一种用于制备非晶带材的钢液供给系统的制作方法

文档序号:10479830阅读:408来源:国知局
一种用于制备非晶带材的钢液供给系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于制备非晶带材的钢液供给系统,包括电阻加热中间包,用于接收钢液并对钢液进行净化;和感应加热喷嘴包,置于所述电阻加热中间包的下方,用于接收所述电阻加热中间包注入的钢液并对钢液进行温度调节;在所述感应加热喷嘴包的下方设有喷嘴,所述喷嘴用于将钢液进行浇注。本发明提供的用于制备非晶带材的钢液供给系统,可以使钢液中的夹杂物上浮而达到净化钢液的目的;同时也可以快速调整钢液的温度,使其达到制备非晶带材所需的温度。
【专利说明】
-种用于制备非晶带材的钢液供给系统
技术领域
[0001] 本发明属于非晶带材制造技术领域,具体而言,本发明设及一种用于制备非晶带 材的钢液供给系统。
【背景技术】
[0002] 现阶段,非晶合金带材的制备多采用单漉快泽的方法。单漉快泽法的系统主要由 W下部分组成:冶炼炉、中间包、塞棒、喷嘴包、冷却漉、测厚装置和抓取装置。母合金在冶炼 炉内烙炼完成后形成烙融合金。烙融合金通过冶炼炉被注入中间包中,在中间包内经过除 渣和调溫等工艺过程后,通过中间包下方的诱钢口注入喷嘴包内,并通过喷嘴包下方的喷 嘴诱注到冷却漉上。烙融合金快速冷却后形成厚度为几十微米的非晶带材,经抓取装置卷 取后,完成整个工艺流程。测厚装置可W实时测量非晶带材的厚度。
[0003] 由于制备的非晶带材的厚度只有几十微米,钢液质量的微小变化都会直接影响非 晶带材的质量。因此整个工艺流程中对钢液溫度和质量的精细控制,是制备高质量非晶带 材的关键环节之一。而整个制带系统中与钢液接触的主要环节就是中间包和喷嘴包,两者 共同组成了非晶带材制备的钢液供给系统。运一系统的主要作用有两点。其一是使钢液中 的夹杂物上浮而达到净化钢液的目的;其二是快速调整钢液的溫度,使其达到制备非晶带 材所需的溫度。
[0004] 按加热方式划分,中间包可分为感应加热中间包和电阻加热中间包。其中感应加 热中间包调整钢液溫度的功能较强,而由于中频揽拌作用的存在,虽然有利于钢液内部元 素的均匀分布,但却破坏了中间包的静置效果,不利于钢液中夹杂物的上浮和析出,不利于 钢液的净化。而电阻加热中间包在结合了底吹氣技术后,有利于实现钢液中夹杂物的上浮 和析出,有利于钢液的净化。而由于电阻加热的加热能力有限,使用电阻加热中间包将很难 实现钢液的快速调溫,影响生产效率和生产节奏。
[0005] 喷嘴包也可分为电阻加热喷嘴包和感应加热喷嘴包。感应加热喷嘴包的优点是具 有很强的调溫能力,但结构相对复杂。而电阻加热喷嘴包对钢液的调溫作用有限,为保证制 带工艺所需的钢液溫度,就需要提高中间包内钢液的过热度,而过高的钢液溫度将导致钢 液内部Si、B等元素的烧损,影响钢液的最终成分,进而非晶带材的性能。
[0006] 不同类型中间包和喷嘴包组成的钢液供给系统会对制带过程的最终结果造成重 大影响,下表列出了它们不同的组合方式及其优缺点(即不同形式中间包和喷嘴包组成的 钢液供给系统的功能对比):
[0007]
[0008] 从上表中可W明显看出,虽然前两种组合所构成的钢液供给系统在目前实际生产' 中被广泛使用,但运两种系统都不能完全满足非晶带材连续生产对钢液供给系统的功能要 求。组合Ξ也存在明显缺陷,没有被应用到生产领域。

【发明内容】

[0009] 本发明的目的在于提供一种用于制备非晶带材的钢液供给系统,W至少解决现有 技术存在的净化钢液或者快速调节钢液溫度单一效果的技术问题,同时能够解决现有技术 存在的无法实现非晶带材连续生产的技术问题。
[0010] 为了解决上述问题,本发明提供一种用于制备非晶带材的钢液供给系统,其技术 方案如下:
[0011] -种用于制备非晶带材的钢液供给系统,包括电阻加热中间包,用于接收钢液并 对钢液进行净化;和感应加热喷嘴包,置于所述电阻加热中间包的下方,用于接收所述电阻 加热中间包注入的钢液并对钢液进行溫度调节;在所述感应加热喷嘴包的下方设有喷嘴, 所述喷嘴用于将钢液进行诱注。
[0012] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述电阻加热中间 包包括中间包包体,所述中间包包体的上端为开口设置,在所述中间包包体的下端设有水 口,所述中间包包体用于容纳钢液;包盖,安装在所述中间包包体的开口位置;和塞棒,所述 塞棒的下端与所述水口抵触接触,所述塞棒与所述水口的配合实现控流。
[0013] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述中间包包体为 上宽下窄的梯形包结构。
[0014] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述中间包包体包 括工作层,用于容纳钢液;和保溫层,所述保溫层将所述工作层包裹,所述保溫层用于对所 述工作层进行保溫。
[0015] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:在所述包盖的底端 设有加热元件。
[0016] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述加热元件为直 型娃碳棒。
[0017] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述电阻加热中间 包还包括吹氣装置,所述吹氣装置设置在所述中间包包体的底部,用于使钢液中的夹杂物 上浮和保持钢液溫度的均匀化。
[0018] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述感应加热喷嘴 包包括喷嘴包包体,用于提供支撑;感应线圈,设置在所述喷嘴包包体的内部;和加热层,紧 贴在所述感应线圈的内侧,用于容纳钢液和加热钢液。
[0019] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述加热层为耐高 溫导电材料制作而成。
[0020] 如上述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,进一步优选为:所述喷嘴包包体的 内部设有水冷结构,用于对所述喷嘴包包体进行降溫,在所述水冷结构的上部设置进水口, 在所述水冷结构的下部设置出水口,用于对所述水冷结构内注水和排水。
[0021] 分析可知,与现有技术相比,本发明的优点和有益效果在于:
[0022] -、本发明提供的用于制备非晶带材的钢液供给系统,可W使钢液中的夹杂物上 浮而达到净化钢液的目的;同时也可w快速调整钢液的溫度,使其达到制备非晶带材所需 的溫度。
[0023] 二、本发明的电阻加热中间包的塞棒和水口的配合,可W实现控流作用。
[0024] Ξ、本发明的中间包包体分为工作层和保溫层,可W能够快速对钢液进行加热和 保溫。
[0025] 四、本发明设置的加热元件,能够满足电阻加热的需求。
[0026] 五、本发明设置的吹氣装置,可W快速实现钢液的夹杂物上浮和使钢液溫度均匀 化。
[0027] 六、本发明感应加热喷嘴包的设置,可W实现钢液的溫度控制。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明优选实施例的用于制备非晶带材的钢液供给系统的结构示意图。
[0029] 图2为本发明优选实施例的电阻加热中间包的结构示意图。
[0030] 图3为本发明优选实施例的感应加热喷嘴包的结构示意图。
[00川图中:1-电阻加热中间包;11-中间包包体;111-工作层;112-保溫层;12-包盖;13- 水口; 14-塞棒;15-加热元件;16-吹氣装置;17-接钢漏斗;2-感应加热喷嘴包;21-喷嘴;22- 感应线圈;23-加热层;24-喷嘴包包体。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0033] 如图1所示,本发明优选实施例的用于制备非晶带材的钢液供给系统主要包括电 阻加热中间包1,用于接收钢液并对钢液进行净化;和感应加热喷嘴包2,置于电阻加热中间 包1的下方,用于接收电阻加热中间包1注入的钢液并对钢液进行溫度调节;在感应加热喷 嘴包2的下方设有喷嘴21,喷嘴21用于将钢液诱注至冷却漉上形成连续的非晶带材。
[0034] 总而言之,本发明提供的用于制备非晶带材的钢液供给系统由具有镇静功能(即 净化钢液)的电阻加热中间包1和具有快速调溫功能的感应加热喷嘴包2构成,能够同时满 足非晶带材生产领域对钢液供给系统的两点功能需求。
[0035] 为了便于电阻加热中间包1的工作,如图1、图2所示,本发明的电阻加热中间包1包 括中间包包体11,中间包包体11的上端为开口设置,在中间包包体11的下端设有水口 13,中 间包包体11用于容纳钢液;包盖12,安装在中间包包体1的开口位置;和塞棒14,塞棒14的下 端与水口 13抵触接触,当需要向感应加热喷嘴包2注入钢液时,将塞棒14提起,水口 13打开, 开始注入钢液;当不需要向感应加热喷嘴包2注入钢液时,塞棒14的下端将水口 13关闭。为 了方便对塞棒14进行控制进而控制水口 13的开口度的大小,如图1、图2所示,优选为,在包 盖12上开有塞棒过孔,塞棒14的上部穿过塞棒过孔。此时通过控制塞棒14的上部就能控制 水口 13的开口度的大小,本发明通过水口 13和塞棒14的配合实现控流作用。
[0036] 在本发明中,为了方便对钢液的净化控制,如图1、图2所示,本发明的中间包包体 11为上宽下窄的梯形包结构。优选为,中间包包体11由绝热耐火材料搁筑而成。进一步优选 为,中间包包体11包括工作层111,用于容纳钢液;和保溫层112,保溫层112将工作层111包 裹,保溫层112用于对工作层111进行保溫。为了考虑中间包包体11的耐材性能指标问题,本 发明的工作层111为娃砖制作而成,优选为石英材质制作而成;保溫层112为低导热高强绝 热砖制作而成。下表中示意出工作层111和保溫层112的性能指标:
[0037]
[0038] 在本发明中,为了应对非晶合金的酸性钢液特征,工作层111设计使用特种娃砖, 石英材质是工作层的理想材料。保溫层112既要有一定强度而且要具备低的导热系数,设计 使用轻质高强低导热绝热砖。
[0039] 为了能够满足电阻加热中间包1的加热需求,如图1、图2所示,本发明在包盖12的 底端设有加热元件15,本发明采用包盖加热的方式对电阻加热中间包1进行加热,也就是说 本发明的包盖12采用电阻加热的方式进行加热。优选为,加热元件15为直型娃碳棒。进一步 优选为,加热元件15为18个。本发明共使用18根直型娃碳棒可使总功率达300kWW上,很好 的满足电阻加热中间包1的加热需求。
[0040] 为了进一步将电阻加热中间包1内的夹杂物上浮和使钢液溫度均匀化,如图1、图2 所示,本发明还包括吹氣装置16,吹氣装置16设置在中间包包体11的底部,用于使钢液中的 夹杂物上浮和保持钢液溫度的均匀化。
[0041] 为了便于接收钢液,如图1、图2所示,本发明的电阻加热中间包还包括接钢漏斗 17,接钢漏斗17安装在包盖12上。本发明的接钢漏斗17采用浸入式结构,接钢漏斗17的末端 浸入到位于中间包包体11内部钢液的液面之下。优选为,接钢漏斗17的材质为烙融石英。
[0042] 为了便于感应加热喷嘴包2的工作,如图1、图3所示,本发明的感应加热喷嘴包2包 括喷嘴包包体24,用于提供支撑;感应线圈22,设置在喷嘴包包体24的内部;和加热层23,紧 贴在感应线圈22的内侧,用于容纳钢液和加热钢液。
[0043] 为了便于对钢液加热,如图1、图3所示,本发明的加热层23为耐高溫导电材料制作 而成。加热层23通过被感应线圈22加热而成为喷嘴包包体24的加热体。在本发明中,喷嘴包 包体24为耐高溫导热材料制作而成,使其可W被加热体迅速加热。
[0044] 为了防止喷嘴包包体24W及位于喷嘴包包体24的底板出现变形问题,如图1、图3 所示,本发明的喷嘴包包体24的内部设有水冷结构,用于对喷嘴包包体24进行降溫,在水冷 结构的上部设置进水口,在水冷结构的下部设置出水口,用于对水冷结构内注水和排水。
[0045] 在本发明中,加热层23使用的材料优选为石墨碳化娃复合材料,该材料具有很好 的导磁性,可W被高频电源迅速加热至1400°CW上,可被用作空包预热时的导热体。同时该 材料具有一定的高溫抗氧化能力,解决了加热层23使用寿命的问题。
[0046] 使用本发明的用于制备非晶带材的钢液供给系统进行了空包加热试验和过钢试 验,空包加热试验中所述电阻加热中间包1内部溫度可W到达1420°C,所述感应加热喷嘴包 2的喷嘴包包体24可W在满足喷嘴包包体24结构安全的情况下被加热至1400°CW上。过钢 试验中,所述感应加热喷嘴包2内的钢液溫度在1200~1450°C范围内连续可调。
[0047] 分析可知,与现有技术相比,本发明的优点和有益效果在于:
[0048] 一、本发明提供的用于制备非晶带材的钢液供给系统,可W使钢液中的夹杂物上 浮而达到净化钢液的目的;同时也可W快速调整钢液的溫度,使其达到制备非晶带材所需 的溫度。
[0049] 二、本发明的电阻加热中间包1的塞棒14和水口 13的配合,可W实现控流作用。
[0050] Ξ、本发明的中间包包体11分为工作层111和保溫层112,可W能够快速对钢液进 行加热和保溫。
[0051] 四、本发明设置的加热元件15,能够满足电阻加热的需求。
[0052] 五、本发明设置的吹氣装置16,可W快速实现钢液的夹杂物上浮和使钢液溫度均 匀化。
[0053] 六、本发明感应加热喷嘴包2的设置,可W实现钢液的溫度控制。
[0054] 由技术常识可知,本发明可W通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方 案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所 有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
【主权项】
1. 一种用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于,包括: 电阻加热中间包,用于接收钢液并对钢液进行净化;和 感应加热喷嘴包,置于所述电阻加热中间包的下方,用于接收所述电阻加热中间包注 入的钢液并对钢液进行温度调节;在所述感应加热喷嘴包的下方设有喷嘴,所述喷嘴用于 将钢液进行浇注。2. 根据权利要求1所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于,所述电阻加 热中间包包括: 中间包包体,所述中间包包体的上端为开口设置,在所述中间包包体的下端设有水口, 所述中间包包体用于容纳钢液; 包盖,安装在所述中间包包体的开口位置;和 塞棒,所述塞棒的下端与所述水口抵触接触,所述塞棒与所述水口的配合实现控流。3. 根据权利要求2所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于: 所述中间包包体为上宽下窄的梯形包结构。4. 根据权利要求2所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于,所述中间包 包体包括: 工作层,用于容纳钢液;和 保温层,所述保温层将所述工作层包裹,所述保温层用于对所述工作层进行保温。5. 根据权利要求2所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于: 在所述包盖的底端设有加热元件。6. 根据权利要求5所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于: 所述加热元件为直型娃碳棒。7. 根据权利要求2所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于,所述电阻加 热中间包还包括: 吹氩装置,所述吹氩装置设置在所述中间包包体的底部,用于使钢液中的夹杂物上浮 和保持钢液温度的均匀化。8. 根据权利要求1所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于,所述感应加 热喷嘴包包括: 喷嘴包包体,用于提供支撑; 感应线圈,设置在所述喷嘴包包体的内部;和 加热层,紧贴在所述感应线圈的内侧,用于容纳钢液和加热钢液。9. 根据权利要求8所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于: 所述加热层为耐高温导电材料制作而成。10. 根据权利要求8所述的用于制备非晶带材的钢液供给系统,其特征在于: 所述喷嘴包包体的内部设有水冷结构,用于对所述喷嘴包包体进行降温,在所述水冷 结构的上部设置进水口,在所述水冷结构的下部设置出水口,用于对所述水冷结构内注水 和排水。
【文档编号】B22D11/117GK105834382SQ201610284028
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】李德仁, 卢志超, 张宏浩, 赵宏伟, 郑太福, 高昇, 李立军
【申请人】安泰科技股份有限公司
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