[發明專利]一種硅鋼薄帶的制備方法

有效

• 申請號: 201911416494.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111097884B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 洪陸闊;艾立群;孫彩嬌;候耀斌;周美潔;周玉青;孟凡峻
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06;C21D3/04;C22C38/02;C22C33/06;C22C38/06
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 叢洪杰

1.一種硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、制備硅鐵碳合金薄帶；

利用高真空單輥旋淬電弧熔煉系統制備所述 硅鐵碳合金薄帶，包括以下步驟：

步驟1.1、將高純鐵粉、石墨粉和硅粉按照一定比例混合后得到混合原料；

步驟1.2、將混合原料放入第一石英試管中，利用臥式加熱爐將混合原料加熱至1780～1800K，加熱時間為25～35min，得到塊狀母合金；

步驟1.3、將塊狀母合金放入開設有噴出孔且固定于噴鑄槍下的第二石英試管中加熱，冷卻銅模置于噴出孔下方，將熔化的塊狀母合金噴入冷卻銅模中，得到硅鐵碳合金薄帶；

或者，利用雙輥連鑄工序制備所述硅鐵碳合金薄帶，在雙輥連鑄工序之前還包括鐵水預處理過程，采用單吹顆粒鎂的方式進行脫硫，在高爐鐵水中加入聚渣劑后扒渣一次后，噴粉脫硫，靜止后再加入聚渣劑，再次噴粉、扒渣，得到預處理后的鐵水；

為了將硅鋼中硫元素的含量降低到0.006％，需要進行所述鐵水預處理，將所述預處理后的鐵水經澆鑄水口流入事先預熱到1200℃中間包進行布流，布流后進入有旋轉鑄輥與側封板組成的熔池內并凝固為1.5～2.2mm厚的鑄帶，鑄帶出輥后水冷至600℃后空冷至室溫，獲得硅鐵碳合金薄帶，所述硅鐵碳合金薄帶的厚度為1.5～2.3mm；

所述預處理后的鐵水成分及質量百分含量為C：0.5％，Si：2.5％，S：0.006％，Als：0.025％，N：0.008％，P0.005％，O0.003％；

步驟2、對硅鐵碳合金薄帶脫碳處理，得到硅鋼薄帶；

步驟3、檢測硅鋼薄帶的碳元素分布、微觀組織、物相、平均碳含量和磁性能。

2.根據權利要求1所述的硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，在所述步驟2中，利用管式加熱爐將硅鐵碳合金薄帶進行脫碳處理，脫碳處理時，將硅鐵碳合金薄帶放入管式爐加熱區內并升溫至設定溫度，升溫過程中向管式爐中通入Ar-H₂混合氣體，開啟氣路管道加熱裝置，脫碳時將氣體路徑轉換使其通過水浴箱，混合氣體通過水浴箱帶出的水蒸氣進入管式爐內，硅鐵碳合金薄帶中碳被水蒸氣氧化脫除，獲得硅鋼薄帶。

3.根據權利要求1所述硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，在步驟1.2中，臥式加熱爐爐膛在加熱前要將進行抽真空處理，真空度要達到1×10^-1Pa以下，隨后進行惰性氣體洗爐后通入Ar+3.5％H₂混合氣體，混合氣體總流量設定為875～890ml/min。

4.根據權利要求1所述硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，在步驟1.3中，所述冷卻銅模外形為圓柱體，冷卻銅模的高度為60～70mm，直徑為110～120mm，冷卻銅模中間空心部分為銅模鑄造室。

5.根據權利要求1所述硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，在步驟1.3中，將噴鑄室進行抽真空處理，先用機械泵抽真空至5Pa，然后采用分子泵抽真空度至5×10^-3Pa，最后向噴鑄室內通入高純氬氣使噴鑄室壓力處于5×10^-2Pa狀態下。

6.根據權利要求1所述的硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，在所述步驟1中，利用雙輥連鑄工序制備所述硅鐵碳合金薄帶，所述采用單吹顆粒鎂的方式進行脫硫，鐵水加入聚渣劑后扒渣一次后，噴粉脫硫，靜止3min后再加入聚渣劑，再次噴粉、扒渣。

7.根據權利要求6所述的硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，在所述步驟1中，所述硅鐵碳合金薄帶的厚度為2mm。

8.根據權利要求7所述的硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，在所述步驟2中，利用臥室加熱爐進行脫碳處理，將硅鐵碳合金薄帶放入臥式爐中加熱升溫，升溫過程中通入Ar+2％H₂混合氣體，當升溫至1248K時，將混合氣體切換為Ar+2％H₂+0.84％H₂O進行脫碳，脫碳后將混合氣體改為Ar+2％H₂隨爐冷卻至室溫，獲得硅鋼薄帶。