[發明專利]一種連續制備高硅硅鋼薄帶的方法及裝置

有效

• 申請號: 201710300501.5
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN108796587B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 龍瓊;路坊海;羅詠梅;羅勛;李楊;凌敏;周登鳳;黃芳;伍玉嬌
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D3/20;C25D5/50;C25D7/06;B22F9/04;C25D19/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;李龍

1.一種連續制備高硅硅鋼薄帶的方法，其特征在于，包括如下步驟：

首先，制備改性鐵-硅顆粒，將其加入到鍍鐵電鍍液中；以硅含量為0-3wt%的低硅硅鋼薄帶為陰極，在沒有加入改性鐵-硅顆粒的電鍍液中在低硅鋼薄帶表面上電鍍一層純鐵層；

然后，對電解區施加強度為0.001～0.2T的磁場，采用0.05～0.5mm厚的純鐵薄帶或者硅含量為0-3wt%的低硅硅鋼薄帶為陰極，以純鐵片或者硅含量為0-3wt%的低硅鋼板為陽極，利用復合鍍方法，在陰極上鍍覆一層硅含量大于10wt%的復合鍍層；

最后，將上述得到的陰極干燥烘干后放入帶保護氣體的電爐中進行連續熱處理擴散處理，得到平均硅含量為6.5wt％且分布均勻的高硅硅鋼薄帶；

所述改性鐵-硅顆粒的制備方法如下：按比例將純鐵粉和純硅粉混合均勻，混合粉中硅含量控制在10wt%Si～99wt%Si范圍，然后，在高能球磨機抽真空后充氬氣的條件下，采用酒精作為溶劑進行充分混合，使得鐵粉和硅粉粘結在一起，獲得改性鐵-硅顆粒；

所述電鍍液以酒精為溶劑，其成分包括0.01～10mol/L FeSO₄, 0.01～10mol/L FeCl₂,0.01～10mol/L Na₂SO₄, 0.01～10mol/LNH₄Cl和還原鐵粉0.1～10g/L,并加入含改性鐵-硅顆粒的酒精溶劑到電鍍液中，其中改性鐵-硅顆粒在復合電鍍液中的濃度為0.1～500g/L。

2.根據權利要求1所述一種連續制備高硅硅鋼薄帶的方法，其特征在于：電鍍時，攪拌電鍍液，將電極放入電解槽中，通入0.1A～1000A/dm²直流電流進行復合電鍍，將作為陰極的低硅硅鋼薄帶連續地通過對應兩陽極間的間隙，陰極走帶速度控制在1μm-10m/s；陰極和陽極間距保持在0.5-50cm；通過控制陰極走帶速度、電流密度、電鍍液中改性鐵-硅顆粒濃度、顆粒中硅含量、磁場強度來控制復合鍍層中的硅含量，復合鍍層中的硅含量控制在10-99wt%之間；復合鍍層的厚度為5-500微米；作為陰極的低硅硅鋼薄帶采取放卷和收卷的方式，實現成卷高硅硅鋼薄帶的制備。

3.根據權利要求1所述一種連續制備高硅硅鋼薄帶的方法，其特征在于：均勻化擴散退火：將上述步驟得到的平均含硅量為6.5wt％的鐵-硅鐵合金顆粒復合鍍層鋼帶，經干燥烘干后放入帶惰性氣體，或為還原氣體或者為惰性氣體與還原氣體混合氣保護的管狀電爐中進行連續熱處理擴散處理,得到平均硅含量為6.5wt％且分布均勻的高硅硅鋼薄帶，熱處理溫度控制在800-1350℃，熱處理時間為0.1-10小時。

4.根據權利要求1所述一種連續制備高硅硅鋼薄帶的方法，其特征在于：上述電鍍用電源為占空比和頻率可調的脈沖電源。

5.根據權利要求1所述方法所需的一種連續制備高硅硅鋼薄帶的電鍍裝置，其特征在于：包括磁場發生器（8）、電鍍槽（10）、機械攪拌裝置（19）和電鍍電源（26），電鍍槽（10）內設置有將電鍍槽（10）密封分割為兩部分的鍍槽隔板（36），鍍槽隔板（36）上設置有防漏閥（37），鍍槽隔板（36）一側的電鍍槽（10）內設置有電鍍液（12），另一側的電鍍槽（10）內設置有純鐵鍍液（35），以純鐵片或者硅含量為0-3wt%的低硅鋼板與電鍍電源（26）相連作為陽極，陽極包括設置于電鍍液（12）內的第一陽極（14）和第二陽極（15），以及設置于純鐵鍍液（35）內的第三陽極（32）和第四陽極（33），0.05～0.5mm厚的純鐵薄帶或者硅含量為0-3wt%的低硅硅鋼薄帶與電鍍電源（26）相連作為陰極（34），陰極（34）依次穿過純鐵鍍液（35）內的第三陽極（32）和第四陽極（33）之間、防漏閥（37）、電鍍液（12）內的第一陽極（14）和第二陽極（15）之間，所述電鍍槽（10）設置于聚四氟乙烯底座（17）上，電鍍槽（10）的上端設置有電鍍槽蓋（11），所述磁場發生器（8）作用于電鍍槽（10）的電鍍區，機械攪拌裝置（19）上的機械攪拌槳（18）穿過聚四氟乙烯底座（17）并伸至電鍍槽（10）內。

6.根據權利要求5所述一種連續制備高硅硅鋼薄帶的電鍍裝置，其特征在于：還包括有低硅鋼輸送機構，低硅鋼輸送機構包括有用于陰極的放料和收料的放料輥（25）和收料輥（16），放料輥（25）的出料端設置有陰極電夾輥（24），陰極（34）由放料輥（25）引出后依次穿過陰極電夾輥（24）、純鐵鍍液（35）內的第三陽極（32）和第四陽極（33）之間、防漏閥（37）、電鍍液（12）內的第一陽極（14）和第二陽極（15）之間，并引入收料輥（16），鍍槽隔板（36）的兩側對應設置有引導陰極（34）的第一導向定滑輪（22）和第二導向定滑輪（23），收料輥（16）的收料端還設置有用于引導陰極（34）的第三導向定滑輪（13），所述電鍍槽（10）的外側設置有防護層（9），電鍍槽（10）內機械攪拌槳（18）的外側罩設有網格擋板（20）。