[發明專利]一種鐵基非晶納米晶合金制備方法

在審

• 申請號: 202111521457.3
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114318177A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 周少雄;鄭偉;張廣強;李宗臻;張遷;宋蘇;吳龍軍
• 申請（專利權）人: 常州創明磁性材料科技有限公司;江蘇集萃安泰創明先進能源材料研究院有限公司
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;C22C33/04;C21C7/076;C21C7/072;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/16;B22D11/06
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

本發明公開了一種鐵基非晶納米晶合金制備方法，通過中頻冶煉和爐外精煉后直接用精煉包制帶，得到鐵基納米晶合金；所述制備方法依次包括如下步驟：備料、中頻冶煉、鋼水轉入精煉包、爐外精煉造渣、底吹氬精煉鎮靜除渣和爐外精煉包噴帶。本發明通過中頻冶煉鋼水在空氣中導入精煉包，有利于鋼水鋁的去除；通過爐外精煉去除脫鋁后的氧化鋁等夾雜物，不但縮短了冶煉流程，提升了生產效率，減少合金再次加熱成本，同時省去噴包工序及其噴包二次污染的可能，簡化流程降低耐材成本，縮短制備時間，也大大提高了產品質量和收得率；根據節奏在鎮靜后調整噴嘴步驟同時準備下一包，能夠實現鐵基納米晶合金連續快速生產，且鐵基納米晶合金純凈度高，生產成本低。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種鐵基非晶納米晶合金快速制備方法。

背景技術

非晶納米晶合金制備過程一般為備料后中頻爐熔融制備出母合金(合金錠)，然后將母合金經過二次熔煉再次澆到中間包進行制帶。

專利CN 201410812602.7公開了一種用于工業生產的鐵基非晶納米晶軟磁合金的制備方法，具體公開了將母合金原料反復熔煉并澆注成合金錠，將合金錠破碎并重新熔煉。然而，此過程澆鑄合金錠及重新熔融合金錠存在時間、能源及材料成本增加的問題。

專利CN 201310732155.X公開了一種冶煉納米晶母合金的造渣劑及其造渣工藝，其中，造渣劑由兩種造渣劑體系組成，分別為第一造渣劑體系和第二造渣劑體系；造渣工藝為在母合金冶煉過程中包括配制造渣劑步驟和兩次造渣步驟。雖然此方法涉及到通過兩種造渣劑的方法來去除鋼水中的氧化物，同時一次造渣中加入FeO來去除鋼中Al含量，但造渣畢竟只浮于表面，與鋼水接觸也只有表面，冶煉過程雖伴隨部分攪拌，但接觸并不充分，因而其除鋁過程不充分。

專利CN 103741008A公開了一種鐵基納米晶制備方法中，具體公開了步驟一，冶煉步驟：將金屬原材料冶煉成高溫鋼水；步驟二，制帶步驟：將高溫鋼水噴制成帶材。該發明通過省略冶煉母合金鋼錠和再次重熔的步驟，僅包括一次冶煉步驟，制備出納米晶母合金。雖然制備過程省略了鋼錠再次重熔的過程，但此方法在除鋁精煉過程還是不充分，即鋼水中夾雜去除并不充分，緊緊是簡單的冶煉覆蓋渣的過程。

專利CN 201310016199.2公開了一種冶煉鐵基納米晶母合金的方法，將原材料按工藝要求放置于爐子內部；抽真空、送電，調節加熱功率以及加熱時間，在此過程中將剩余純鐵加入爐內；在溫度達到1520±10℃時保溫15min，停電降溫到1460±10℃，加入金屬硅，并調節加熱功率到100kW，熔化時間為30秒，待時間結束后，將電解銅加入爐內，同時保證加熱功率為100kW，熔化時間為30秒；停電降溫到1360±10℃，打開爐蓋，繼續降溫到1280±10℃，出鋼將鋼水澆入鋼錠模具中。該方法主要針對母合金冶煉，真空冶煉并沒有考慮鋼水中鋁含量的去除方法，雖然真空冶煉氣體含量較少，內生夾雜會減少，但后續在制帶過程的氧化生成不可避免，因而沒有從根本上解決后續析出夾雜影響帶材穩定制備及本身品質的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種鐵基非晶納米晶合金制備方法，該方法通過中頻冶煉→鋼水轉入精煉包→爐外精煉造渣→底吹氬精煉鎮靜除渣→鎮靜后調整噴嘴→根據節奏在鎮靜后調整噴嘴步驟同時準備下一包，能夠實現鐵基納米晶合金連續快速生產，且鐵基納米晶合金純凈度高，生產成本低。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鐵基非晶納米晶合金制備方法，通過中頻冶煉和爐外精煉后直接用精煉包制帶，得到鐵基納米晶合金；所述制備方法依次包括如下步驟：備料、中頻冶煉、鋼水轉入精煉包、爐外精煉造渣、底吹氬精煉鎮靜除渣和爐外精煉包噴帶。

本發明通過中頻冶煉鋼水空氣中澆精煉包，有利于鋼水鋁的去除，而后通過爐外精煉去除脫鋁后的氧化鋁等夾雜物，不但縮短了冶煉流程，提升生產效率，減少合金再次加熱成本，同時省去噴包工序及其二次污染的可能，簡化流程降低耐材成本，縮短制備時間，也大大提高了產品質量和收得率。