[发明专利]一种用于高磁感取向硅钢渗氮处理的氨气喷管结构

说明书

本发明涉及一种用于高磁感取向硅钢渗氮处理的氨气喷管结构，该氨气喷管结构，包括炉壳、氨气喷管，该氨气喷管可伸进和退出炉壳，该氨气喷管伸进和退出的运动方向与钢带的运动方向垂直，该氨气喷管上设有若干喷气孔，其特征在于：喷气孔斜向对着钢带的运动方向，该喷气孔与氨气喷管中心连线与垂直线呈的夹角为〆，该发明由于采用了喷孔出气方向与带钢运行方向呈一定夹角〆的结构，喷出的氨气与钢带的接触时间长，提供了氨气的分解量，提高了氨气的使用效率和渗氮质量。

技术领域

本发明涉及金属材料热处理技术领域，特别是涉及高磁感取向硅钢渗氮处理技术领域，具体地，涉及一种用于高磁感取向硅钢渗氮处理的氨气喷管结构。

技术背景

金属材料的氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。NH3气在570℃时开始热分解如下：NH3→〔N〕Fe+3/2H2经分解出来的N，随而扩散进入钢的表面形成Fe2-3N气体渗氮。高磁感取向硅钢二次再结晶之前，ALN质点越多，成品磁感应强度就越大。在钢中加入氮元素，需要更高的热轧温度，并且会造成板坯质量缺陷。在冷轧脱碳退火阶段进行渗氮处理可以有效的解决上述问题。

现有技术的高磁感取向硅钢渗氮处理的氨气喷管结构如图2A和B所示，热处理炉的炉壳1两侧面设有可水平进入炉壳的氨气喷管，在进行渗氮处理时，待作渗氮处理的钢带或者工件在炉壳内纵向移动，图2A为显示为钢带运动方向垂直的截面，钢带的运动方向为进入纸面或离开纸面方向，在离开钢带的上方和下方一定距离分别设有氨气喷管。如图2B所示，上下氨气喷管向运动中的钢带垂直喷出氨气。炉内气体因NH3分解后分布不均匀,导致进行渗氮效率低。

在现有的渗氮机组中，氨气渗氮通入方式有两种，一是氨气通过炉壳侧墙的通入管直接喷向炉膛内部，在炉内形成氨气的气氛，对高磁感取向硅钢进行渗氮处理(见图1)。

另一种是采用不锈钢喷管通入，其中，不锈钢喷管为间距100mm，孔径3mm，喷射角度为垂直带钢喷射。

在第一种氨气通入方式中，因氨气是从两侧通入的，造成沿炉膛横截面方向氨气浓度分布不均匀，最终导致高磁感取向硅钢渗氮量沿横截面方向出现两侧高，中间低的现象，影响成品的电磁性能。

在第二种氨气通入方式中，采用耐高温不锈钢管通入氨气，优点是在900℃的高温状态下，不锈钢管性能稳定，不会发生热变形，有利于连续生产。缺点是，不锈钢中的Ni是促进氨气分解的催化剂，在氨气通入的过程中，喷管内的氨气发生分解反应，生成氮气和氢气，最终喷向高磁感取向硅钢表面的氨气量就会减少，影响了渗氮效果。另外，因喷孔间距过大，造成喷射到带钢表面的氨气量分布不均匀，造成渗氮效果差。

因此，市场需要解决喷射氨气量分布不均匀、造成渗氮效果差的渗氮技术，本申请经过研究开发，创造出了本发明的一种用于高磁感取向硅钢渗氮处理的氨气喷管结构。

发明内容

本发明的目的在于公开一种用于高磁感取向硅钢渗氮处理的氨气喷管结构，该结构用于高磁感取向硅钢渗氮处理，为解决在渗氮过程中氨气流量、压力分布均匀而设计。

本发明的目的是按如下的方式来实现的：一种用于高磁感取向硅钢渗氮处理的氨气喷管结构，包括炉壳、氨气喷管，该氨气喷管可伸进和退出炉壳，该氨气喷管伸进和退出的运动方向与钢带的运动方向垂直，该氨气喷管上设有若干喷气孔，其特征在于：喷气孔斜向对着钢带的运动方向，该喷气孔与氨气喷管中心连线与垂直线呈的夹角为〆。

所述的若干喷气孔排列方向与喷气管的轴线平行。

所述的喷气孔之间的间距为40mm到100mm，喷气孔的孔径为2mm到4mm。

该喷气孔与氨气喷管中心连线与垂直线呈的夹角为〆为30⁰到60⁰，最佳夹角为45⁰

所述的氨气喷管与钢带的垂直距离为200mm-300mm。