一种用于铁基非晶合金带材的渣系与一种铁基非晶合金带材的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于铁基非晶合金带材的渣系，由50～60wt％的SiO

A slag system for Fe based amorphous alloy strip and a preparation method for Fe based amorphous alloy strip

【技术实现步骤摘要】
一种用于铁基非晶合金带材的渣系与一种铁基非晶合金带材的制备方法
本专利技术涉及铁基非晶合金
，尤其涉及一种用于铁基非晶合金带材的渣系与一种铁基非晶合金带材的制备方法。
技术介绍
铁基非晶带材具有优良的软磁性能，节能效果明显。非晶带材的形成需要急速冷却才能得到。铁基非晶带材的成分以Fe、Si、B为主，并且Si、B的含量均达2％以上；因此Fe-Si-B系钢水一般选用酸性炉衬进行熔炼，目前主要采用石英砂捣筑烧结而成的中频炉冶炼。中频炉通过电磁感应的方式加热熔化纯铁、硅、硼铁，熔化成具有合格成分的钢水后，吹氩一段时间便开始浇注制备成非晶带材。在单辊法制备非晶带材过程中，钢水熔液从具有一定宽度的矩形开口喷嘴中(矩形开口宽度在0.3～0.5mm)流到冷却辊上形成具有一定宽度和厚度(20～40μm)的金属带材。带材具有两面，与冷却辊接触的面称之为贴辊面，背离冷却辊的一面称之为自由面。在铁基非晶合金制备过程中，带材自由面会附着由钢水中带来的硬质小颗粒，该类小颗粒会使带材自由面变粗糙，制备磁芯时会造成带材与带材之间相互粘结，带材之间的摩擦系数增加，给磁芯的制备带来困难，将此现象称之为带材粘性。而带材粘性与钢水洁净度有很大关系，主要是钢水中夹杂物颗粒的影响。目前，在制备铁基非晶带材中，Fe-Si-B系钢水质量的好坏主要取决于金属原材料的洁净度。钢水的洁净度主要取决于钢水中的夹杂物以及钢水中的气体含量，Fe-Si-B系钢水中的夹杂物以氧化铝、氧化硅等形式存在，该类夹杂物在具有一定碱度的渣系下才会被捕捉去除；但结合Fe-Si-B系钢水的特征，中频炉炉衬选择石英砂炉衬，该类炉衬呈酸性对去除夹杂物无任何优势。因此，该类炉衬的中频炉冶炼Fe-Si-B系钢水，钢水中的夹杂物只能靠镇静或吹氩被带出去除，但夹杂物上浮到钢水液面时，一部分夹杂物在电磁搅拌的作用下又会被带入到钢水中无法完全排出。钢水中的夹杂物无法排除对非晶薄带的制备影响很大，一方面对喷带的顺行度造成影响；另一方面会造成上述带材粘性问题，对磁芯的制备带来很大的困难。因此，在酸性炉衬中如何有效去除铁基非晶钢水中的夹杂物是十分重要的。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种用于铁基非晶合金带材的渣系，本申请提供的渣系可提高钢水的纯净度，减少钢水中的细小硬质颗粒物，从而降低铁基非晶合金带材的粘性，提高带材自由面的光滑度。有鉴于此，本申请提供了一种用于铁基非晶合金带材的渣系，由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成。优选的，所述SiO2的含量为52～57wt％。优选的，所述Al2O3的含量为11.5～14.2wt％。优选的，所述CaO的含量为25.8～29.2wt％。优选的，所述SiO2的原料来源为玻璃，所述玻璃中SiO2的含量大于95wt％。本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的制备方法，包括以下步骤：按照铁基非晶合金带材的成分配比配制原料，将所述原料和渣系在石英砂炉衬的中频炉中熔炼，得到钢水；所述渣系由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成；将所述钢水单辊快淬，得到铁基非晶合金带材。优选的，所述渣系的质量为所述原料质量的0.2～0.5wt％。优选的，所述铁基非晶合金带材的成分具体如FexSiyBz所示；其中，x、y、z分别代表Fe、Si和B的原子百分比，x＝79～80％、y＝9.0～9.5％、z＝10.5～12％。优选的，所述钢水的夹杂物尺寸为1～3.5μm。优选的，所述铁基非晶合金带材的静摩擦系数为0.20～0.25。本申请提供了一种用于铁基非晶合金带材的渣系，其由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成；本申请提供的渣系用于捕捉铁基非晶钢水中的夹杂物，钢水中的Al2O3被渣系中的SiO2、CaO捕捉，形成低熔点的复合物并可除去；同时炉渣中高熔点的Al2O3的减少，炉渣熔点的降低，可以有效解决炉衬挂渣的问题；进一步的，本申请通过SiO2和CaO配合使用，有效避免了中频炉石英砂炉衬受到侵蚀的问题。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。针对现有技术中去除酸性炉衬的中频熔炼炉熔炼过程中钢水中夹杂物物的问题，本申请提供了一种用于铁基非晶合金带材的渣系，该渣系适合酸性炉衬且可以捕捉铁基非晶合金钢水中夹杂物，从而提高钢水的洁净度，由此打破了提高铁基非晶合金钢水纯净度只能通过原材料控制的单一方法。具体的，本申请实施例公开了一种用于铁基非晶合金带材的渣系，由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成。本申请提供的上述渣系，氧化铝无需额外加入，其全部来自于铁基非晶合金钢水中的氧化铝。常规冶金造渣用二氧化硅熔点为1600℃以上，难以化开，而非晶冶炼炉温度在1500℃以内，因此，本申请采用熔点较低的普通玻璃用作二氧化硅原料，玻璃中二氧化硅的含量可达95％以上。氧化钙的原料来源为石灰，石灰的中氧化钙的含量可达85％以上。二氧化硅的量根据钢水中的二氧化硅进行调整，氧化钙的加入必然对石英砂炉衬造成影响，因此氧化钙加入的同时必须加入二氧化硅，此种加入方式则保证熔炼钢水的中频炉石英砂炉衬不受到侵蚀，炉衬寿命不会减少，且提高铁基非晶合金钢水的纯净度。因此，铁基非晶合金钢水中有上述成分的渣系，可使钢水中的Al2O3被渣中的SiO2-CaO捕捉，形成低熔点的复合物并在搅拌作用下上浮去除；同时炉渣中高熔点的Al2O3减少，炉渣熔点降低，可以有效解决炉渣挂渣的问题。对于本申请提供的渣系，所述SiO2的含量为50～60wt％，更具体的，所述SiO2的含量为52～57wt％，其含量超出上述范围，则导致二氧化硅夹杂物增加而影响铁基非晶合金薄带的生产顺行度；所述Al2O3的含量为15～20wt％，更具体的，所述Al2O3的含量为16.5～18.2wt％，其含量超出上述范围则会直接侵蚀熔炼炉的炉衬；所述CaO的含量为25～30wt％，更具体的，所述CaO的含量为25.8～29.2wt％。本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的制备方法，包括以下步骤：按照铁基非晶合金带材的成分配比配制原料，将所述原料和渣系在石英砂炉衬的中频炉中熔炼，得到钢水；所述渣系由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成；将所述钢水单辊快淬，得到铁基非晶合金带材。本申请所述铁基非晶合金带材的制备方法按照本领域技术人员熟知的方法进行，只是在熔炼过程中采用了特定组成的渣系进行造渣，以实现钢水中夹杂物的去除；其中的二氧化硅和氧化钙是额外引入的渣系组分，而三氧化二铝则是由原料带来的。本申请所述铁基非晶合金带材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铁基非晶合金带材的渣系，由50～60wt％的SiO

【技术特征摘要】
1.一种用于铁基非晶合金带材的渣系，由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成。


2.根据权利要求1所述的渣系，其特征在于，所述SiO2的含量为52～57wt％。


3.根据权利要求1所述的渣系，其特征在于，所述Al2O3的含量为11.5～14.2wt％。


4.根据权利要求1所述的渣系，其特征在于，所述CaO的含量为25.8～29.2wt％。


5.根据权利要求1所述的渣系，其特征在于，所述SiO2的原料来源为玻璃，所述玻璃中SiO2的含量大于95wt％。


6.一种铁基非晶合金带材的制备方法，包括以下步骤：
按照铁基非晶合金带材的成分配比配制原料，将所述原料和渣系在石英砂炉衬的中频炉中熔炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌，刘树海，张彦政，
申请(专利权)人：青岛云路先进材料技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37