柱塞式等液位压力非晶制带机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种本柱塞式等液位压力非晶制带机是利用液位高度产生0.3-0.4kg/cm2的压力喷制小于30μm的非晶及非晶纳米晶的带，用移动柱塞保持液位高度。本柱塞式等液位压力非晶制带机包括非真空感应炉(71)、压力传感器(72)、流钢槽(73)、液面高度测量仪(74)、喷嘴包(75)、加热碳硅棒(76)、冷却辊(77)、柱塞(78)、柱塞升降杆(79)、磁尺(710)、升降电机(711)，本实用新型专利技术的优点效果：本柱塞式等液位压力非晶制带机压力准确、操作方便，与用气体施加压力的喷带机相比具有成本低、产量大的特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于制造非晶合金或非晶纳米晶软磁合金的制带设备，特别涉及一种柱塞式等液位压カ非晶制带机。
技术介绍
自1960年美国guwez教授专利技术了用快淬エ艺(冷却速度在106°C /s)制备Au-Si系列非晶态合金以来，由于其组织结构、高效的制备エ艺、优异的材料性能一直受到材料物理学家和产业界的特别关注。1979年美国Allied-Signal公司开发出非晶合金宽带快淬技术，使非晶合金带材大生产成为可能。1989年美国Allied-Signal公司已具备年产量达6万吨非晶带的生产能力，其中代表牌号为2605S-2，成分为Fe78Si9B13。目前国内年需求量达10万吨已上。1988年日本日立金属株式会社的吉泽克仁研发了高导磁纳米晶粒的软磁合金，典型成分为Fe73. 5CulNb3Sil3. 5B9。目前国内年产量可达5000t以上。非晶纳米晶合金因具有高初导高饱和磁感应，低矫顽カ低损耗等优异性能，成为目前市场上的佼佼者。但随着电子电カ产品的发展，特别是各种变压器用铁芯在损耗方面提出了高要求。在工程上估算涡流损耗的公式为Pe c^c k δ 2/ P式中δ为材料的厚度，P为材料的电阻率为此降低涡流损耗的有效途径是减低材料的厚度。所以近年来国内外开展了研发喷制非晶纳米晶薄带的エ艺和设备，该喷带机通称为压カ喷带机。非晶纳米晶软磁合金带一般的生产エ艺是采用真空感应炉或非真空感应炉冶炼非晶纳米晶的母合金，用母合金再经非真空感应炉重熔，通过喷带机的喷嘴包喷到冷却辊上制成非晶带。普通非晶带制带机通常分为两种，两包法和三包法，如图1、2。图I中的11是非真空感应炉12是加装喷嘴的喷嘴包，喷嘴包采用电阻丝加热起到保温作用，感应炉感应磁场当使钢液温度达到一定温度时注入喷嘴包内，钢液通过喷嘴由钢液的自重注入冷却辊喷出非晶带，由于液面高度不高只能生产大于30um的非晶带。图2是三包法的普通喷带机，21为非真空感应炉、22为中间包、23为由感应炉注入的钢液、25为碳硅棒加热电阻，由于采用碳硅棒加热保温较高，由于采用中间包、钢液在包中可使杂质上浮，有利提高钢带质量。普通喷带机的喷带压力是靠喷嘴包中的钢液自重产生的。一般液面高约为200mm，产生的压カ约O. 15kg/cm2.喷制的非晶带厚度平均为33 μ m,喷嘴的嘴缝宽为O. 7-0. 8mm,喷嘴与冷却辊的距离约O. 1mm，为了保持喷带的压力、感应炉要不断的向喷包内注入钢液，通常姆次注入量为5-8kg。目前国内大量的非晶带都是由普通制带机完成的。而非晶薄带年产量不超过400to国内外研发的压カ喷带机如图3、4、5、6。图3 31为观察孔、32为气体施压接ロ、33为耐火材料制的坩埚、34为感应圏、35为塞杆、36为加热棒、37为冷却辊。工作时先把母合金加入坩埚内，密封，感应加热，当母合金熔化达到温度时，拉开塞杆使钢液流向冷却辊喷帯。图3为俄罗斯非晶合金压カ喷带机，该机的喷嘴包是密封的，在喷带的过程中是依靠不断増加惰性气体的压カ来保持喷带的压カ的。但单位时间喷出的带量不易度量，所以跟踪调节惰性气体的压カ值有一定的难度。该设备母合金是在喷嘴包内通过感应加热来熔化的。感应的磁场会导致喷嘴包支撑部分的金属材料由于磁滞伸縮使尺寸可能改变，所以喷嘴和冷却辊的距离会受到影响，因此也就影响了喷制出的非晶带厚度的一致性。这种制带机固定喷嘴部位及塞杆均用精细的石墨制成，而每喷ー炉带，这部分就需要更换ー次，所以费用较大。另外该喷带机在喷带过程中在喷嘴包内不能补加钢液，所以ー炉的喷带量有局限性。图4中41为冷却辊、42为石英喷嘴、43为密封的可伸縮的波纹管用于调整辊缝、44为抽真空管道、45为石英管、46为施加压カ管道、47为感应加热感应圏、48为真空炉炉 体、49为坩埚、410为装入母合金熔化的钢液，工作时母合金装入坩埚内，密封，感应加热，当钢液温度达到时，施加压カ钢液从石英管喷向冷却辊喷帯。图4是德国非晶压カ制带机的示意图。该设备早在2002年便被我国山西引进了。但目前尚未运行。2009年北京某公司也引进了该技术，但设备还在调试中。该机的特点是下喷式，理论上帯在冷却辊上包角大，冷却效果好。如果采用自动收带机收带便于建立张力。由于母合金是在真空下重熔，除气效果好。该设备在调试中发现，由于母合金采用感应加热重熔，喷嘴与冷却辊的距离很难稳定，与图3—祥。另外由于采用下喷，坩埚必须插入带喷嘴的导管(一般用石英管)，喷带时向炉内施加压力，使钢液从管内喷向冷却辊。使用中石英管炸裂是时有发生的。因喷嘴不易提温存在着喷带时堵嘴或带表面不良的问题。另外该设备造价高，消耗大，操作困难也是客观存在的。图5由非真空感应炉把母合金熔化，当温度达到时，通过烧钢ロ 51注入喷咀包56内，由移动塞杆511，钢液通过水口 57经喷咀59到达冷却辊实现喷带，其中碳硅棒55是加热保温功能，喷带的压由钢液高度和施加气压组成。图5是北京研发的电阻加热式压カ喷带机，该机是国内已形成产业化的非晶薄带制带机，该机由非真空感应炉重熔母合金达到一定温度时，把钢液注入到喷嘴包内，再密封喷嘴包。喷带时用惰性气体施加压力，提升塞杆，调节辊缝喷帯。但由于采用气体压カ喷带，喷嘴包是密封的，在喷带的过程中不能补加钢液，所以每炉喷带量是有限的。图6 61为观察孔、62为加压管道、63为喷嘴包、64为喷嘴包的碳硅部分、65为喷嘴包石墨部分、66为感应圏、67为移动喷嘴包的托盘、68为喷嘴、69为塞杆、610为冷却辊，工作时把母合金放入喷嘴包内加盖密封，由加压管通入氩气，将感应圈66通电，用电磁感应加热，由移动喷嘴包的托盘67调整辊缝即喷嘴和冷却辊的距离，当温度达到时，拉动塞杆69喷带，随着钢液下降调整气压。图6是国内研发的ー种非晶压カ制带机。该机从原理上和俄罗斯设计的压カ喷带机相似，该机的喷嘴包采用石墨和碳化硅两体构成。由于钢液接触部位是由石墨构成的，钢液对石墨的溶蚀较大，而大量的碳溶到钢液中会污染钢液，影响非晶带的磁性能。由于在喷嘴包内采用感应加热重熔母合金，所以也存在着辊缝间隙不稳定的问题，目前该技术尚未成熟。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术的不足，提供一种产量高、质量好、操作方便的柱塞式等液位压カ非晶制带机。本技术的技术方案是柱塞式等液位压カ非晶制带机，包括非真空感应炉71、压カ传感器72、流钢槽73、液面高度测量仪74、喷嘴包75、加热碳硅棒76、冷却辊77、柱塞78、柱塞升降杆79、磁尺710、升降电机711、操作台712，其特征在于在喷嘴包75设置柱塞78和液面高度测量仪74，柱塞78随喷嘴包75内的液面升降上下移动，柱塞78与柱塞升降杆79连接，在柱塞升降杆79上设有磁尺710，升降电机711控制柱塞升降杆79。所述柱塞升降杆79手动控制或自动控制。所述喷嘴包75内液面高度400mm至450_。所述喷嘴包75采用碳硅棒76加热。所述柱塞78为密度适中的木棒，充分烘干后表面涂耐大于或等于1700摄氏度的涂层。所述非真空感应炉71可用两台同时为喷嘴包75内补充钢液。所述喷嘴包75喷出压カ为O. 3-0. 4kg/cm2。本技术的优点效果是该柱塞式等液位压カ非晶制带机不采用气体压カ控制喷带的压力，而是塞杆的位移保持钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
柱塞式等液位压力非晶制带机，包括非真空感应炉(71)、压力传感器(72)、流钢槽(73)、液面高度测量仪(74)、喷嘴包(75)、加热碳硅棒(76)、冷却辊(77)、柱塞(78)、柱塞升降杆(79)、磁尺(710)、升降电机(711)、操作台(712)，其特征在于：在喷嘴包(75)设置柱塞(78)和液面高度测量仪(74)，柱塞(78)随喷嘴包(75)内的液面升降上下移动，柱塞(78)与柱塞升降杆(79)连接，在柱塞升降杆(79)上设有磁尺(710)，升降电机(711)控制柱塞升降杆(79)。

【技术特征摘要】
1.柱塞式等液位压カ非晶制带机，包括非真空感应炉(71)、压カ传感器(72)、流钢槽(73)、液面高度测量仪(74)、喷嘴包(75)、加热碳硅棒(76)、冷却辊(77)、柱塞(78)、柱塞升降杆(79)、磁尺(710)、升降电机(711)、操作台(712)，其特征在于在喷嘴包(75)设置柱塞(78)和液面高度测量仪(74)，柱塞(78)随喷嘴包(75)内的液面升降上下移动，柱塞(78)与柱塞升降杆(79)连接，在柱塞升降杆(79)上设有磁尺(710)，升降电机(711)控制柱塞升降杆(79)。2.根据权利要求I所述的柱塞式等液位压カ非晶制带机，其特征在于所述柱塞升降杆(79)手动控制和或自动控制。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭莉，郭婧儒，尹娜，
申请(专利权)人：滕州高科康纳合金材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：