[發(fā)明專利]氣氛區(qū)域可調(diào)式的滲氮裝置及其連續(xù)氣體滲氮工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910814206.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110438439B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 孫亮;陳圣林;高洋;呂黎;李準;楊光;郭小龍;趙勝利;曹陽
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C23C8/26
• 分類號: C23C8/26
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤;馮超

本發(fā)明公開了一種氣氛區(qū)域可調(diào)式的滲氮裝置及其連續(xù)氣體滲氮工藝；該裝置包括滲氮腔體，所述滲氮腔體內(nèi)設置輸送帶，所述輸送帶兩側(cè)上方對稱設置有滲氮氣體輸送管道，兩個滲氮氣體輸送管道另一端間設置有多根滲氮噴管，所述滲氮噴管在滲氮氣體輸送管道上均勻間隔排布；所述滲氮氣體輸送管道側(cè)上方設置有保護氣體輸送管道；且保護氣體輸送管道設置在滲氮腔體側(cè)壁上，所述保護氣體輸送管道從滲氮腔體出口端伸出，所述保護氣體輸送管道均勻間隔開設有出氣孔。該方法易于維護，操作簡單；避免氨氣在高溫段過早分解導致的滲氮效率下降，同時避免試樣溫度與滲氮爐內(nèi)溫度不匹配時導致的欠滲氮或過滲氮問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及取向硅鋼的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種氣氛區(qū)域可調(diào)式的滲氮裝置及其連續(xù)氣體滲氮工藝。

背景技術(shù)

取向硅鋼是一種廣泛應用于電力、電子、軍工企業(yè)的軟磁材料，主要用于制造變壓器鐵芯。目前工業(yè)化生產(chǎn)的高磁感取向硅鋼的方法，根據(jù)板坯在熱軋加熱爐的加熱溫度，主要可以分為板坯高溫加熱和板坯低溫加熱兩種方法。

板坯高溫加熱法的主要特點是以AlN和MnS或MnSe為主要抑制劑，為了使MnS或MnSe固溶，熱軋板坯的加熱溫度一般高于1320℃，使抑制劑在熱軋加熱階段充分固溶，在熱軋軋制以及后續(xù)的常化處理中，通過控制相變的方式獲得尺寸、數(shù)量、分布合適的抑制劑。由于加熱溫度高，加熱爐能耗高、壽命縮短、產(chǎn)量低、維檢和修爐費用較高。此外，鑄坯晶粒容易粗化，終軋溫度也難以保證，容易導致成品磁性波動。

而低溫板坯加熱法避免了上述缺陷，其抑制劑不需要高溫加熱固溶，主要通過后天滲氮形成的AlN為主要抑制劑，輔助以Sn、Sb、Bi等晶界偏聚元素和CuxS為輔助抑制劑，來發(fā)展二次再結(jié)晶。

目前工業(yè)上成熟的取向硅鋼滲氮方式一般采用氣體滲氮。如中國專利CN102517592A，在干式氮氣和氫氣混合氣氛下，再通入氨氣進行氣體滲氮。其滲氮溫度為700-900℃，氨氣通入量為2-4m³/噸鋼；

又如中國專利CN106755874A，其滲氮溫度為500-800℃，氣氛為氨氣、氮氣、氫氣混合氣，混合氣中氮氣和氫氣的比例為1：3，通過某個特定的公式來調(diào)整脫碳溫度、脫碳時間和滲氮量。

中國專利CN104858633A采用感應加熱兩段式滲氮，第一段滲氮溫度550-820℃，氣氛為干式氮氣和氫氣氣氛中通入氨氣，并控制氨氣壓力為0.15-0.25MPa，流量為5-20NL/min；第二段滲氮溫度850-950℃，氣氛為干式氮氣，通入壓力為0.15-0.25MPa、流量為1-10NL/min的氨氣進行滲氮，成品鋼板中氮的質(zhì)量百分數(shù)可以達到160-180ppm，其成分中初始氮含量為80-100ppm，有效滲氮量ΔN約80-100ppm。

中國專利CN109338090A公開了一種連續(xù)脫碳滲氮裝置，其滲氮區(qū)域固定于馬弗爐內(nèi)某段區(qū)域，試樣先進行脫碳后再滲氮，滲氮氣氛為氮氣和氨氣。

中國專利CN107460293B公開了一種采用兩段式滲氮生產(chǎn)低溫高磁感取向硅鋼的方法，其滲氮氣氛為氨氣、氮氣、氫氣混合氣，滲氮溫度為700-1000℃，氨氣體積分數(shù)為0.2％-40％；經(jīng)第一段滲氮后其有效滲氮量ΔN約為40-160ppm，第二段滲氮后有效滲氮量約100-280ppm；

中國專利CN102492816B公開了一種間歇式滲氮方法，在650-950℃、干式氫氣、氮氣或兩者混合氣氛下進行三次以上的滲氮，其實施例中有效增氮量ΔN約120ppm。

中國專利CN101294268B公開了一種等離子滲氮方法，滲氮溫度500-700℃，要求滲氮室具有一定真空度，其滲氮氣氛為氮氣、氫氣、氨氣混合氣。

中國專利CN100381598C公開了一種先滲氮后脫碳的低溫取向硅鋼生產(chǎn)方法和裝置，其滲氮溫度為750-900℃，保護氣氛為氮氣和氫氣混合氣，滲氮介質(zhì)為氨氣。其涉及的裝置，滲氮段、脫碳段、還原段獨立且位置相對固定。