[發(fā)明專利]一種用于鐵基非晶合金帶材的渣系與一種鐵基非晶合金帶材的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010098197.2
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111286683B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳昌;劉樹海;張彥政
• 申請（專利權(quán)）人: 青島云路先進材料技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;C22C33/04;C21C7/076;B22D11/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 付麗

本發(fā)明提供了一種用于鐵基非晶合金帶材的渣系，由50～60wt％的SiO₂、15～20wt％的Al₂O₃和25～30wt％的CaO組成。本申請還提供了一種鐵基非晶合金帶材的制備方法，包括以下步驟：按照鐵基非晶合金帶材的成分配比配制原料，按照所述原料配制渣系，將所述原料和所述渣系在石英砂爐襯的中頻爐中熔煉，得到鋼水；所述渣系由50～60wt％的SiO₂、15～20wt％的Al₂O₃和25～30wt％的CaO組成；將所述鋼水單輥快淬，得到鐵基非晶合金帶材。本申請采取一種特定的渣系，該渣系可以使鋼水中的硬質(zhì)夾雜物變性處理為低熔點的復(fù)合物，該類復(fù)合物熔點低，在1600K的溫度下呈液體形式很容易上浮排出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵基非晶合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于鐵基非晶合金帶材的渣系與一種鐵基非晶合金帶材的制備方法。

背景技術(shù)

鐵基非晶帶材具有優(yōu)良的軟磁性能，節(jié)能效果明顯。非晶帶材的形成需要急速冷卻才能得到。鐵基非晶帶材的成分以Fe、Si、B為主，并且Si、B的含量均達2％以上；因此Fe-Si-B系鋼水一般選用酸性爐襯進行熔煉，目前主要采用石英砂搗筑燒結(jié)而成的中頻爐冶煉。中頻爐通過電磁感應(yīng)的方式加熱熔化純鐵、硅、硼鐵，熔化成具有合格成分的鋼水后，吹氬一段時間便開始澆注制備成非晶帶材。

在單輥法制備非晶帶材過程中，鋼水熔液從具有一定寬度的矩形開口噴嘴中(矩形開口寬度在0.3～0.5mm)流到冷卻輥上形成具有一定寬度和厚度(20～40μm)的金屬帶材。帶材具有兩面，與冷卻輥接觸的面稱之為貼輥面，背離冷卻輥的一面稱之為自由面。

在鐵基非晶合金制備過程中，帶材自由面會附著由鋼水中帶來的硬質(zhì)小顆粒，該類小顆粒會使帶材自由面變粗糙，制備磁芯時會造成帶材與帶材之間相互粘結(jié)，帶材之間的摩擦系數(shù)增加，給磁芯的制備帶來困難，將此現(xiàn)象稱之為帶材粘性。而帶材粘性與鋼水潔凈度有很大關(guān)系，主要是鋼水中夾雜物顆粒的影響。

目前，在制備鐵基非晶帶材中，F(xiàn)e-Si-B系鋼水質(zhì)量的好壞主要取決于金屬原材料的潔凈度。鋼水的潔凈度主要取決于鋼水中的夾雜物以及鋼水中的氣體含量，F(xiàn)e-Si-B系鋼水中的夾雜物以氧化鋁、氧化硅等形式存在，該類夾雜物在具有一定堿度的渣系下才會被捕捉去除；但結(jié)合Fe-Si-B系鋼水的特征，中頻爐爐襯選擇石英砂爐襯，該類爐襯呈酸性對去除夾雜物無任何優(yōu)勢。因此，該類爐襯的中頻爐冶煉Fe-Si-B系鋼水，鋼水中的夾雜物只能靠鎮(zhèn)靜或吹氬被帶出去除，但夾雜物上浮到鋼水液面時，一部分夾雜物在電磁攪拌的作用下又會被帶入到鋼水中無法完全排出。

鋼水中的夾雜物無法排除對非晶薄帶的制備影響很大，一方面對噴帶的順行度造成影響；另一方面會造成上述帶材粘性問題，對磁芯的制備帶來很大的困難。因此，在酸性爐襯中如何有效去除鐵基非晶鋼水中的夾雜物是十分重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種用于鐵基非晶合金帶材的渣系，本申請?zhí)峁┑脑悼商岣咪撍募儍舳龋瑴p少鋼水中的細(xì)小硬質(zhì)顆粒物，從而降低鐵基非晶合金帶材的粘性，提高帶材自由面的光滑度。

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N用于鐵基非晶合金帶材的渣系，由50～60wt％的SiO₂、15～20wt％的Al₂O₃和25～30wt％的CaO組成。

優(yōu)選的，所述SiO₂的含量為52～57wt％。

優(yōu)選的，所述Al₂O₃的含量為11.5～14.2wt％。

優(yōu)選的，所述CaO的含量為25.8～29.2wt％。

優(yōu)選的，所述SiO₂的原料來源為玻璃，所述玻璃中SiO₂的含量大于95wt％。