[发明专利]一种抗直流互感器铁芯的制备工艺

说明书

本发明提供一种抗直流互感器铁芯的制备工艺，涉及电流互感器磁芯加工技术领域。所述抗直流互感器铁芯的制备工艺主要包括：选料、混料、铸锭、重熔、磁芯制备、热处理等步骤。本发明克服了现有技术的不足，提高了传统互感器铁芯的电磁感应强度，降低直流分量的误差影响，同时提升产品的成品率和稳定性，提升经济效益。

技术领域

本发明涉及电流互感器磁芯加工技术领域，具体涉及一种抗直流互感器铁芯的制备工艺。

背景技术

随着电子设备的日益普及且向着高频小型轻量化以及集成化方向发展，作为电子信息产业的重要支撑部件，磁芯的应用领域逐渐扩大。而各种新兴领域的扩充，对于磁芯等磁性元件提出了更高的性能要求——更高的饱和磁感应强度和使用频率，相对更低的功率损耗。

低压电流互感器用于低压电力用户电能计量装置的电流比例变换，由铁芯、线圈及绝缘材料构成，仅能准确测量50Hz、失真度＜5％的正弦波电流。当今社会电力用户的负荷性质朝多元化发展，其中一些用户的负荷含有大量的直流分量甚至是半波直流负荷，电流互感器受到半波电流的直流分量影响，铁芯接近饱和区，等效磁导率下降，使得电流互感器误差向负方向移动，导致电流互感器在半波直流状态下出现-30％～-70％的误差，严重影响了电能计量的公平、公正。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种抗直流互感器铁芯的制备工艺，提高了传统互感器铁芯的电磁感应强度，降低直流分量的误差影响，同时提升产品的成品率和稳定性，提升经济效益。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种抗直流互感器铁芯的制备工艺，所述直流互感器铁芯的制备工艺包括以下步骤：

(1)选料：选取以下重量百分比的原料：铌2％-4％、钴1％-2％、纳米石墨烯2％-3.5％、镍5％-8％、锌1％-2％、镓0.8％-1.4％、氧化锡2％-3％、二氧化硅0.8％-1.4％、三氧化二铅0.2％-0.4％，其余为铁；

(2)混料：将铁混合氧化锡、二氧化硅、三氧化二铅于冶炼炉中在1580-1640℃温度下进行高温熔融冶炼后，再加入铌、钴、镍、锌、镓进行抽真空，且在2100-2200℃高温冶炼一段时间，得混合金属液备用；

(3)铸锭：将上述混合金属液在1650-1750℃的温度下进行浇注，后以40-60℃/min的速度降温至常温得到铸锭；

(4)重熔：将上述铸锭于冶炼炉中在1600-1700℃的温度下进行热融后保温一段时间，再加入纳米石墨烯后向炉中通入氩气后，在氩气的保护下继续升温至2200-2300℃混合一段时间，得重熔金属液；

(5)磁芯制备：将上述重熔金属液在1350-1450℃的温度下喷射于转动的冷却辊上，冷却得到非晶条带，并将其卷成磁芯备用；

(6)热处理：将上述磁芯加热至650-680℃，保温一段时间后，再将其快速降温至400-450℃，继续保温后以10-20℃/min的速度匀速缓慢降温至150-180℃后，常温冷却，得抗直流互感器铁芯。

优选的，所述步骤(1)中各原料的重量百分比为：铌3％、钴1.5％、纳米石墨烯3％、镍6％、锌1.5％、镓1.2％、氧化锡2.5％、二氧化硅1.2％、三氧化二铅0.3％，其余为铁。

优选的，所述步骤(2)中铁混合氧化锡、二氧化硅、三氧化二铅高温熔融温度为1600℃，熔融时间为45-60min，且加入铌、钴、镍、锌、镓后抽真空的真空度为500-800Pa，冶炼温度为2150℃，冶炼时间为50-80min。

优选的，所述步骤(3)中浇注温度为1630℃，且降温速度为50℃/min。