专利名称：一种制备高柔韧性非晶薄带的喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及制备非晶薄带的喷嘴，尤其涉及一种制备高柔韧性非晶薄带的喷嘴。
背景技术：
六十年代末，美国和日本相继发明了单辊急冷法制备非晶合金条带的技术，从此非晶合金材料的制造得到了迅速发展，并得到了产业化应用。所谓单辊急冷法就是将合金溶液通过耐火材料喷嘴底部的缝隙注射到高速旋转的、具有冷却功能的金属结晶辊的表面，经结晶棍的快速冷凝，形成非晶合金带。结晶棍对合金溶液的冷凝速度可高达105°C /s以上，合金带的速度大于20m/s，带厚彡30 μ m,带宽根据产品规 格确定。经检索，美国专利文献号US4142571公开了一种用于形成连续金属带的传统设备和方法，它是在惰性气体环境下或在真空密闭环境下实现的生产非晶带材的设备和方法。美国专利文献号US4154283公开了真空铸造金属带以减小气泡缺陷的形成的一种生产非晶带材的方法。日本专利JP201136919A公开了非晶合金带的制作工艺，即采用感应炉直接浇铸到水冷辊上形成非晶带的制备方法。中国专利申请公开号CN1691994A公开了一种用于生产非晶质合金板的方法和装置，该专利给出了合金溶液由带有加热元件的坩锅出口流出，进入连接通道并送入到二个旋转辊的缝隙，通过冷凝、挤压后而形成非晶质合金板。中国专利申请公告号CN85202699U公开了一种非晶薄带连续制取装置，包括一只熔炼包、一只内热式中间包等。中国专利申请公开号CN1486800A公开了一种大块非晶合金连续铸轧技术，该发明通过坩锅内的柱塞控制流入浇嘴的合金溶液流量，坩锅与浇嘴紧密接触，合金溶液通过浇嘴流入其下方的二个相向旋转的水冷轧辊的辊缝内，通过水冷轧辊的冷凝和轧制，形成非晶带。上述专利均只从生产流程上叙述了生产带材的过程，而通过此方法生产出来的非晶带材会出现因为应力分布不均匀而导致非晶带材横向方向上的卷曲，以及带材质感较差，硬度大，不够柔软。现在普遍使用的带材制备方法是如图1至图2所示，熔融钢液从喷带包I流经喷嘴2，经过喷嘴2的狭长喷缝4流到高速旋转的结晶器3上，迅速将熔融钢液凝固成非晶带材，在这一过程中工艺要求冷却速度在106°C /s以上。如图3所示，由于液体在快速冷却为固体过程中为产生大量的内应力，采用传统设计的喷缝，会导致非晶带在形成过程中，冷却速度不一样，致使非晶带材的内部应力形成大小不一样，从而使产出非晶带材出现卷曲现象。从带材的横向看，中间的冷却方式为一维冷却，只向铜辊径向方向传热，而两边为二维冷却，除了向径向方向上传热，还向轴向方向传热。从现有的冷却方式上看，非晶薄带的冷却速度永远是中间冷却慢于两边，而浇注在铜辊上的合金钢水在冷却过程中会产生收缩与应力，因为收缩不一致，导致应力分布不均匀，会使带材产生卷曲现象和不够柔软感。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种制备高柔韧性非晶薄带的喷嘴。为实现上述目的，本发明提供了一种制备高柔韧性非晶薄带的喷嘴。该喷嘴包括一弧形的喷缝，其特征在于，所述喷缝弧度d的大小与喷缝长度L、喷缝宽度D、带材厚度T、铜辊辊速V等相关联，其关系式为d - VLT/D1/2。优选地，所述喷缝弧度d与铜辊辊速V成正比，与喷缝长度L成正比，与带材厚度T成正比，与喷缝宽度D成反比，与喷带宽度成正比。本发明通过将喷缝刻意制作一个弧度，通过非线性补偿的方式有效弥补了钢液快速凝固过程中的冷却不均匀情况，并且通过本发明设计的喷嘴可以生产出板型平整，手感柔软的非晶带材，从而可以实现高平整度，高柔软度的非晶带的连续生产，特别适合于非晶带的工业化生产。
图1是传统的非晶带材生产装置示意图；图2是传统的非晶带材生产装置中喷嘴喷缝处示意图；图3是传统的非晶带材生产装置产出的非晶带材板型示意图；图4是根据本发明实施例的喷嘴喷缝处示意图；以及图5是根据本发明实施例的产出的非晶带材板型示意图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图4是根据本发明实施例的喷嘴喷缝处示意图。如图4所示，本发明将喷嘴喷缝的结构做了相应的改动，将喷嘴的喷缝刻意制作出一个弧度，通过喷缝两边钢水先流出、喷缝中心的钢水后流出的方式来补偿因为结晶器两边冷却快、中间冷却慢的问题。这种弧度是根据不同宽度的带材制作不同弧度的方式设计的。主要是根据喷缝弧度d的大小与喷缝长度L、喷缝宽度D、带材厚度T、铜辊辊速V等相关因素的关系而设计出，其关系式为d - VLT/D1/2。由关系式可以看出，喷嘴的弧度与铜辊的线速度成正比，与喷带宽度大小成正比，与带材厚度成正比，与喷缝宽度成反比。下表是4个具体实施例采用的具体参数
权利要求
1.一种制备高柔韧性非晶薄带的喷嘴，包括一弧形的喷缝，其特征在于，所述喷缝弧度 d的大小与喷缝长度L、喷缝宽度D、带材厚度T、铜辊辊速V等相关联，其关系式为d - VLT/
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷缝弧度d与铜辊辊速V成正比，与喷缝长度L成正比，与带材厚度T成正比，与喷缝宽度D成反比，与喷带宽度成正比。
全文摘要
本发明涉及一种制备高柔韧性非晶薄带的喷嘴。该喷嘴包括一弧形的喷缝，其特征在于，所述喷缝弧度d的大小与喷缝长度L、喷缝宽度D、带材厚度T、铜辊辊速V等相关联，其关系式为d∝VLT/D1/2。本发明通过将喷缝刻意制作一个弧度，通过非线性补偿的方式有效弥补了钢液快速凝固过程中的冷却不均匀情况，并且通过本发明设计的喷嘴可以生产出板型平整，手感柔软的非晶带材，从而可以实现高平整度，高柔软度的非晶带的连续生产，特别适合于非晶带的工业化生产。
文档编号B22D11/06GK102990023SQ201210583249
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者李晓雨, 庞靖, 姜桂君 申请人:青岛云路新能源科技有限公司