顆粒狀矽磷鐵合金的生產方法

2023-06-16 07:23:21

專利名稱：顆粒狀矽磷鐵合金的生產方法
專利說明 本發明屬於冶金技術領域，具體涉及一種高矽磷軟磁鐵合金材料地生產方法。
公知的矽鋼片磁性材料的生產方法是從礦石煉成鐵→煉成矽鋼→澆注鋼錠→軋成板坯→薄板→剪切→退火→酸洗→成品矽鋼片。這種生產方法生產的矽鋼片矽的含量最高可達4.5%，磷的含量為0.04～0.025%，根據試驗現有含量的矽鋼片材料，並不是含量最佳的磁性材料，因為各種用電設備中的鐵芯在交流使用的情況下，消耗於磁滯現象的能量在能量損耗中佔有一定的比例，所以矽含量在1～4.5%的範圍內鐵芯損耗較大，而且生產工藝複雜，對提高軟磁材料的性能和生產技術都存在一定的局限性。
本發明的目的是克服了現有技術中存在的不足之處，而提供了一種使含矽量達到6.5%，含磷量達到6%的顆粒矽磷鐵合金軟磁材料的生產方法。
本發明的目的是用以下措施來完成的，矽鋼材料的生產方法，包括用礦石冶煉成的，含碳量＜0.1%、含矽量在1～4.5%、含錳量在0.15～0.35%、含磷量在0.04～0.025%、含硫量＜0.03%的矽鋼材料。其特徵是顆粒狀軟磁材料，由礦石一次性冶煉成含矽量為6.5%、含磷量為6%的矽磷鐵合金。冶煉成的矽磷鐵合金，經過粉碎、篩選、分級工藝後，與無機鹽粘合劑混合，按產品規格壓鑄在各種形狀、大小的鐵芯模具內，經礦化磁場熱處理後，即成為顆粒狀軟磁鐵芯。這種生產方式是利用了矽、磷、石墨碳含量高而脆性也高的特點。解決了冶煉行業中由於提高矽含量不能軋片的難題，生產出一種顆粒狀軟磁高矽磷鐵合金材料。根據試驗，當含矽量在6.5%時，鐵芯損失最低，超過6.5%時鐵芯損失繼續增大(如圖所示)。
化學成份之對比(%) 電爐變壓器鋼 顆粒狀軟磁高矽磷鐵合金 本實用新型是由鐵礦石一次性冶煉成的高矽磷鐵合金。用破碎裝置粉碎成0.35～0.5大小的顆粒，篩選、分級後，再與耐溫、導磁、絕緣的無機鹽粘合劑按比例混合，放入鐵芯模具裡壓鑄成型，給高溫礦化熱處理後，即可生產出各種形狀大小的鐵芯。使用這種顆粒狀軟磁材料，可根據使用範圍的不同，首先製造出各種不同形狀大小的鐵芯模具。
本實用新型所用的無機鹽粘合劑是一種矽酸鈉鹽(水玻璃)，採用這種膠合劑膠結顆粒軟磁材料時，用量很小，但能保持高強度的膠合，主要是因為該膠合劑除了膠體二氧化矽的強度粘結能力之外，還因為採用的是液體狀態的粘合劑，因此能更完全地包裹顆粒狀軟磁材料。壓鑄時矽酸鈉鹽的昧咳鯰詬吖枇撞牧系姆萘考拔錮磣刺說玫澆蝦玫男Ч匭肟悸塹澆航岵牧霞杜淶奶跫攏≡窆杷崮蒲謂漢霞劣虢航岵牧狹秸呤室說吶潯取６杷崮蒲蔚惱辰崮芰θ鯰 它的模數及濃度，模數越高，則其膠結能力也越強，濃度越高，則它的膠結能力也增強。矽酸鈉鹽還具有較強的防腐蝕作用，因為它會在金屬表面上沉積一層二氧化矽(SiO2)膠體膜，另外還具有鹼金屬矽酸鹽溶液絕緣性能，它的絕緣程度取決於矽酸鹽的模數。
壓鑄成型後要進行磁場熱處理，可以提高鐵芯的密實度，因為矽酸鹽起礦化劑作用，所以當軟磁高矽磷鐵合金冷卻到居裡溫度時(768℃)，外加磁場此時發生磁性轉變。使高矽磷鐵合金中產生了自發的磁化區域-磁疇，由順磁性轉變為鐵磁性，當緩慢冷卻時發生有序化轉變，使高溫下的無序狀態變成原子按一定規律排列的有序狀態。經磁場熱處理後，最大磁導率顯著增加，磁疇取向後再去掉磁場。
本實用新型所含的碳最高含量為4.5%是一種石墨碳，具有一種特殊六方晶格，原子成層狀排列，所以顆粒狀高矽磷鐵合金的石墨碳含量的多少，對磁性影響不大，不予以考慮。
實施例 生產製造顆粒高矽磷鐵合金材料的目的，是為了提高軟磁材料中的矽、磷含量，簡化了生產工藝，使軟磁材料達到最佳的電磁性能。具體的生產方法是(一)將鐵礦石一次性冶煉成含矽量為6.5%、含磷量為6%的矽磷鐵合金;(二)冶煉成的矽磷鐵合金利用其脆性破碎成0.35～0.5左右的顆粒，同時進行篩選分級工藝;(三)粘合工藝，破碎後的顆粒材料與無機鹽粘合劑按比例混合。(四)混合後的顆粒軟磁材料，按產品規格壓鑄在各種形狀、大小的鐵芯模具內，最後進入磁場熱處理工藝，當溫度升高到850～900℃時，保溫一段時間，可以提高鐵芯的密實度，冷卻到居裡溫度時(768℃)，外加磁場此時發生磁性轉變，軟磁材料產生了自發磁化區域-磁疇，由順磁性轉變為鐵磁性。當緩慢冷卻時發生有序化轉變，使高溫下無序狀態變成原子按一定規律排列的有序狀態，經磁場熱處理後，最大磁導率顯著增加。
本發明與現有軟磁材料-矽鋼片相比，具有含矽磷量高、工藝簡單、成本便宜、鐵芯損失低等優點，為我國電力工業的發展，提供了一種物美價廉的新型軟磁材料-顆粒狀軟磁高矽磷鐵合金。而且還可以進一步緩和解決機電行業生產中，軟磁材料供不應求的緊張局面。
權利要求
1、一種矽鋼材料的生產方法包括由礦石→煉鐵→煉鋼等工藝而成的，含矽量在1～4.5%、含磷量在0.025～0.045%、含碳量＜0.1%、含錳量在0.15～0.35%、含硫量＜0.03%的矽鋼材料。其特徵是顆粒狀高矽磷鐵合金材料，由鐵礦石一次性冶煉成含矽量為≤6.5%、含磷量為＞6%、含碳量為＜4.5%的高矽磷鐵合金。冶煉合格的磁性材料經過粉碎、篩選、分級工藝後，在使用時與無機鹽粘合劑混合。按照產品規格壓鑄在各種形狀、大小鐵芯模具內，然後進行礦化和磁性熱處理，最大磁導率增加後再去掉磁場。
2、根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於由鐵礦石一次性冶煉成的高矽磷鐵合金材料，用破碎裝置粉碎成0.35～0.5大小的顆粒，分級、篩選後，再與耐溫、導磁、絕緣的無機鹽粘合劑按比例例混合，按產品規格壓鑄在鐵芯模具內。經高、中頻磁場熱處理後，構成各種形狀、大小的軟磁鐵芯。
3、根據權利要求1、2所述的生產方法，其特徵在於混合顆粒狀矽磷鐵合金，所用的無機鹽粘合劑，是液體矽酸鈉鹽粘合劑。
全文摘要
本發明具體涉及一種高矽磷軟磁鐵合金材料的生產方法，其目的是為了提高軟磁材料中的矽、磷含量，使此材料達到最佳的電磁性能。其特徵是將鐵礦石一次性冶煉成，含矽量為6.5％、含磷量為6％、含碳量4.5％的高矽磷鐵合金。經破碎、篩選、分級等工藝後，顆粒狀軟磁材料與無機鹽粘合劑混合，壓鑄在各種鐵芯模具內。經礦化磁場熱處理，即可生產出合格的軟磁鐵芯。
本發明具有含矽、磷量高、鐵芯損失低等優點。為機電行業生產軟磁鐵芯，提供了一種經濟效率高，工藝簡單的生產方法。
文檔編號H01F1/22GK1032197SQ88109058
公開日1989年4月5日 申請日期1988年9月28日 優先權日1988年9月28日
發明者張開正 申請人:張開正