一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置，包括外壳、电热元件及石墨舟，所述外壳的内壁上设有耐火砖，电热元件环绕在所述耐火砖与所述石墨舟之间，电热元件为电阻扁带，电阻扁带与所述耐火砖、石墨舟之间分别设有绝缘体，外壳底部设有用于喷嘴嵌入的外壳矩形孔，石墨舟的底部设有与外壳矩形孔相对应的石墨舟矩形孔。本实用新型专利技术套在喷嘴上对喷嘴加热保温，防止流经喷嘴的钢液失温，避免钢液粘度增大堵塞喷嘴的喷缝，也可提高钢液温度，增加钢液流动性，同时有效防止喷嘴长时间暴露氧化和喷缝变形，保证非晶、纳米晶带材表面光亮粗糙度低，凸凹、穿孔等缺陷得到抑制，降低宽度方向“鱼鳞纹”蜿蜒不平恶化磁滞损耗。

Nozzle heating and holding device for amorphous and nano crystal thin strip

The utility model relates to an amorphous and nanocrystalline ribbons with nozzle heating and insulation device, which comprises a shell, an electric heating element and Shi Mozhou, the inner wall of the shell is provided with a heating element surrounded by refractory brick, between the brick and the Shi Mozhou, the electric heating element is a resistance band, the insulator is respectively arranged between the flat resistance with the brick, graphite boat, shell at the bottom of a housing for a rectangular hole nozzle is embedded, the graphite boat is arranged at the bottom of the graphite boat rectangular hole corresponding to the rectangular hole and the shell. The utility model is set on the nozzle of the nozzle heating, preventing the liquid steel through the nozzles to avoid loss of temperature, liquid steel viscosity increase spray nozzle clogging seam, but also can improve the temperature of molten steel, molten steel flow increase, and effectively prevent the nozzle long time exposure oxidation and spray seam deformation, guarantee of amorphous and nano amorphous strip bright surface with low roughness, bump, perforation and other defects are suppressed, reduce the width of \fish scale pattern\ winding uneven deterioration of hysteresis loss.

【技术实现步骤摘要】
一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置
本技术涉及一种加热保温装置，尤其涉及一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置，属于非晶、纳米晶薄带制造

技术介绍
非晶、纳米晶合金具有高饱和磁感强度、高磁导率、低矫顽力、低损耗等优良软磁特性，非晶、纳米晶薄带广泛应用于配送变压器、非晶电机、逆变焊机、互感器等领域。高温钢液进过喷包喷嘴喷射到高速旋转的冷却辊面上，其冷却速率高达106～107℃/s，喷甩出厚度18～30μm的非晶态薄带。快速凝固技术能解决易偏析合金的铸造，提高材料机械性能和软磁性能的同时，因其特殊的短流程近终成形工艺，省去多道次轧制及热处理工序，节约大量能源并提高生产效率，符合中国制造2025规划需求。三包法单辊喷带已成功应用于非晶、纳米晶宽窄带领域，喷带设备精度日益提高，喷带质量接近日本进口带，结束非晶宽带绝大部分依靠高价格进口的局面。而对较为关键的钢液熔炼净化-周转导包-加热保温环节的技术革新进展缓慢，相关研究也不多见，不能满足对高性能超薄带日益增长的需求。钢液自感应熔炉内经流槽转入中间包，在中间包内镇静保温、净化剂和吹氩净化后，底注入喷嘴包内，三包共同组成钢液供给系统。喷嘴包内电阻热和绝热材料可以快速调整钢液温度并保温。而喷嘴暴露在外，温度降在各失温环节最大。钢液流经喷杯及喷嘴时，流道长而狭窄，上游钢液热量补充缓慢，将导致下喷嘴内钢液粘度变大，夹杂物及高熔点氧化物析出，堵塞喷嘴。同时靠近喷嘴冷却辊冷却辊旋转带风强劲，加之剥离气嘴压缩气流及引流空气带来的强迫对流，使喷嘴前后温度梯度大、不均匀，若此时外部不能及时对喷嘴补充热量，对喷带极为不利。喷嘴露出喷包部分通常较小，选择温度调整响应快、幅度大的加热方法方式比较困难。现有的对喷嘴加热方式有感应加热和电阻加热。感应加热速度快，调温幅度大，但感应线圈体积大，而喷嘴到冷却辊之间空间狭小，且同时因电磁感应在喷包底内产生涡电流，使喷包底变形，辊嘴间距变化，若感应加热设计结构不合理，对喷带起负面作用。故通常使用电阻热来保持喷嘴内钢液温度，电热元件包括电阻丝和硅碳棒。电阻丝细小，可随意弯曲，且不占空间，可并联多根提高加热功率，但电阻丝缠绕积累喷带时产生的带边纤维状毛刺和零落的火星，易造成电阻丝短路。原有试验方案采用电阻丝加热，较早出现熔断迹象，已多次发生积累毛刺致使电阻丝间短路，发出很大声响并出现打火现象。单侧单根电阻丝加热功率不足以对喷嘴内钢液有效加热保温或不能把钢液提高至预定温度，多次试验出现喷嘴堵塞事故。硅碳棒加热温度比电阻高，不易氧化烧蚀熔断，但硅碳棒直径较大，占用一定空间。外置硅碳棒方式下辊嘴间距被隔离至mm量级，无法完成喷带。发热件无法贴近喷嘴，紧靠热辐射和空气热对流对喷嘴加热，不能保证喷嘴红热状态，加热效率不高，且不均匀，该方案在后来试验中被放弃；内置式硅碳棒通常嵌入喷嘴内喷缝两侧，因此制作喷嘴原料用量大，其他耐火料用量随之加大，而喷嘴用料BN(氮化硼)是一种非常昂稀缺的陶瓷，使用其他廉价陶瓷作喷嘴又不能顺利喷带，另外，在狭小空间安装时，喷嘴内置硅碳棒外裸段因撞击力或扭力可能致使喷嘴裂纹或折断，导致漏钢事故。鉴于此，故需要设计一种快速均匀加热，防氧化变形，安全节能，节省空间的加热保温装置，对非晶、纳米晶薄带表面质量、厚度均匀性、及软磁性能的品质改良，和对喷带技术水平提升和效率提高意义重大。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的不足，提供一种快速均匀加热，防氧化变形，安全节能，节省空间的非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置，包括外壳、电热元件及石墨舟，所述外壳的内壁上设有耐火砖，所述电热元件设置在所述耐火砖与所述石墨舟之间，所述电热元件为电阻扁带，所述电阻扁带与所述耐火砖、石墨舟之间分别设有绝缘体，所述外壳底部设有用于喷嘴嵌入的外壳矩形孔，所述石墨舟的底部设有与所述外壳矩形孔相对应的石墨舟矩形孔。所述电阻扁带环绕在所述石墨舟的外部，所述外壳上设有接线孔，线缆穿过所述接线孔与所述电阻扁带连接。本技术的有益效果是：电阻扁带设置在耐火砖与石墨舟之间的缝隙内，几乎不占空间，节省空间；电阻扁带表面不会像多个电阻丝一样缠绕积累带材边缘纤维毛刺，不易发生短路；表面热负荷高，工作温度高；表面形成致密氧化物阻止氧化熔断；电阻扁带的带材表面光亮、粗糙度低、无孔洞、厚度均匀、柔韧，饱和磁感应强度高，矫顽力和磁滞损耗低。将加热保温装置套在喷嘴周围并固定在喷嘴包底部，对流经喷嘴的钢液持续加热。该装置对喷嘴加热保温，可防止流经喷嘴的钢液失温，避免钢液粘度增大堵塞喷缝，也可提高钢液温度，增加钢液流动性；同时有效防止喷嘴长时间暴露氧化和喷缝变形，保证非晶、纳米晶带材表面光亮粗糙度低，凸凹、穿孔等缺陷得到抑制，降低宽度方向“鱼鳞纹”蜿蜒不平恶化磁滞损耗。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步的，所述电阻扁带呈波浪状或折线状环绕在所述石墨舟的外部。采用上述进一步方案的有益效果是，增加电热元件的电阻值和加热面积，在高表面热负荷基础上进一步增加扁带长度和热交换面积。进一步，所述电阻扁带的宽度与喷嘴伸出喷嘴包的长度相配合，所述电阻扁带的宽度为5～50mm,厚度为0.1～5mm。采用上述进一步方案的有益效果是，电阻扁带的高度与喷嘴包的底部露出的喷嘴的尺寸一致，电阻扁带可完整包绕喷嘴的四周外壁，不但加速热交换，而且钢液流经喷嘴时加热面积大，温度高，防止喷嘴氧化和喷缝变形。进一步的，所述电阻扁带的材质为铁铬铝或铁镍铬合金。采用上述进一步方案的有益效果是，电阻率高，大气中最高工作温度高达1400℃，材料比重小，轻巧易安装，抗氧化性能较强，铁铬铝电热合金表面生成Al2O3和Cr2O3高熔点致密氧化膜，提高电阻扁带的抗氧化性。进一步的，所述外壳上设有测温孔，所述测温孔内设有测温元件，所述测温元件为热电偶。采用上述进一步方案的有益效果是，采集并及时反馈电阻扁带及喷嘴的温度，维持喷嘴内的钢液合适的过热度和粘度。进一步，所述外壳上设有测温孔，单/双色红外测温仪通过测温孔在线测温。采用上述进一步方案的有益效果是，测温时还可以采用单/双色红外测温仪通过测温孔在线测量电阻扁带和喷嘴温度。进一步的，所述外壳上设有固定耳。采用上述进一步方案的有益效果是，方便安装定位。进一步的，所述电阻扁带与所述石墨舟、耐火砖之间用绝缘陶瓷片隔离。采用上述进一步方案的有益效果是，高导热，高绝缘。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术固定在喷嘴包底的使用状态图；图3为喷嘴包和喷嘴预热温度-时间曲线。图中，1、外壳；2、耐火砖；3、固定耳；4、石墨舟矩形孔；5、电阻扁带；6、石墨舟；7、线缆；8、热电偶；9、喷嘴包；10、喷嘴；11、冷却辊。具体实施方式以下结合实例对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1和图2所示，一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置，包括外壳1、电热元件及石墨舟6，所述外壳的内壁上设有耐火砖2，所述电热元件设置在所述耐火砖与所述石墨舟之间，所述电热元件为电阻扁带5，所述电阻扁带与所述耐火砖、石墨舟之间分别设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置，其特征在于，包括外壳、电热元件及石墨舟，所述外壳的内壁上设有耐火砖，所述电热元件设置在所述耐火砖与所述石墨舟之间，所述电热元件为电阻扁带，所述电阻扁带与所述耐火砖、石墨舟之间分别设有绝缘体，所述外壳底部设有用于喷嘴嵌入的外壳矩形孔，所述石墨舟的底部设有与所述外壳矩形孔相对应的石墨舟矩形孔。

【技术特征摘要】
1.一种非晶、纳米晶薄带用喷嘴加热保温装置，其特征在于，包括外壳、电热元件及石墨舟，所述外壳的内壁上设有耐火砖，所述电热元件设置在所述耐火砖与所述石墨舟之间，所述电热元件为电阻扁带，所述电阻扁带与所述耐火砖、石墨舟之间分别设有绝缘体，所述外壳底部设有用于喷嘴嵌入的外壳矩形孔，所述石墨舟的底部设有与所述外壳矩形孔相对应的石墨舟矩形孔。2.根据权利要求1所述的喷嘴加热保温装置，其特征在于，所述电阻扁带呈波浪状或折线状环绕在所述石墨舟的外部。3.根据权利要求1所述的喷嘴加热保温装置，其特征在于，所述电阻扁带的宽度与喷嘴伸出喷嘴包的长度相配合，所述电阻扁带的宽度为5～50mm,厚度0.1～5mm。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗宁，王肇飞，唐明明，张倩倩，林学政，夏颖涛，梁志军，姚志强，史戈平，赵景山，王风德，
申请(专利权)人：烟台万隆真空冶金股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37