非晶母材冶炼方法及装备
专利汇可以提供非晶母材冶炼方法及装备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 冶炼 技术领域，具体涉及一种非晶 母材 冶炼的方法和所用装备。该方法包括中频炉熔炼 合金 ；启动预 真空 系统； 钢 液浇入钢包；钢包吊入真空罐；钢包底吹氩漂浮夹杂；盖上真空罐盖；开通冷却系统；逐步打开预真空罐管道连通 阀 ；真空罐与预真空冷却罐压 力 达到平衡；微吹氩；钢液静置；氮气破真空；吊出钢包保护浇注；上述的方法及装备对非晶母材冶炼，提前预真空使钢包吊入真空罐后可以比较快捷的达到真空度要求，设计的预真空冷却除尘罐体结构通过内部 水 冷系统降低炉气的 温度 ，同时实现了含尘气体的除尘作用，不用单独设置 除尘器 ，节省了装备投资及空间，本发明将 烟尘 处理、高温气体降温处理、提高钢液真空脱气过程集于一体，工艺过程高效、便捷。，下面是非晶母材冶炼方法及装备专利的具体信息内容。
1.一种非晶母材冶炼方法，其特征在于，所述的方法包括下述的步骤：
按配方计量配料；中频炉熔炼合金；开启预真空系统；钢液浇入钢包；钢包吊入真空罐；钢包底吹氩漂浮夹杂；盖上真空罐盖；开通冷却系统；逐步打开预真空罐管道连通阀；
真空罐与预真空冷却罐压力达到平衡；微吹氩；钢液静置；氮气破真空；吊出钢包保护浇注；
或者是，按配方计量配料；中频炉熔炼合金；钢液浇入钢包；钢包底吹氩漂浮夹杂；密封钢包真空盖；开通冷却系统；逐步打开预真空罐管道连通阀；真空罐与预真空冷却罐压力达到平衡；微吹氩；钢液静置；氮气破真空；吊出钢包保护浇注。
2.如权利要求1所述的一种非晶母材冶炼方法，其特征在于，所述的方法具体包括下述的步骤：
计量配料，采用中频炉熔炼合金母料，合金熔清加温搅拌钢液，将炉温提温至
1550-1650℃，将钢液加入钢包中，将钢包吊入真空罐中；
在中频炉钢液熔清准备提温时，同时开始预真空系统操作：关闭真空罐与预真空冷却除尘罐体之间的阀门，开启机械真空泵机组，预先对预真空冷却除尘罐抽取真空，使预真空冷却除尘罐内真空度达到小于67Pa的状态、保压；开启水冷系统，使预真空冷却除尘罐中冷却器处于制冷状态；
所述的真空机组包括机械泵和水环泵；
待钢包吊入真空罐后，接通底部氩气管路，盖上真空罐盖形成密闭状态，开启控制真空罐和预真空冷却除尘罐之间连接管道上的阀门渐次开通，真空罐中气体流向预真空冷却除尘罐中，使真空罐中真空度逐步提高，钢包中钢液由于外部分压的降低，原本溶解在钢液中的气体逐步上升脱出液面，钢液处于真空脱气状态；使真空罐中真空度达到小于等于67Pa状态，保持压力；
真空机组持续开动或者在两罐真空度达到平衡后再启动二次运行，直到达到67Pa并保压，脱气处理时间为18-40min；
真空脱气处理完成后，关闭管道阀门，开启破真空阀，氮气破真空，预真空冷却除尘罐继续保持67Pa真空状态，待机下一炉钢液的真空脱气处理；
真空脱气处理过程18-40min，处理后钢液温度控制在1300℃～1520℃；
真空脱气处理后钢液进行保护浇注，铸造，完成非晶母料的铸锭生产。
3.如权利要求1所述的一种非晶母材冶炼方法，其特征在于，所述的方法具体包括下述的步骤：
计量配料，采用中频炉熔炼合金母料，合金熔清加温搅拌钢液，将炉温提高至
1500-1600℃，将钢液加入真空钢包中，接通钢包下部水口处的氩气接口，采用软管微吹氩，将钢包吊至设置的真空钢包底座上；
在中频炉钢液熔清准备提温的同时开始预真空系统操作：
关闭真空罐与预真空冷却除尘罐体之间的阀门，开启机械真空泵机组即机械泵和水环泵预先对预真空冷却除尘罐抽取真空，使预真空冷却除尘罐内真空度达到小于67Pa的状态、保压；开启水冷系统，使预真空冷却除尘罐中热交换器处于制冷状态；
待钢包吊至钢包底座上后，盖上钢包真空盖，使钢包真空盖与钢包内部空间形成密闭状态，开启控制钢包真空盖与预真空冷却除尘罐之间连接管道上的阀门、逐渐开通，钢包金属液面与真空包盖空间中的气体流向预真空冷却除尘罐中，使钢包中钢液上部空间真空度逐步提高，钢包中钢液由于外部分压的降低，原本溶解在钢液中的气体逐步上升脱出液面，钢液处于真空脱气状态；
使钢包液面处达到小于等于67Pa状态，保持压力；
真空机组持续开动或者在钢包与预真空冷却除尘罐真空度达到平衡后再启动二次运行，直到达到67Pa并保压，脱气处理时间约为30min；
所述的真空机组包括机械泵和水环泵；
真空脱气处理时间为18-40min,处理后钢液温度控制在1300℃～1500℃，真空脱气处理后钢液进行保护浇注，铸造，完成非晶母料的铸锭生产。
4.如权利要求1所述的冶炼方法中所用的装备，该装备的特征在于，
所述的装备包括真空罐，所述的真空罐上方有与之相配合的真空罐盖； 所述的真空罐底部有真空罐底座，所述的真空罐底座内设有氩气接管，真空罐上还连接有真空表；
所述的真空罐与预真空冷却除尘罐通过管道相连接，所述的真空罐与预真空冷却除尘罐之间的管道上有破真空阀和阀门；
所述的预真空冷却除尘罐内部有冷却器，预真空冷却除尘罐的底部有卸灰器，预真空冷却除尘罐的侧壁上有入孔，所述的预真空冷却除尘罐通过管道依次连接有空气滤清器、机械泵、水环泵；
所述的预真空冷却除尘罐与空气滤清器之间的管道上有真空表和阀门。
5.如权利要求4所述的非晶母材冶炼装备，其特征在于，所述的真空罐与真空罐盖之间有密封圈。
6.如权利要求4所述的一种非晶母材冶炼装备，其特征在于，所述的预真空冷却除尘罐的容积为真空罐容积的3-6倍。
7.如权利要求1所述的冶炼方法中所用的装备，该装备的特征在于，所述的装备包括钢包底座、钢包真空盖，所述的钢包底座下方有氩气接管；
所述的钢包真空盖还连接有摇臂支架和安装于摇臂支架上的升降摇臂；
所述的钢包真空盖上连接有真空表；
所述的钢包真空盖通过管道连接有预真空冷却除尘罐，钢包真空盖与预真空冷却除尘罐之间的管道上有破真空阀和阀门；
所述的预真空冷却除尘罐内部有冷却器，所述的预真空冷却除尘罐的底部有卸灰器；
预真空冷却除尘罐的侧壁上有入孔；所述的预真空冷却除尘罐通过管道顺次连接有机械泵和水环泵；所述的预真空冷却除尘罐和机械泵之间的管道上有真空表和阀门。
8.如权利要求7所述的一种非晶母材冶炼装备，其特征在于，所述的钢包真空盖的下方有密封圈。
非晶母材冶炼方法及装备
技术领域
背景技术
B12～14% 。1K107成分为Fe70～75%；（Si，B）20～25%；Cu0.5～2%；M1～5%。按原料成分含量计量，顺序加入纯铁、硅铁、硼铁等合金，利用中频熔炼炉或真空中频熔炼炉进行配料冶炼，通过感应加热熔化炉体中合金材料，并通过感应加热炉的特性使熔融的金属液体充分搅拌，使成分充分均匀化，达到浇注温度后在常温下浇注成非晶合金母料钢锭，该母料为晶体铸态组织。
嘴间距，高温液体通过超快冷铜辊的快速冷却，冷却速率达到10℃/s以上，带材的厚度控制在20～40ｕm，使该带材在快淬的工况下形成原子排列长程无序短程有序的材料组织，形成非晶金属材料。
①5μm以上夹杂数量为0；②5μm以下夹杂数量2-3个。要求气体的含量尽量低，一般控制在H≦2ppm，O≦20ppm，N≦40ppm。通过对母材的这些控制要求，才能够实现其后工序喷带过程金属液体通过喷嘴狭缝时不产生堵塞，减少夹杂及气体微孔在薄带中存在对非晶带材韧性的影响，以及对带材磁性能的影响。这样的要求使常规的中频熔炼工艺及装备无法满足生产非晶母料的技术要求，使已经投资建设、已经具有中频熔炼炉的厂家无法生产合格的非晶母料。目前生产非晶材料的厂家都需要投资真空熔炼装备，一般国内3吨以上真空熔炼装备投资费用大多需要300—800万元每台。而采用目前的VOD、VD方式进行真空处理需要投资建设蒸汽锅炉、蒸汽喷射式真空系统、除尘系统、冷却系统，系统复杂庞大，投资大。
发明内容
按配方计量配料；中频炉熔炼合金；启动预真空系统；钢液浇入钢包；钢包吊入真空罐；钢包底吹氩漂浮夹杂；盖上真空罐盖；开通冷却系统；逐步打开预真空罐管道连通阀；
真空罐与预真空冷却罐压力达到平衡；微吹氩；钢液静置；氮气破真空；吊出钢包保护浇注；
或者是，按配方计量配料；中频炉熔炼合金；启动预真空系统；钢液浇入钢包；钢包底吹氩漂浮夹杂；密封钢包真空盖；开通冷却系统；逐步打开预真空罐管道连通阀；真空罐与预真空冷却罐压力达到平衡；微吹氩；钢液静置；氮气破真空；吊出钢包保护浇注。
1550-1650℃，将钢液加入钢包中，将钢包吊入真空罐中；
在中频炉1钢液熔清准备提温时，同时开始预真空系统操作：关闭真空罐与预真空冷却除尘罐体之间的阀门，开启机械真空泵机组，预先对预真空冷却除尘罐抽取真空，使预真空冷却除尘罐内真空度达到小于67Pa的状态、保压；开启水冷系统，使预真空冷却除尘罐中冷却器处于制冷状态；
所述的真空机组包括机械泵和水环泵；
待钢包吊入真空罐后，接通底部氩气管路，盖上真空罐盖形成密闭状态，开启控制真空罐和预真空冷却除尘罐之间连接管道上的阀门渐次开通，真空罐中气体流向预真空冷却除尘罐中，使真空罐中真空度逐步提高，钢包中钢液由于外部分压的降低，原本溶解在钢液中的气体逐步上升脱出液面，钢液处于真空脱气状态；使真空罐中真空度达到小于等于67Pa状态，保持压力；
真空机组持续开动或者在两罐真空度达到平衡后再启动二次运行，直到达到67Pa并保压，脱气处理时间为18-30min；
真空脱气处理完成后，关闭管道阀门，开启破真空阀，氮气破真空，预真空冷却除尘罐继续保持67Pa真空状态，待机下一炉钢液的真空脱气处理；
真空脱气处理过程18-30min，处理后钢液温度控制在1300℃～1520℃；
真空脱气处理后钢液进行保护浇注，铸造，完成非晶母料的铸锭生产。
1500-1600℃，将钢液加入真空钢包中，接通钢包下部水口处的氩气接口，采用软管微吹氩，将钢包吊至设置的真空钢包底座上；
在中频炉钢液熔清准备提温的同时开始预真空系统操作：
关闭真空罐与预真空冷却除尘罐体之间的阀门，开启机械真空泵机组即机械泵和水环泵预先对预真空冷却除尘罐抽取真空，使预真空冷却除尘罐内真空度达到小于67Pa的状态、保压；开启水冷系统，使预真空冷却除尘罐中热交换器处于制冷状态；
待钢包吊至钢包底座上后，盖上钢包真空盖，使钢包真空盖与钢包内部空间形成密闭状态，开启控制钢包真空盖与预真空冷却除尘罐之间连接管道上的阀门、逐渐开通，钢包金属液面与真空包盖空间中的气体流向预真空冷却除尘罐中，使钢包中钢液上部空间真空度逐步提高，钢包中钢液由于外部分压的降低，原本溶解在钢液中的气体逐步上升脱出液面，钢液处于真空脱气状态；
使钢包液面处达到小于等于67Pa状态，保持压力；
真空机组持续开动或者在钢包与预真空冷却除尘罐真空度达到平衡后再启动二次运行，直到达到67Pa并保压，脱气处理时间约为30min；
真空机组包括机械泵和水环泵；
真空脱气处理时间为25-35min,处理后钢液温度控制在1300℃～1500℃，真空脱气处理后钢液进行保护浇注，铸造，完成非晶母料的铸锭生产。
真空罐与预真空冷却除尘罐通过管道相连接，所述的真空罐与预真空冷却除尘罐之间的管道上有破真空阀和阀门；
预真空冷却除尘罐内部有冷却器，预真空冷却除尘罐的底部有卸灰器，预真空冷却除尘罐的侧壁上有入孔，预真空冷却除尘罐通过管道依次连接有空气滤清器、机械泵、水环泵；
预真空冷却除尘罐与空气滤清器之间的管道上有真空表和阀门。
钢包真空盖还连接有摇臂支架和安装于摇臂支架上的升降摇臂；
钢包真空盖上连接有真空表；
钢包真空盖通过管道连接有预真空冷却除尘罐，钢包真空盖与预真空冷却除尘罐之间的管道上有破真空阀和阀门；
预真空冷却除尘罐内部有冷却器，预真空冷却除尘罐的底部有卸灰器；预真空冷却除尘罐的侧壁上有入孔；预真空冷却除尘罐通过管道顺次连接有机械泵和水环泵；预真空冷却除尘罐和机械泵之间的管道上有真空表和阀门。
图3为本发明的实施例1冶炼装备结构示意图；
图4为本发明的实施例2冶炼装备结构示意图；
图中，1-中频炉，2-钢包，3-真空罐，4-真空罐盖，5-密封圈，6-真空罐底座，7-破真空阀，8-阀门，9-冷却器，10-预真空冷却除尘罐，11-真空表，12-入孔，13-卸灰器，14-机械泵，15-水环泵，16-氩气接管，17-进出水口，18-空气滤清器，19- 摇臂支架，20-钢包真空盖，21-气体接口，22-钢包底座，23-升降摇臂。
具体实施方式
真空罐3与预真空冷却除尘罐10通过管道相连接，所述的真空罐3与预真空冷却除尘罐10之间的管道上有破真空阀7和阀门8；
预真空冷却除尘罐10内部有冷却器9，冷却器9的下部有进出水口17；预真空冷却除尘罐10的底部有卸灰器13，预真空冷却除尘罐10的侧壁上有入孔12，预真空冷却除尘罐
10通过管道依次连接有空气滤清器18、机械泵14、水环泵15；
预真空冷却除尘罐10与空气滤清器18之间的管道上有真空表11和阀门8。
非晶母材冶炼装备包括钢包2底座、钢包2真空盖，钢包底座22下方有氩气接管16；
钢包的下方有气体接口21，该气体接口21与钢包底座22下方的氩气接管16相连接；
钢包2真空盖还连接有摇臂支架19和安装于摇臂支架19上的升降摇臂23；
钢包2真空盖上连接有真空表11；
钢包2真空盖通过管道连接有预真空冷却除尘罐10，钢包2真空盖与预真空冷却除尘罐10之间的管道上有破真空阀7和阀门8；罐体设计具有旋风重力除尘型式。
14和水环泵15预先对预真空冷却除尘罐10抽取真空，使预真空冷却除尘罐10内真空度达到小于67Pa的状态、保压；开启水冷系统，使预真空冷却除尘罐10中热交换器处于制冷状态。
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