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铁基非晶合金的产业化

腊月:快赢彩票网    发布时间:2017-12-13 点击量:
铁基非晶合金是目前节能效果较理想的配电变压器铁芯材料,与传统硅钢片铁芯变压器相比,空载损耗下降约80%,空载电流下降约85%,目前已经应用于大功率电感器铁芯,大功率高频电源输出滤波电感器铁芯以及小功率电源输出电感器铁芯,汽车音响用电感器铁芯以及盘式高效电机等。国家电网已出台规定,要求新增配电变压器采用非晶材料,按每年15%的比例递增。到2015年,市场对铁基非晶合金的需求达到30万吨。因此,铁基非晶合金的产业化是一项十分迫切的重要任务。以万吨级铁基非晶合金生产线为例,需连续甩带2~4小时,每小时需钢水量2吨,而目前铁基非晶合金原料均采用真空炉熔炼,最大的真空炉容量为1吨,每炉熔炼周期为3.5小时左右,一炉可出合格原料约0.8吨,因此万吨级铁基非晶合金生产线至少要配置9台真空熔炼炉,投资大,成本高。
我国国家硅钢工程技术研究中心针对万吨级铁基非晶合金原料供给的重大难题,提出了以下技术措施。
一,用冷轧硅钢废料作为铁基非晶合金的主要原料替代工业纯铁。
以2012年为例,我国共生产冷轧硅钢642万吨,其中无向硅钢566万吨,取向硅钢76万吨,按冲片综合利用率85%计,仅2012年一年余料约有200万吨。由于没有规范的回收渠道,大部分作为轻薄料流落到废钢市场,而这些废料的成分比目前的工业纯铁还要洁净,价格低于工业纯铁每吨2000元以上。因此,规范冷轧硅钢废料的回收渠道,将冷轧硅钢废料作为铁基非晶合金的主要原料替代工业纯铁是降低原料成本,提高熔炼效率的最重要的途径之一。
二,底吹电渣感应炉进行熔炼和一次精炼。
对于万吨级铁基非晶合金生产,建议选择2台底吹电渣感应炉,单炉量2吨,每炉熔炼时间90分钟,每小时产钢2.5吨。在感应炉盖上安装可以移动收缩的电渣加热装置,冶炼熔化期依靠电磁感应加热,炉料熔化快,烧损少;冶炼精炼期扒去初期渣,电渣加热装置插入炉内,熔化高碱度专用电渣,埋弧操作将渣温提高,进行有效的精炼操作,脱氧、脱磷、脱硫等。为了提高精炼效果,在炉底装有底吹装置,可以按冶炼需要吹氩进行氩气精炼,或吹氩-氧混合气体进行脱碳等。
三,采用真空感应钢包精炼炉进行二次精炼。
对于万吨级铁基非晶合金生产,建议选择1台真空感应钢包精炼炉,单炉容量4吨,每炉的精炼时间90分钟,每小时产钢2.6吨。考虑到小型钢包温降大。感应线圈应以加热为主,搅拌为辅,将工作频率适当提高,采用中频300赫兹。考虑到真空钢包精炼炉工作真空度只属于中真空,炉底无需真空密封,浇铸时滑动水口可以直接开启进行浇铸。
研究表明, 采用2台底吹电渣感应炉进行熔炼和一次精炼,1台真空感应钢包精炼炉进行二次精炼,能够保证铁基非晶合金的成分精度,其产能能够满足万吨级铁基非晶合金生产的需要。

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