与冷却辊面的局部正视图。

图9为采用本实用新型非晶合金带材生产装置生产的非晶合金宽幅带材的XRD图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

如图4所示，本实用新型的喷嘴结构底面20(即合金液喷出面)由多条连续的单元嘴缝22组成。下面对喷嘴进行说明。

由于经喷嘴喷出的合金液均为高温合金液，因此，喷嘴本体的材质一般为特种耐高温材料，比如BN陶瓷。

间断式嘴缝及喷嘴中的单元嘴缝，参见图5、图6和图7，中间的单元嘴缝22为两端为半圆形的长条状，位于两端的单元嘴缝22的顶端为方形，且嘴缝设置于喷嘴本体的合金液喷出面上，各个单元嘴缝22的宽度一致，中间各单元嘴缝22的长度及间距一致，顶端嘴缝22进行调节。

采用本实用新型含有间断式嘴缝的喷嘴可以生产出宽度大于50m的非晶合金带材，而且非晶合金带材完全为非晶态组织，采用本实用新型含有间断式嘴缝的喷嘴生产非晶合金宽幅带材有两方面的好处，一方面，高温合金液通过间断式嘴缝喷出汇聚在冷却辊3的表面上，相对于从单一嘴缝的喷嘴中喷出相同合金液量而言，本实用新型中喷出相同合金液量可以通过改变单元嘴缝的长、宽和间距进行控制，从而有效提高了非晶带材的质量；另一方面，另一方面单元嘴缝同时喷出钢液，在冷却辊中可以更好的展开，得到均匀的非晶合金带材。具体地，本实用新型喷嘴上设置的单元嘴缝数量N为2-20(N取整数)，单元嘴缝数量直接影响着非晶合金带材的宽度，单元嘴缝设置超出20个时会影响冷却辊的温度从而影响后续带材的快淬时的冷却速度。非晶合金带材。为了保证合金液的冷却速度嘴缝最多为20个。

本实用新型喷嘴上设置的各嘴缝的宽度h优选在0.25mm～0.75mm的范围内。各嘴缝宽度的大小对于实现带材非晶态组织起到至关重要的作用，各嘴缝宽度太大，喷带量增大，合金液冷却效果差，不易形成非晶态组织；各嘴缝宽度太小，喷带量不足，无法在冷却辊上均匀展开，得到的带材厚度不均衡。因此本实用新型喷嘴上设置的各嘴缝的宽度优选为0.25mm～0.75mm。

在本实用新型喷嘴上设置的各单元嘴缝中，相邻嘴缝之间的间距b优选为0.25～0.75mm。相邻嘴缝之间的间距对带材的厚度有很大的影响，相邻嘴缝之间的间距过小，带材厚度会相对较厚，会导致快淬时冷却效果差，无法形成非晶。间距太大，会导致合金液无法均匀分布，从而导致成品率大大下降。

在本实用新型喷嘴所制备的非晶合金带材的宽度为各单元嘴缝的总长度和各邻嘴缝之间的间距的中长度之和，中间各单元嘴缝和各邻嘴缝之间的间距均具有相同的长度，这样比较容易控制非晶合金带材的均匀性。

在优选的嘴缝设置条件下，采用本实用新型喷嘴生产的非晶合金带材厚度均匀、组织均为非晶态，生产的非晶合金带材的最大宽度为78mm。

下面通过具体实施例来说本实用新型喷嘴的具体结构。

实施例1：

喷嘴包括喷嘴本体和设置于喷嘴本体的合金液喷出面上的间断式嘴缝，中间的单元嘴缝为两端为半圆形的长条状，位于两端的单元嘴缝的顶端为方形缝隙，各个单元嘴缝的宽度h为0.5mm，长度均a为6mm，各相邻嘴缝之间的间距b为0.5mm，单元嘴缝的数量N＝7。

采用本实用新型非晶合金厚带材制备装置进行非晶合金带材的生产，其中装置中的喷嘴为实例1所示的喷嘴，非晶合金带材的成分为Fe₈₃B₇Si₈Cu₁Nb₁。具体生产工艺与现有单嘴缝的非晶合金带材制备装置相同，生产得到的非晶合金带材厚度为40μm，宽度为45mm，X射线衍射仪测试得到的图谱参见图9，从图9中可以看到非晶结构典型的馒头峰，得到的非晶合金带材完全为非晶态组织。

实施例2：

喷嘴包括喷嘴本体和设置于喷嘴本体的合金液喷出面上的间断式嘴缝，中间的单元嘴缝为两端为半圆形的长条状，位于两端的单元嘴缝的顶端为方形缝隙，各个单元嘴缝的宽度h为0.75mm，长度均a为5mm，各相邻嘴缝之间的间距b为0.5mm，单元嘴缝的数量N＝10。

采用本实用新型非晶合金厚带材制备装置进行非晶合金带材的生产(见图8)，其中装置中的喷嘴2为实例1所示的喷嘴，非晶合金带材的成分为Fe₈₃B₇Si₈Cu₁Nb₁。具体生产工艺与现有单嘴缝的非晶合金带材制备装置相同，生产得到的非晶合金带材厚度为45μm，宽度为54mm，X射线衍射仪测试得到的图谱与图9相同，显示其完全为非晶态组织。

通过以上分析可知，本实用新型喷嘴与现有技术相比，可以更好的调节非晶合金带材的宽度及厚度，非常适合制备宽度大于50mm的非晶合金带材。如果非晶合金带材生产宽度大50mm，则可以满足变压器、电机等需求。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修改皆涵盖在本实用新型的专利范围内。

Claims (5)

1.一种非晶合金宽幅带材制备用喷嘴，包括喷嘴本体，其特征在于：所述喷嘴本体的合金液喷出面上设有间断式嘴缝，所述间断式嘴缝由多个单元嘴缝组成，多个单元喷缝沿喷嘴本体的长度方向平行排列，其中，中间的单元嘴缝为两端呈半圆形的长条状，位于两端的单元嘴缝的顶端为方形缝隙；所述单元嘴缝的长度相同，嘴缝两端的单元嘴缝长度可调节，能够制备宽度大于50mm的非晶合金带材。

2.根据权利要求1所述的非晶合金宽幅带材制备用喷嘴，其特征在于：所述间断式嘴缝的单元喷缝的数量N的取值范围为2～20。

3.根据权利要求1所述的非晶合金宽幅带材制备用喷嘴，其特征在于：所述间断式嘴缝中嘴缝的宽度h为0.25mm～0.75mm。

4.根据权利要求1所述的非晶合金宽幅带材制备用喷嘴，其特征在于：所述单元嘴缝的长度a为4～6mm。

5.根据权利要求1-4任一所述的非晶合金宽幅带材制备用喷嘴，其特征在于：所述非晶合金宽幅带材制备用喷嘴安装在非晶合金宽幅带材制备装置上。

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