專利名稱：一種制備高柔韌性非晶薄帶的噴嘴的制作方法
技術領域：
本發明涉及制備非晶薄帶的噴嘴，尤其涉及一種制備高柔韌性非晶薄帶的噴嘴。
背景技術：
六十年代末，美國和日本相繼發明了單輥急冷法制備非晶合金條帶的技術，從此非晶合金材料的制造得到了迅速發展，并得到了產業化應用。所謂單輥急冷法就是將合金溶液通過耐火材料噴嘴底部的縫隙注射到高速旋轉的、具有冷卻功能的金屬結晶輥的表面，經結晶棍的快速冷凝，形成非晶合金帶。結晶棍對合金溶液的冷凝速度可高達105°C /s以上，合金帶的速度大于20m/s，帶厚彡30 μ m,帶寬根據產品規 格確定。經檢索，美國專利文獻號US4142571公開了一種用于形成連續金屬帶的傳統設備和方法，它是在惰性氣體環境下或在真空密閉環境下實現的生產非晶帶材的設備和方法。美國專利文獻號US4154283公開了真空鑄造金屬帶以減小氣泡缺陷的形成的一種生產非晶帶材的方法。日本專利JP201136919A公開了非晶合金帶的制作工藝，即采用感應爐直接澆鑄到水冷輥上形成非晶帶的制備方法。中國專利申請公開號CN1691994A公開了一種用于生產非晶質合金板的方法和裝置，該專利給出了合金溶液由帶有加熱元件的坩鍋出口流出，進入連接通道并送入到二個旋轉輥的縫隙，通過冷凝、擠壓后而形成非晶質合金板。中國專利申請公告號CN85202699U公開了一種非晶薄帶連續制取裝置，包括一只熔煉包、一只內熱式中間包等。中國專利申請公開號CN1486800A公開了一種大塊非晶合金連續鑄軋技術，該發明通過坩鍋內的柱塞控制流入澆嘴的合金溶液流量，坩鍋與澆嘴緊密接觸，合金溶液通過澆嘴流入其下方的二個相向旋轉的水冷軋輥的輥縫內，通過水冷軋輥的冷凝和軋制，形成非晶帶。上述專利均只從生產流程上敘述了生產帶材的過程，而通過此方法生產出來的非晶帶材會出現因為應力分布不均勻而導致非晶帶材橫向方向上的卷曲，以及帶材質感較差，硬度大，不夠柔軟?，F在普遍使用的帶材制備方法是如圖1至圖2所示，熔融鋼液從噴帶包I流經噴嘴2，經過噴嘴2的狹長噴縫4流到高速旋轉的結晶器3上，迅速將熔融鋼液凝固成非晶帶材，在這一過程中工藝要求冷卻速度在106°C /s以上。如圖3所示，由于液體在快速冷卻為固體過程中為產生大量的內應力，采用傳統設計的噴縫，會導致非晶帶在形成過程中，冷卻速度不一樣，致使非晶帶材的內部應力形成大小不一樣，從而使產出非晶帶材出現卷曲現象。從帶材的橫向看，中間的冷卻方式為一維冷卻，只向銅輥徑向方向傳熱，而兩邊為二維冷卻，除了向徑向方向上傳熱，還向軸向方向傳熱。從現有的冷卻方式上看，非晶薄帶的冷卻速度永遠是中間冷卻慢于兩邊，而澆注在銅輥上的合金鋼水在冷卻過程中會產生收縮與應力，因為收縮不一致，導致應力分布不均勻，會使帶材產生卷曲現象和不夠柔軟感。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種制備高柔韌性非晶薄帶的噴嘴。為實現上述目的，本發明提供了一種制備高柔韌性非晶薄帶的噴嘴。該噴嘴包括一弧形的噴縫，其特征在于，所述噴縫弧度d的大小與噴縫長度L、噴縫寬度D、帶材厚度T、銅輥輥速V等相關聯，其關系式為d - VLT/D1/2。優選地，所述噴縫弧度d與銅輥輥速V成正比，與噴縫長度L成正比，與帶材厚度T成正比，與噴縫寬度D成反比，與噴帶寬度成正比。本發明通過將噴縫刻意制作一個弧度，通過非線性補償的方式有效彌補了鋼液快速凝固過程中的冷卻不均勻情況，并且通過本發明設計的噴嘴可以生產出板型平整，手感柔軟的非晶帶材，從而可以實現高平整度，高柔軟度的非晶帶的連續生產，特別適合于非晶帶的工業化生產。


圖1是傳統的非晶帶材生產裝置示意圖；圖2是傳統的非晶帶材生產裝置中噴嘴噴縫處示意圖；圖3是傳統的非晶帶材生產裝置產出的非晶帶材板型示意圖；圖4是根據本發明實施例的噴嘴噴縫處示意圖；以及圖5是根據本發明實施例的產出的非晶帶材板型示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。圖4是根據本發明實施例的噴嘴噴縫處示意圖。如圖4所示，本發明將噴嘴噴縫的結構做了相應的改動，將噴嘴的噴縫刻意制作出一個弧度，通過噴縫兩邊鋼水先流出、噴縫中心的鋼水后流出的方式來補償因為結晶器兩邊冷卻快、中間冷卻慢的問題。這種弧度是根據不同寬度的帶材制作不同弧度的方式設計的。主要是根據噴縫弧度d的大小與噴縫長度L、噴縫寬度D、帶材厚度T、銅輥輥速V等相關因素的關系而設計出，其關系式為d - VLT/D1/2。由關系式可以看出，噴嘴的弧度與銅輥的線速度成正比，與噴帶寬度大小成正比，與帶材厚度成正比，與噴縫寬度成反比。下表是4個具體實施例采用的具體參數
權利要求
1.一種制備高柔韌性非晶薄帶的噴嘴，包括一弧形的噴縫，其特征在于，所述噴縫弧度 d的大小與噴縫長度L、噴縫寬度D、帶材厚度T、銅輥輥速V等相關聯，其關系式為d - VLT/
2.根據權利要求1所述的噴嘴，其特征在于，所述噴縫弧度d與銅輥輥速V成正比，與噴縫長度L成正比，與帶材厚度T成正比，與噴縫寬度D成反比，與噴帶寬度成正比。
全文摘要
本發明涉及一種制備高柔韌性非晶薄帶的噴嘴。該噴嘴包括一弧形的噴縫，其特征在于，所述噴縫弧度d的大小與噴縫長度L、噴縫寬度D、帶材厚度T、銅輥輥速V等相關聯，其關系式為d∝VLT/D1/2。本發明通過將噴縫刻意制作一個弧度，通過非線性補償的方式有效彌補了鋼液快速凝固過程中的冷卻不均勻情況，并且通過本發明設計的噴嘴可以生產出板型平整，手感柔軟的非晶帶材，從而可以實現高平整度，高柔軟度的非晶帶的連續生產，特別適合于非晶帶的工業化生產。
文檔編號B22D11/06GK102990023SQ201210583249
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者李曉雨, 龐靖, 姜桂君 申請人:青島云路新能源科技有限公司