一种用于制备软磁合金薄片的结晶冷却辊的制作方法

本发明属于软磁材料领域，具体涉及一种用于制备软磁合金薄片的结晶冷却辊。

背景技术：

随着新能源技术大力发展，软磁材料的需求大幅增长。下游客户的要求也越来越高，对中频冶炼普通浇锭的生产工艺方式提出来更高的挑战。目前的中频冶炼普通浇锭的软磁合金存在问题是：浇铸凝固时晶粒容易生长成粗大的柱状晶，这种晶粒的软磁合金的区间成分偏析严重，对软磁磁粉芯性能影响较大。为提高市场竞争力，必须提高中频软磁合金粉末产品性能，减少成分偏析现象的出现。

软磁合金薄片生产技术是目前软磁材料研究领域较为前沿的一项技术，它不但能简化生产工序，而且所得的片状薄片产品可直接进入球磨工序。不需遵循从合金钢液铸锭→鄂破→复合破→筛分→球磨等一系列复杂工艺。同时使用薄片生产技术，球磨的时间大幅度缩短为铸锭制粉的一半，缩短了生产周期，提升球磨机使用率，单位能耗减少，具有良好的经济效益。

在薄片的生产过程中，如何让钢液快速冷凝成薄片，结晶辊的冷却水路设计是关键。冷却辊的冷却效果不好，薄片的温度过高，一方面需要在冷却仓长时间进行冷却，期间熔炼设备不能进行下一轮的投料工作，降低设备的使用率；另一方面，温度过高的薄片在冷却仓内还会继续结晶，晶体容易长大，得不到理想的微晶体。

目前软磁合金薄片生产的普遍存在如下不足：结晶冷却辊内部结构复杂，铜辊的冷却效果差，甩成薄片后的温度仍然很高，设备在线冷却等待时间过长；过辊后的薄片还没有完全凝固，容易在收料器中粘结在一起。冷却效果不良使得速凝合金薄片的微观结构不理想，薄片厚度不均，晶粒不均匀。

技术实现要素：

本发明的目的：提供一种高效散热、结构简单、成本低廉的结晶冷却辊。

本发明工作原理：在滚芯带动铜辊的双旋转结构下，滚芯的螺旋桨叶的带动高压水不断喷射铜辊内壁，从而达到改变铜辊内壁冷却水维持湍流状态、循环水流速加快，迅速带走铜辊温度的目的。

本发明的技术方案：一种用于制备软磁合金薄片的结晶冷却辊，包括：铜辊、滚芯、进水孔、回水孔、进水管、回水管、辊轴、滚芯轴、左盖板、右盖板、水冷腔体、齿轮等，其中铜辊和滚芯为空心结构；滚芯安装在铜辊内部；铜辊、滚芯与左右盖板组成密闭水冷腔体结构；

进一步的，所述的滚芯外部设计成螺旋桨叶的结构；

进一步的，所述的滚芯轴通过齿轮与辊轴连接；

进一步的，所述的辊轴通过皮带轮与驱动装置连接；

进一步的，所述的辊轴通过齿轮带动滚芯轴旋转。

借由上述的技术方案，本发明如下的优点和效益：本发明结构简单，操作方便。通过本方案装置冷却甩薄片，冷却速率高，速凝合金薄片的结晶晶粒均匀、细小，产品质量好；通过本装置甩出来的薄片温度急速下降，完全凝固，进入收料器中，后避免了薄片粘结、团聚、结块现象，成品的冷却时间大为缩短，减少了设备在线冷却等待时间，提升了设备的利用率。

附图说明

图1为本发明一种用于制备软磁合金薄片的结晶冷却辊的结构示意图。

图2为本发明一种用于制备软磁合金薄片的结晶冷却辊的结构剖面图。

【图中符号说明】：1、铜辊；2、滚芯；3、进水孔；4、回水孔；5、进水管；6、回水管；7、辊轴；8、滚芯轴；9、左盖板；10、右盖板；11、水冷腔体；12、齿轮。

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，但不构成对本发明保护范围的限制。

图1、图2中，本发明提供一种用于制备软磁合金薄片的结晶冷却辊由铜辊1和滚芯2构成，其中铜辊1和滚芯2为空心结构；滚芯2安装在铜辊1内部；铜辊1、滚芯2与左盖板9右盖板10组成密闭水冷腔体11结构；滚芯2外部设计成螺旋桨叶的结构；滚芯轴8通过齿轮12与辊轴8连接；辊轴7通过皮带轮与驱动装置连接。

本结晶冷却辊工作时，高压冷却水由进水管5并经进水孔3进入水冷腔体11，在滚芯2的螺旋桨叶的带动下，不断喷刷铜辊1内壁，由于铜辊1与滚芯2的转速不同，使得水冷腔体11内的水作湍流运动，水冷腔体11内的水不断翻滚冲涮铜辊1，然后通过回水孔4由回水管6循环回去冷水机。就这样铜辊1的温度被冷却水不断的带走，从而达到快速降温的目的。熔融的软磁合金液在结晶辊的带动下快速冷凝形成薄片。

本实施中优选的结晶冷却辊的铜辊外径为500mm,铜辊壁厚度为30mm,滚芯外径为420mm,螺旋桨叶高度为10mm,铜辊转速为60转/分钟，滚芯转速为100转/分钟。制得的软磁合金薄片厚度为30μm,晶体均匀。薄片没有粘结成块。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。