[发明专利]一种铁箔的制备方法

说明书

本发明涉及一种铁箔的制备方法，包括：1)在中频炉中熔化工业纯铁，工业纯铁的成分与铁箔成分一致；2)熔化后的工业纯铁经过中间包进入喷射包，喷射包为设有喷嘴的钢水容器；熔化后的工业纯铁从喷射包的喷嘴处喷出，在高速旋转的水冷铜辊上快速冷凝为厚度10～30μm的超薄铁箔；3)铁箔沿铜辊切线方向甩出，由卷取机实现在线卷曲成卷。本发明采用工业纯铁直接浇铸成铁箔，省去了轧制、再加热等多道工序，制备成本低，生产效率高；同时可通过控制水冷铜辊的旋转速度控制工业纯铁的冷却速度，进而得到不同厚度规格的铁箔，操作灵活方便。

技术领域

本发明涉及金属材料制备技术领域，尤其涉及一种铁箔的制备方法。

背景技术

铁箔是指很薄的金属铁，可广泛应用于磁屏蔽材料、高储能密度的镍镉电池和包装材料等。公开号为CN104134802A的发明专利公开了一种“锂电池”，利用铁箔作为锂电池负极的集流体，取代了铜箔，大大降低了电池的原料成本。

常规的铁箔制备方法包括冷轧法、电解法等。公开号为CN102688885A的发明专利公开了“一种叠层法同步冷轧铁箔的制备方法”，其采用厚薄两种铁片若干件，厚夹薄片组成一叠层结构，轧前分别对各叠层材料进行热处理，并在叠层间涂抹润滑材料，将此组合叠层结构送入普通两辊或四辊轧机冷轧减薄，选择适当的压下率及轧制道次即可将薄铁片减薄为所需厚度的铁箔。公开号为CN1066478A的发明专利公开了一种“电解成型制备纯铁箔的方法”，其特点是采用可溶性阳极，电解质水溶液由FeCl₂·6H₂O和少量的稳定剂、润湿剂所组成，所用阴极电流密度为0.01-0.35A/cm²，在PH为0.1-3.5的酸性电解质溶液中电解沉积厚度为20-100微米、纯度为99.89％的纯铁箔。

目前，无论是冷轧法还是电解法制备铁箔，都存在工艺复杂、成本较高、效率较低等问题。

发明内容

本发明提供了一种铁箔的制备方法，采用工业纯铁直接浇铸成铁箔，省去了轧制、再加热等多道工序，制备成本低，生产效率高；同时可通过控制水冷铜辊的旋转速度控制工业纯铁的冷却速度，进而得到不同厚度规格的铁箔，操作灵活方便。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种铁箔的制备方法，包括如下步骤：

1)在中频炉中熔化工业纯铁，工业纯铁的成分与铁箔成分一致，具体成分的重量百分比含量为：C≤0.0030％；Si≤0.01％；Mn≤0.04％；P≤0.005％；S≤0.002％；Al≤0.005％；Fe≥99.8％；其余为不可避免的杂质；

2)熔化后的工业纯铁经过中间包进入喷射包，喷射包为设有喷嘴的钢水容器；熔化后的工业纯铁从喷射包的喷嘴处喷出，在高速旋转的水冷铜辊上快速冷凝为厚度10～30μm的超薄铁箔；

3)铁箔沿水冷铜辊切线方向甩出，由卷取机实现在线卷曲成卷。

所述中间包具有加热保温功能，熔化后的工业纯铁在中间包内温度控制在1400℃以上，且浇铸过程中间包内工业纯铁熔体的温度偏差小于5℃。

对中间包和喷射包内的液位进行自动检测，保证铁箔制备过程中液面波动小于±3mm。

所述喷射包的喷嘴采用BN喷嘴，制备铁箔时对喷嘴到水冷铜辊辊面之间的距离进行实时检测及调整，保证工业纯铁熔体以“平面流”的方式流到水冷铜锟辊面上。

水冷铜辊运转时锟面沿径向和轴向的跳动均小于5μm，水冷铜辊的表面粗糙度为1.5～2.0μm。

水冷铜辊的转动速度为10～50m/s，工业纯铁熔体在辊面上的冷却速度为10⁴～10⁶℃/s。