[发明专利]热扩散连续制备高硅钢片的方法及其高硅钢片连轧装置

权利要求书

1.一种热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 空心低硅钢板带的制备过程：采用两卷宽度相同的洁净的低硅钢板卷，对向开卷，并平行临近形成均匀等距离的夹层空隙，然后将夹层空隙两侧的低硅钢板卷边缘连接缝合，形成具有夹层空隙的空心低硅钢板带；

b. 布料过程：将高硅粉末加入到在所述步骤a中制备的空心低硅钢板带的夹层空隙内，使高硅粉末均匀注入两片低硅钢板之间，形成低硅钢板带的芯部高硅粉末层；

c. 轧制过程：在所述步骤b中制备的装载高硅粉末的空心低硅钢板带经轧薄后，形成低硅钢板-高硅粉末层-低硅钢板的三明治夹层硅钢复合带，使高硅粉末与低硅钢板紧密机械结合；

d. 高温扩散过程：将在所述步骤c中轧薄后的三明治夹层复合带放入高温扩散热处理装置中，在还原性气氛保护下或惰性气体气氛保护下，并在高温作用下进行热处理，三明治夹层复合带芯部的Si元素向两侧的低硅钢板层扩散，实现冶金结合，当三明治夹层复合带芯部的Si完全扩散进入低硅钢板层后，即得到含硅量不低于6.5wt.%Si的高硅钢薄带；

e. 收卷过程：将在所述步骤d中制备的高硅钢薄带收卷，捆扎包装。

2.根据权利要求1所述的热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于：在所述步骤a空心低硅钢板带的制备过程中，用于制备空心低硅钢板带的板材为不含Si的纯铁板卷或者Si含量为0.1～4wt.%的低硅钢板卷，其厚度为0.1～200mm，宽度为50～2000mm。

3.根据权利要求2所述的热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于：在所述步骤d高温扩散过程中，采用的高温扩散热处理炉的炉温为700～1450℃，保温时间为0.5～100h；高温扩散热处理炉为电阻加热或感应加热；高温扩散过程采用单次热处理、多道次热处理或不同温度热处理方式。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于：在所述步骤a空心低硅钢板带的制备过程中，用于制备空心低硅钢板带的低硅钢板卷边缘连接缝合采用氩弧焊缝合或预先将低硅钢板卷边缘轧制成凸凹嵌合的形式进行封闭，形成空心低硅钢板带的两片低硅钢板之间的夹层空隙尺寸范围为1～100mm。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于：在所述步骤a空心低硅钢板带的制备过程中，采用的高硅粉末为纯度为100%的纯硅粉、含硅量为7～99wt.%的铁硅合金粉或平均硅含量为7～99wt.%的铁粉和纯硅粉的混合粉，粉末的粒径为10纳米～100微米。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于：在所述步骤b布料过程中，高硅粉末的加料方式为扁嘴式的自然重力加料、多喷头式气体载体加料或者震动筛式加料方式。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于：在所述步骤c轧制过程中，轧制过程中采用单道次轧制或多道次轧制，相邻轧制道次之间添加退火环节，以消除轧制应力，三明治夹层硅钢复合带的轧制变形量为10～2000%，轧机的走带速度为0.001～100米/秒。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的热扩散连续制备高硅钢片的方法，其特征在于：在所述步骤d高温扩散过程中，在高温扩散炉中通入惰性气体、还原性气体或者还原性气体和惰性气体组成的混合气体，惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种或其几种气体形成的混合气体，还原性气体为氢气、甲烷和一氧化碳中的一种或其几种气体形成的混合气体。