[其他]非晶合金制造用的组合式喷嘴无效

专利信息
申请号: 85203952 申请日: 1985-09-06
公开(公告)号: CN85203952U 公开(公告)日: 1986-10-15
发明(设计)人: 陈靖 申请(专利权)人: 上海钢铁研究所
主分类号: B22D11/06 分类号: B22D11/06;B22D11/10
代理公司: 上海市冶金专利事务所 代理人: 梁小珏
地址: 上海市吴淞太*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 合金 制造 组合式 喷嘴
【说明书】:

发明属于非晶合金制造用的喷咀。

本发明是急冷快速凝固装置的关键部件。非晶合金制造用的喷咀工作条件苛刻,要求抗瞬时热震,高速气流冲击,高温熔融金属的冲刷,化学腐蚀及氧化等。然而至今尚未有一种材料能同时具有多种优良特性。因此为了满足喷咀的使用要求,采用一种组合式喷咀来代替整体式喷咀。

日本前田荣造等人(J57-56142)提出了两种组合式喷咀:1、上喷咀为石墨质氧化铝,下喷咀选用致密的氧化铝;2、分别以熔融的二氧化硅和致密的氧化锆作上、下喷咀。试验结果要比化原孝志等人(J57-103760)提出的组合式喷咀性能好,如耐热性好,喷制容量增加,但是下喷咀的氧化铝和氧化锆的抗热冲击性差,且使用时必须在1000℃预热,否则易炸裂及可靠性差。此外由于这两种材料均很硬,不能采用常规的机械加工,要采用制作复杂的高温压制烧结。这样,喷射孔的尺寸精度和平直度都难以保证,直接影响到非晶制品的质量,且该喷咀仅能制造25mm宽的非晶带。氧化锆属酸性氧化物,易受熔融金属液中的碱性物侵蚀,造成喷射孔扩大或渣堵口而影响使用。

本发明的目的是为了克服上述缺点,提出了一种新型的组合式喷咀(见图1),其中上喷咀(1)选用石英玻璃,其辐射能大和抗热冲击性好。其次,红外测温方便,并且在熔炼时,可直接观察喷咀内熔融金属液的形态,有利于非晶态材料的工艺试验。下喷咀(2)选用氮化硼特种陶瓷材料,其具有高的导热系数(0.06卡/厘米·秒·℃),低的膨胀系数,热稳定性好以及化学稳定性高,如能耐酸、碱、盐、熔融金属和玻璃熔盐等的侵蚀。材质细结致密,可机械加工,精度可达百分之一毫米,喷射孔可加工成各种形状,如圆孔、椭圆孔和矩形窄缝孔等。尽管氮化硼质地较软,但增加其厚度可以满足对强度的要求。

上、下喷咀锥度嵌镶,并由一个带有螺纹的固定环(3)来加固连结。衔接的锥度值为20~95°。下喷咀的底部外形做成箭头、(图3)台阶(图2)和平底(图1)等形状。

本发明的组合式喷咀的制造工艺流程如下:

综上所述,本发明的组合式喷咀同时兼有高的抗热冲击性能,使用时喷咀极少发生开裂,堵口或喷射孔拓宽等现象,因而非晶制品质量好;用后残渣余钢易于手工消除,可返复多次使用,寿命长;结构简单,使用方便,采用单包一次喷制工艺,装容量可由几克到一公斤以上,喷咀无需预热。如果采用大容量连续制带工艺,该组合式喷咀可做中间包喷咀,预热温度也比较低,800℃即可,一次喷制量大于5公斤;如遇有设备或操作事故,喷咀不会损伤设备,如擦伤冷却辊(6)表面等,因为氮化硼比氧化铝和氮化硅质地软。

附图简要说明:

图1、为本发明的组合式喷咀的结构示意图。其中(1)是上喷咀,选用石英玻璃材料;(2)是下喷咀,选用特种陶瓷材料,氮化硼;(3)是上下喷咀固定环。

图2、为下喷咀外底部为平底形状,图3为下喷咀外底部为台阶形状,图4为下喷咀外底部为剪头形状。

该三种形状均可采用,但以剪头状(图4)为最佳。该种形状对高速旋转辊子表面气流有分流作用,可减少对熔潭的冲击作用,从而制取的非晶合金带表面光滑,气孔少,带子质量好。

图5、为单包一次制取非晶合金带的工艺流程示意图。

图6、大容量连续制取非晶合金带的工艺流程示意图。

在图5和图6中(1)上喷咀(2)下喷咀(3)固定环(4)钢液(5)熔潭(6)铜冷却辊(7)非晶合金带(8)感应加热线圈(9)通气管道(10)熔钢包(11)中间包予热炉。

下面为本发明的两个实施例:

实施例1、Fe-Ni基磁性材料,采用单包一次制带工艺(图3),一次装容量1公斤左右,熔钢温度1250℃,用本发明的喷咀,喷射孔为窄缝矩型孔:宽0.9m/m,长20m/m。使用25次喷射孔无明显扩张,无损坏。带子收得率大于90%。

实施例2、钴基磁性材料,采用连续制带工艺(图4),连续喷制7公斤,熔钢温度1380℃,用本发明的组合式喷咀做中间包喷咀,预热温度≥850℃,喷射孔为窄缝矩型孔,宽1.2mm,长5mm,一次用后看不出喷射孔尺寸有什么变化,可再次返复使用。

本发明的组合式喷咀可用于制取各种非晶合金条带,如各种磁性材料,高强度耐蚀材料,钎焊材料,催化剂材料及特殊功能材料等。

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