专利名称：无涂层电工钢退火与发蓝工艺和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于热处理技术，特别涉及用于无涂层电工钢片叠片退火和发蓝工艺和装置。
背景技术：
目前用无涂层硅钢生产电机铁芯的退火和法兰处理的设备主要有两种，一种是早期的罩式炉或井式炉+发蓝炉；另一种是连续退火炉。
早期的井式炉，没有发蓝功能，将退火的电机铁芯片在冷却过程中300℃左右出炉，在空气中氧化发蓝的工艺。这样工艺过程，影响电机铁芯的各种性能指标。
还有部分厂家已改用罩式炉实现退火发蓝工艺，用氮气或氮加少量的氢(可采用纯氮加氨分解气)为保护气，采用散片退火、发兰的方式，当升温到300℃左右经一段时间除油后，通入保护气体再继续升温到760～800℃，保温2小时左右，将退火的电机铁芯片在冷却过程中450℃左右充水蒸气进行发蓝处理的工艺后，冷却至300℃以下出炉。该工艺的缺点是散片退火后常常发生粘片和冲片变形，直接影响后续的叠片，且有许多冲片报废。如《微电机》2005.1所公开的“压缩机电机硅钢片热处理”。
由于原有罩式炉或井式炉半工艺电工钢片散片退火后常常发生粘片、氧化和冲片变形，直接影响后续的叠片，并产生有许多冲片报废，而且无法实现半工艺硅钢成品定子(转子)叠片直接进行退火发蓝的工序。
发明内容
本发明的目的在于开发一种无涂层电工钢退火与发蓝工艺和装置，将半工艺即无涂层硅钢片冲片并叠好片后的成品铁芯进行消除应力退火与发蓝一体化处理。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，无涂层电工钢退火与发蓝工艺，其包括如下步骤
1)将无涂层硅钢片冲片并叠好片后的成品铁芯放置在罩式炉内，在氢气气氛下进行退火处理；2)当试样缓冷到300～450℃时，对罩式炉内罩进行抽真空，真空度＜-95000Pa，向炉内通入发蓝用水溶液介质，同时保温20～60min；3)再次抽真空后充氮气冷却，小于150℃后出炉。
其中，所述的水溶液介质为水、水蒸气、或发蓝用试剂。
步骤1)中对罩式炉内罩进行抽真空，真空度＜-95000Pa。
另，本发明的无涂层电工钢退火与发蓝装置，包括，炉台，炉台端面设置至少一圈供释放蓝化介质的导管，该导管上开设有孔；料框，安装于炉台上；内罩，罩设于料框外；加热罩，罩设于内罩外；保护气体管，接设入炉腔内，并外接一真空泵；循环风机，设置于炉台下。
另，所述导管为沿炉台端面圆周设置。
所述的导管上的孔还设喷嘴，可以根据需要调节喷入量。
本发明的特点是在罩式炉炉内用氢气作为保护气体，在700～820℃高温下进行对半工艺硅钢叠片产品进行退火，在该温度范围内，氢气对试样表面进行充分的还原，使得试样表面非常清洁并具有高的表面活性，为发蓝处理做好了良好的准备。
发蓝前采用抽真空，使得叠片后试样的片与片之间的缝隙内处于真空状态，发蓝介质进入后很容易进入到片层之间达到均匀发蓝的效果。
本发明的有益效果应用本发明的热处理炉退火发蓝装置，可以更好完成半工艺电工钢叠片后退火发蓝工艺过程，既可保证好的退火质量又可得到均匀的发兰效果。采用本装置在不增加任何生产成本条件下可以提高退火发蓝后的硅钢叠片产品的磁感，降低铁损，提高最终产品的效率。根据测试，电机效率可以提高1-2％左右，消除了原有热处理炉中易发生粘片、氧化和冲片变形等问题。
图1为本发明无涂层电工钢退火与发蓝工艺的流程图；图2为本发明无涂层电工钢退火与发蓝装置的结构示意图；
图3为图2的A-A剖视图。
具体实施例方式
参见图1，本发明的无涂层电工钢退火与发蓝工艺，将半工艺即无涂层硅钢片冲片并叠好片后的成品铁芯放置在罩式炉内(步骤101)，进行密封检验后，设置加热罩，内罩内气氛抽真空，充氮气(步骤102)，再次真空泵系统将氮气抽出，通入氢气并开始加热(步骤103)；在氢气气氛下，对半工艺--无涂层硅钢叠片产品进行退火处理在700～820℃高温下保温2-3小时(步骤104)；当成品铁芯缓冷到300～450℃时(步骤105)，对罩式炉内罩进行抽真空(步骤106)，真空度＜-95000Pa后，向炉内通入发蓝用水溶液介质(水或水蒸气、或发蓝用试剂)，(步骤107)；同时保温20～60min，再次抽真空后充氮气快速冷却到150℃以下后出炉(步骤108)，卸料(步骤109)。
参见图2、图3，本发明的无涂层电工钢退火与发蓝装置，包括，炉台1，沿炉台1端面设置一圈导管7，该导管上开设有孔8；料框2，安装于炉台1上；内罩3，罩设于料框2外；加热罩4，罩设于内罩外；保护气体管5，接设入炉腔内，并外接一真空泵系统9；循环风机6，设置于炉台1下。
为获得很好的发蓝均匀性，在炉台1端面、料架2底部沿炉台圆周方向配置的不锈钢的导管7上均匀间隔开20个孔8，以便使发蓝介质均匀进入炉内实现发蓝。
进行发兰处理时，将半工艺硅钢冲片后叠片的产品10置于炉台1上的料筐2内，设置内罩3并压紧，进行密封检验后，设置加热罩4，用真空泵系统9将炉内空气抽出，向炉内充入氮气，再次真空泵系统9将氮气抽出，通入氢气并开始用加热罩4加热；温度达到退火温度设定值后保温，随后进行缓慢冷却，当温度达到发蓝设定温度时，用抽真空系统9将炉内抽真空(＜-95000Pa)，通过发蓝介质管线7和发兰介质均匀分配的不锈钢管分配器将发蓝介质通入炉内，并在350～400℃下保温20～60min，再用抽真空系统9将炉内抽真空(＜-95000Pa)，并通入氮气，调离加热罩4，设置冷却罩，冷却到150℃后出炉，发蓝过程结束。
权利要求
1.无涂层电工钢退火与发蓝工艺，其包括如下步骤1)将无涂层硅钢片冲片并叠好片后的成品铁芯放置在罩式炉内，然后在氢气气氛下进行退火处理；2)当试样缓冷到300～450℃时，对罩式炉内罩进行抽真空，真空度＜-95000Pa，向炉内通入发蓝用水溶液介质，同时保温20～60min；3)再次抽真空后充氮气冷却，小于150℃后出炉。
2.如权利要求1所述的无涂层电工钢退火与发蓝工艺，其特征是，所述的水溶液介质为水、水蒸气、或发蓝用试剂。
3.如权利要求1所述的无涂层电工钢退火与发蓝工艺，其特征是，步骤1)中对罩式炉内罩进行抽真空，真空度＜-95000Pa。
4.无涂层电工钢退火与发蓝装置，其特征是，包括，炉台，炉台端面设置至少一圈供释放蓝化介质的导管，沿导管上开设有孔；料框，安装于炉台上；内罩，罩设于料框外；加热罩，罩设于内罩外；保护气体管，接设入炉腔内，并外接一真空泵；循环风机，设置于炉台下。
5.如权利要求4所述的无涂层电工钢退火与发蓝装置，其特征是，所述导管为沿炉台端面圆周设置。
6.如权利要求4所述的无涂层电工钢退火与发蓝装置，其特征是，所述的导管上的孔还设喷嘴。
全文摘要
无涂层电工钢退火与发蓝工艺，其包括如下步骤1)将无涂层硅钢片冲片并叠好片后的成品铁芯放置在罩式炉内，在氢气气氛下进行退火处理；2)当试样缓冷到300～450℃时，对罩式炉内罩进行抽真空，真空度＜－95000Pa，向炉内通入发蓝用水溶液介质，同时保温20～60min；3)再次抽真空后充氮气冷却，小于150℃后出炉。本发明将半工艺即无涂层硅钢片冲片并叠好片后的成品铁芯进行消除应力退火与发蓝一体化处理，既可保证好的退火质量，又可得到均匀的发兰效果；而且，在不增加任何生产成本条件下提高硅钢叠片产品的磁感，降低铁损，电机效率提高1－2％左右，消除了原有热处理炉中易发生粘片、氧化和冲片变形等问题。
文档编号C21D1/74GK101082075SQ20061002699
公开日2007年12月5日 申请日期2006年5月29日 优先权日2006年5月29日
发明者李红梅, 向顺华, 关运泽, 刘华飞 申请人:宝山钢铁股份有限公司