[发明专利]用于进行取向钢高温退火处理的遮热板组合装置及方法

说明书

本发明公开了用于进行取向钢高温退火处理的遮热板组合装置及方法，装置包括多层支架和多个圆环形遮热板；支架的各层为由多个半径相同的同心圆环通过径向连接而成的平面体，平面体以圆环的最外侧通过轴向垂直连接形成多层支架；多个圆环形遮热板为内径不同的同心圆环薄板，按其内径由小到大排列，其中，第1个圆环内径略小于钢卷内径，第n个圆环的内径等于第n‑1个圆环的外径，n为自然数；多个圆环形遮热板按其内径的大小上下交错铺设在所述支架除最底层之外的各层的平面体上。由此解决了取向钢退火时钢卷各部温差大，导致退火后成品磁性能差的技术问题，达到了在高温退火炉中能够提高取向硅钢的磁性能，特别是降低钢卷头尾的铁损的技术效果。

技术领域

本发明属于取向硅钢加工与制造技术领域，具体涉及一种用于进行取向钢高温退火处理的遮热板组合装置及方法。

背景技术

目前，取向硅钢主要用于制造变压器铁芯，其所有Goss晶粒的取向在理想{100}<001>附近呈正态分布。而Goss晶粒的形成是通过高温退火时的二次再结晶实现的。罩式炉及其改进型的硅钢环形退火炉是进行取向钢高温退火的重要设备，经过脱碳退火处理的钢带涂敷MgO涂层后成卷，装入硅钢罩式炉或硅钢环形炉中逐步升温到1200℃左右，保温一段时间后，再冷却到300℃以下出炉。期间钢带完成二次再结晶得到单一的高斯织构、形成硅酸镁底层及完成净化退火去除钢中的硫和氮。但采用硅钢罩式炉或硅钢环形退火炉加热也存在一个严重问题：钢卷内部各处温差大，冷点与热点间温差最大可达300℃，从而导致钢卷各处硅酸镁底层形成时间和二次再结晶时间差达几个到十几个小时。钢卷各部分温度差影响到整卷钢带磁性的均匀性，通常钢带头尾(即钢卷的内外圈)的铁损要高于钢带中部的(即钢卷中圈)。同时钢卷各部分的温差对钢带的硅酸镁底层质量也有影响。

取向钢卷在罩式炉(环形炉)中处理时钢带成卷放置(如图1所示，图中各部件分别为：1、钢卷2、底板3、内罩4、底座5、供气管6、砂封7、垫板)，钢卷上端面外圈温度最高，上端面内圈温度次之，上端面中圈温度较外圈低100℃左右。罩式炉(环形炉)中钢卷的传热方式主要是：1)辐射传热；2)底板与钢卷间的传导传热；3)对流传热；4)钢带竖向的传导传热；5)钢带间的传导传热。

由于钢卷为圆形，内罩也为圆形，钢卷中同一圈中钢带所接受的辐射传热、对流传热差异较小，因此钢卷周向温差较小可以忽略。钢带涂敷有MgO，MgO的导热系数远小于硅钢带本身的导热系数，因此钢卷径向传热较钢卷竖向传热要小的多。钢卷各部位主要传热方式如表1所示。钢卷各部分的传热量差异是导致钢卷各部分温度差的主要原因。

表1钢卷各部位主要传热方式

普通冷轧厂用罩式炉退火温度低，多通过采用增加气流量、改进导流板、使用全氢为导热介质等措施来增强钢卷内的对流传热，来降低钢卷内温差。由于取向硅钢高温退火时最高退火温度接近1200℃，对高压风机的要求非常高，因此难以增加罩式炉(或环形炉)内罩中的气流量。在钢卷升温过程中如采用全氢作为导致介质将导致加热过程中取向硅钢中抑制剂提前分解，导致取向硅钢二次再结晶不完成，退火后成品磁性能差，同时全氢气氛还可能对硅酸镁底层的形成有影响，因此升温过程中罩式炉(或环形炉)内罩中的使用全氢气氛也不合适。导流板可以改善钢卷层间对流，但由于取向钢退火温度高，导流板将严重恶化钢卷下端面板型，同时导流板自身变形问题也十分严重，因此导流板也不适用于取向钢高温退火。目前取向钢高温退火时仅通过增设等温平台和降低升温速度来达到降低钢卷内部温差的目的。这两种措施导致高温退火炉生产效率的降低。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于进行取向钢高温退火处理的遮热板组合装置及方法。

第一方面，本发明实施例中提供了一种用于进行取向钢高温退火处理的遮热板组合装置，包括多层支架和多个圆环形遮热板；