一種圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，通過使用大容量中頻爐冶煉，采用水平連鑄工藝進行拉鑄，使得母材坯外形規(guī)則，并通過工藝調(diào)整，使夾雜物少；生產(chǎn)的母材質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】一種圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非晶合金母材圓坯的生產(chǎn)方法，屬于鑄造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]非晶變壓器由于自身損耗低的優(yōu)點，在節(jié)能減排的大趨勢下應(yīng)用日益廣泛。鐵基非晶合金帶材是制造非晶變壓器不可缺少的基本材料，用于生產(chǎn)新一代節(jié)能變壓器的鐵芯，其被稱為綠色低碳環(huán)保材料，是國家“十二五”期間重點支持發(fā)展的新材料之一。
[0003]非晶合金母材用于制備非晶合金帶材，目前在國內(nèi)非晶合金帶材的生產(chǎn)企業(yè)中，其中規(guī)模較大的企業(yè)，他們生產(chǎn)的合金母材為自己所用，不對外出售。限于生產(chǎn)裝備水平和合金母材的生產(chǎn)條件，非晶合金母材的質(zhì)量及穩(wěn)定性存在問題，生產(chǎn)效率較低。一些非晶合金條帶的中小型企業(yè)，其生產(chǎn)所需的母合金多是自己生產(chǎn)，對外銷售較少，由于其生產(chǎn)規(guī)模小，質(zhì)量穩(wěn)定性較差。目前非晶合金母材的生產(chǎn)工藝多為中頻爐冶煉-澆鑄鋼錠模-冷卻后脫模，使得母材的形狀不規(guī)則，生產(chǎn)效率低；由于冶煉的母合金每一爐的容量較小，造成爐與爐之間性能有差別，夾雜物不穩(wěn)定，造成母材的質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，通過使用大容量中頻爐冶煉，采用水 平連鑄工藝進行拉鑄，使得母材坯外形規(guī)則，并通過工藝調(diào)整，使夾雜物少；生產(chǎn)的母材質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006]一種圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，所述圓坯非晶合金母材的配比:工業(yè)純鐵78.50%，硼鐵17.25%，金屬硅4.25%，質(zhì)量分數(shù)；其生產(chǎn)方法為采用氬氣保護環(huán)境下進行中頻爐熔煉，包括如下步驟:
[0007](I)待工業(yè)純鐵完全熔化后，爐口加罩吹氬氣保護。
[0008](2)測量鋼液溫度，達1550°C以上時，通過爐口罩中間的小孔加入合金材料。硼鐵、金屬硅同時分批加入，要少加、勤加，確保加入的材料能快速熔化，以減少硼和硅元素的燒損。熔化過程中加料小孔必須封蓋，確保氬封效果。
[0009](3)待各種材料完全熔化后，取樣分析(光譜分析)，調(diào)整成分。
[0010](4)測量鋼液溫度，溫度達到1550°C時，爐內(nèi)取分析試樣，即可出鋼到鋼水包。
[0011](5)鋼水包包內(nèi)加精煉渣(保護渣)，鋼水進入鋼包之前，先開通包底滑動水口透氣塞的氬氣，調(diào)整好壓力，確保吹氬暢通。鋼水靜置降低溫度到1420-1440°C時，澆注鋼水到中間包中，開始水平連鑄，拉鑄溫度為1300-1350度，拉鑄的圓坯直徑為80-120mm，拉坯速度為0.8-2.5米/分，切割長度為6米/根，分切長度為300-500_/根。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述中頻爐的爐口加裝密封蓋，密封蓋與爐口形成半密封狀態(tài)，并通氬氣保護冶煉的全過程；密封蓋的頂部設(shè)加料口，方便熔煉過程的補加料和取樣、測溫等。[0013]進一步地，本發(fā)明使用鋼包底澆保護澆注，由于非晶合金母材對鋼水的純凈度要求很高，采用鋼水在鋼包中采取底澆方式注入中間包，鋼包下水口接長水口，吹氬密封，長水口采用機械手固定，開澆后長水口插入鋼液面下。其作用:
[0014]I)鋼包底燒，純凈的鋼液進入中間包，精煉渣留在鋼包內(nèi)；
[0015]2)澆注中長水口套接在鋼包下水口下，通氬氣密封，避免鋼液裸露在空氣中，造成二次氧化；
[0016]3)開澆后長水口插入中包鋼液面下，可以避免鋼液二次氧化，同時，減少鋼流沖擊鋼液面，避免將鋼液卷渣進入結(jié)晶器。
[0017]進一步地，本發(fā)明在中間包中分區(qū)設(shè)計，即受鋼區(qū)與澆注區(qū)分開，并在中間加設(shè)擋渣墻。作用是:
[0018]I)鋼包內(nèi)鋼水注入中間包內(nèi)時，澆注區(qū)與受鋼區(qū)分開，可減輕對澆注區(qū)沖擊作用，熔池相對穩(wěn)定，減少夾雜或渣卷入結(jié)晶器；
[0019]2)鋼水從鋼包注入中間包時，會有部分精煉渣進入中間包，加設(shè)擋渣墻，阻擋精煉渣進入受鋼區(qū)，保持受鋼區(qū)鋼水純凈度。
[0020]進一步地，在中間包采用中頻感應(yīng)加熱技術(shù)，其作用:
[0021]I)中包加熱功能，能避免澆注后期溫降過大，造成低溫凍水口事故，能有效減少鑄機事故率；
[0022]2)能準確控制中包內(nèi)鋼水溫度，可實現(xiàn)鋼水低過熱度澆注，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提聞;
[0023]3)中頻加熱過程中，對鋼水產(chǎn)生攪拌作用，有利于夾雜物上浮，提高鋼水純凈度。
[0024]進一步地，鑄坯在線切割長定尺，離線壓斷成短定尺。
[0025]為便非晶合金母材的方便使用，對母材定尺較短，很難在線完成要求的短定尺。考慮到合金硬而脆、且火焰切割難的特性。采取在線使用火焰噴鐵粉切割長定尺，長定尺鑄坯經(jīng)冷床冷卻，再使用鋸口機鋸切口，通過液壓壓斷成規(guī)定的長度。
[0026]采用在線長定尺切割，減少了切割設(shè)備的在線動作次數(shù)，減少切割設(shè)備的故障率；采用離線壓斷模式，減少鑄坯切縫損失，提高鋼水收得率。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]1、通過使用大容量中頻爐冶煉，這樣能保證這一爐的成分是相同的，有利于后續(xù)加工的成材率。
[0029]2.采用水平連鑄工藝進行拉鑄，使得母材坯外形規(guī)則，便于使用。
[0030]3.通過工藝調(diào)整(底吹氬、精煉、底澆)，使母材的夾雜物少,性能優(yōu)越,母材的質(zhì)
量穩(wěn)定。
[0031]4、模鑄時單班產(chǎn)量僅為2噸/班，使用水平連鑄后單班產(chǎn)量可達20噸/班，有效滿足市場需要。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0033]本實施例的生產(chǎn)工藝:中頻爐冶煉一出鋼至鋼水包，底吹氬精煉及降溫一鋼水加入到中間包一中間包水口(分離環(huán))結(jié)晶器一導(dǎo)引輥道一拉坯機一切割機一橫移冷床一棍道一切口 +液壓壓斷一棍道一鑄還收集。
[0034]所述非晶合金母材的成分配比:
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，所述圓坯非晶合金母材的配比:工業(yè)純鐵78.50%，硼鐵17.25%，金屬硅4.25%，質(zhì)量分數(shù)；其特征是，其生產(chǎn)方法為采用氬氣保護環(huán)境下進行中頻爐熔煉，包括如下步驟: (1)待工業(yè)純鐵完全熔化后，爐口加罩吹氬氣保護； (2)測量鋼液溫度，達1550°C以上時，通過爐口罩中間的小孔加入合金材料；硼鐵、金屬硅同時分批加入，確保加入的材料能快速熔化，以減少硼和硅元素的燒損；熔化過程中加料小孔必須封蓋，確保氬封效果； (3)待各種材料完全熔化后，取樣分析，調(diào)整成分； (4)測量鋼液溫度，溫度達到1550°C時，爐內(nèi)取分析試樣，即可出鋼到鋼水包； (5)鋼水包包內(nèi)加精煉渣，鋼水進入鋼包之前，先開通包底滑動水口透氣塞的氬氣，調(diào)整好壓力，確保吹氬暢通；鋼水靜置降低溫度到1420-1440°C時，澆注鋼水到中間包中，開始水平連鑄，拉鑄溫度為1300-1350度，拉鑄的圓坯直徑為80-120mm，拉坯速度為0.8-2.5米/分，切割長度為6米/根，分切長度為300-500mm/根。
2.如權(quán)利要求1所述的圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，其特征是，所述中頻爐的爐口加裝密封蓋，密封蓋與爐口形成半密封狀態(tài)，并通氬氣保護冶煉的全過程；密封蓋的頂部設(shè)加料口，方便熔煉過程的補加料和取樣、測溫。
3.如權(quán)利要求1所述的圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，其特征是，采用鋼水在鋼包中采取底澆方式注入中間包，鋼包下水口接長水口，吹氬密封，長水口采用機械手固定，開澆后長水口插入鋼液面下。
4.如權(quán)利要求1所述的圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，其特征是，在中間包中分區(qū)設(shè)計，即受鋼區(qū)與澆注區(qū)分開，并在中間加設(shè)擋渣墻。
5.如權(quán)利要求1所述的圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，其特征是，在中間包采用中頻感應(yīng)加熱。
6.如權(quán)利要求1所述的圓坯非晶合金母材的生產(chǎn)方法，其特征是，鑄坯在線切割長定尺，離線壓斷成短定尺。
【文檔編號】C22C45/02GK103938129SQ201410198498
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】李明波, 馬明鍇, 盧剛, 張永寬, 徐寶杰, 孫宗輝, 謝京全, 郭宜鑫, 李智, 張新凱, 張岐濤 申請人:濟南濟鋼鐵合金廠