[发明专利]一种取向硅钢的渗氮装置及渗氮方法

说明书

本发明公开了一种取向硅钢的渗氮装置及渗氮方法，属于取向硅钢渗氮技术领域，以解决带钢宽度方向渗氮量不均的问题，渗氮装置包括多组渗氮机构，多组渗氮机构沿取向硅钢的长度方向依次间隔设置，渗氮机构包括两个分别位于取向硅钢上方和下方的渗氮单元，渗氮单元包括喷射管，喷射管的两端封闭形成盲端，喷射管设有用于连通渗氮气源的进气口以及多个沿取向硅钢宽度方向依次分布的用于向取向硅钢喷吹渗氮气体的喷气孔，位于喷射管两端的喷气孔的孔径小于位于喷射管中部的喷气孔的孔径。本发明提供的渗氮装置提高了带钢宽度方向渗氮量的均匀性，取向硅钢的磁性更均匀。

技术领域

本发明属于取向硅钢渗氮技术领域，具体涉及一种取向硅钢的渗氮装置及渗氮方法。

背景技术

高磁感取向硅钢是电力建设重要的软磁材料，广泛应用于输变电行业变压器产品，用于变压器铁心的制造，是电力行业发展不可或缺的原材料之一。以AlN为主要抑制剂的低温高磁感取向硅钢，主要通过后期渗氮的方式获得抑制剂，渗氮气氛一般采用NH₃+H₂+N₂，在高温下将NH₃分解的活性[N]原子渗入钢板，与钢中的Al、Si等元素形成AlN或(AlSi)_xN_y抑制剂，在高温退火过程中这些抑制剂起到抑制晶粒长大的作用，最终在合适的温度下抑制剂熟化或分解，高斯晶粒异常长大，形成完善的二次再结晶组织，所以渗氮均匀性对于取向硅钢磁性能的控制至关重要。

现有技术中，渗氮气氛通常通过布置在带钢上下两侧的单根通气管上的喷气孔喷射到带钢表面进行渗氮处理，通气管一端通入气体，位于工作侧，另一端封闭形成盲端，位于传动侧，通气管上设有沿长度方向均匀间隔分布的喷气孔，且喷气孔的孔径一致。在该种渗氮气氛通入方式下，会存在带钢宽度方向渗氮量的最大值与最小值的差值可达30ppm，渗氮量不均匀，从而导致成品取向硅钢在宽度方向性能出现偏差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种取向硅钢的渗氮装置及渗氮方法，提高取向硅钢宽度方向渗氮均匀性。

本发明采用的技术方案为：提供了一种取向硅钢的渗氮装置，包括多组沿取向硅钢的长度方向依次间隔设置的渗氮机构，所述渗氮机构包括两个分别位于所述取向硅钢上方和下方的渗氮单元，所述渗氮单元包括：

喷射管，两端封闭，所述喷射管设有用于连通渗氮气源的进气口以及多个沿所述取向硅钢宽度方向依次分布的用于向所述取向硅钢喷吹渗氮气体的喷气孔，位于所述喷射管两端的喷气孔的孔径小于位于所述喷射管中部的喷气孔的孔径。

在一些实施例中，位于所述喷射管两端的喷气孔的孔径是位于所述喷射管中部的喷气孔的孔径的四分之一至五分之四；位于所述喷射管中部的喷气孔的孔径为10～20mm。

在一些实施例中，位于所述喷射管两端的相邻两个喷气孔的间距小于位于所述喷射管中部的相邻两个喷气孔的间距。

在一些实施例中，位于所述喷射管两端的相邻两个喷气孔的间距是位于所述喷射管中部的相邻两个喷气孔的间距的三分之一至二分之一；位于所述喷射管中部的相邻两个喷气孔的间距为100～300mm。

在一些实施例中，所述进气口设有多个，多个所述进气口沿所述取向硅钢的宽度方向依次间隔分布；

所述渗氮单元还包括用于连通渗氮气源的稳压管，所述稳压管设有与所述进气口数量相同的排气口，所述进气口通过连通管与对应的所述排气口连通，所述稳压管的内径是所述喷射管的内径的1～1.5倍，所述连通管的内径是所述喷射管的内径的0.2～0.8倍；所述喷射管的内径为120～200mm。

在一些实施例中，所述喷气孔的轴向与所述取向硅钢的去料方向的夹角为30°～60°。

第二方面，本发明提供了一种取向硅钢的渗氮方法，采用前述的渗氮装置进行，所述渗氮方法包括：