[发明专利]自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法及高硅钢薄带连续制备装置

权利要求书

1.一种自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 含硅粉末的制备：含硅粉末为纳米级或微米级的硅粉、铁粉与硅粉的混合物粉末或者硅铁合金粉，其中硅铁合金粉是将硅铁合金通过真空电弧雾化或者行星球磨的方法磨制成的高硅含量粉末，含硅粉末中的硅含量为7wt.%～100wt.%；

b. 含硅粉末分散液制备：将在所述步骤a中制备的含硅粉末加入到易挥发的分散液载体中，并加入分散剂使含硅粉末成悬浮状态，通过搅拌成成分均匀的分散液，分散液和分散剂皆不与硅粉或含硅粉末产生化学反应，且不影响含硅粉末的沉积及后续的热处理工艺；

c. 低硅钢薄带表面上的高硅粉末层制备：将硅含量为0.1wt.%～4wt.%的低硅钢薄带恒速连续通过在所述步骤b中制备的含硅粉末分散液，含硅粉末利用其自然重力沉积在低硅钢薄带上表面上，在低硅钢薄带表面沉积形成一层厚度均匀的连续的高硅粉末沉积层，通过至少控制低硅钢薄带的走带速度、在所述步骤a中制备的含硅粉末的硅含量和在所述步骤b中的搅拌速度三个因素，来控制单位长度的低硅钢薄带上覆的高硅粉末沉积层中的硅含量；

d. 均匀化扩散退火：将在所述步骤c中得到的沉积高硅粉末层的低硅钢薄带经烘干，再经过带惰性气体保护气氛或还原保护气氛的扩散热处理炉进行连续充分扩散处理，使高硅粉末层中的Si元素向下方的低硅钢薄带扩散，当高硅粉末层中的Si完全扩散进入低硅钢薄带后，即得到整体硅含量不低于6.5wt.%Si的高硅钢薄带，进而得到硅元素分布均匀的取向硅钢片或无取向硅钢片。

2.根据权利要求1所述的自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法，其特征在于：在所述步骤d中，热处理温度控制在700～1300℃，热处理时间为1～10.0h。

3.根据权利要求2所述的自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法，其特征在于：在所述步骤c中，低硅钢薄带的走带速度控制在0.001～1m/s，高硅粉末沉积层中的硅含量控制在7.0 wt.%～99wt.%之间，高硅粉末沉积层的厚度为10～1000μm。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法，其特征在于：在所述步骤a中，硅铁合金粉和铁粉的粒径范围为10nm～100μm，硅粉和铁粉的粒径范围为10～1000nm。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法，其特征在于：在所述步骤b中，分散液采用酒精、丙酮或苯等易挥发的有机溶剂；分散剂为阳离子型或者阴离子型。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法，其特征在于：在所述步骤c中，所采用的低硅钢薄带的厚度为0.05～0.5mm，宽度为10～2000mm。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的自然沉降连续制备高硅钢薄带的方法，其特征在于：在所述步骤d中，在扩散热处理炉中通入惰性气体、还原性气体或者还原性气体和惰性气体组成的混合气体，惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种或其几种气体形成的混合气体，还原性气体为氢气、氨气、甲烷和一氧化碳中的一种或其几种气体形成的混合气体。