CN101021383A - 用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制备钕铁硼磁粉的设备，具体为用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉。本发明解决现有外热式旋转真空炉无法实现炉体内温度精确控制，因而外热式旋转真空炉无法用于各向异性粘结钕铁硼磁粉的制备的问题。该真空炉包含支撑的、被驱动可旋转的炉体和炉体外部、相对炉体可移动的电加热体，电加热体由被驱动可开合的两部分构成，也可做成单体可移出式的，还包含电控装置，在炉体内和电加热体上分别设置有热电偶，热电偶的输出线端与电控装置相连。本发明在炉体内和电加热体上同时设置了温度传感部件——热电偶，因而可实现炉体内温度的精确控制，可用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉。

Description

用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉

技术领域

本发明涉及用于制备钕铁硼磁粉，特别是各向异性粘结钕铁硼磁粉的设备，具体为用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉。

背景技术

粘结钕铁硼就是以压塑或注塑的方法，用钕铁硼磁粉粘结而成的一种磁性材料。按粘结钕铁硼磁粉性质的不同，可分为各向同性粘结钕铁硼和各向异性粘结钕铁硼。各向同性粘结钕铁硼技术相对简单但磁能积比较低，各向异性粘结钕铁硼最大磁能积理论上可比各向同性粘结钕铁硼大3倍。钕铁硼合金生成各向异性粘结钕铁硼磁粉要经过吸氢、歧化、脱氢、再结晶等一系列复杂的物理化学过程(业界人士简称之为HDDR)，实现这个过程要对温度、压力特别是温度进行严格的控制，稍有偏差就会使再结晶的磁粉各向异性程度不够甚至形成各向同性。各向异性粘结钕铁硼制备工艺在1997年列入国家863计划，2000年11月通过国家科学技术委员会的鉴定。但直至目前还未能实现工业化生产。主要问题是国内没有能与制备工艺配套、可实现炉体内压力、温度精确控制的设备——各向异性粘结钕铁硼磁粉专用真空炉。

真空炉是一种公知产品，广泛用于粉末冶金、热处理、钕铁硼合金的冶炼、烧结等。真空炉按加热方式分为内热式真空炉和外热式真空炉；内热式真空炉的加热体(或加热部件)位于真空炉的炉体内，外热式真空炉的加热体(或加热部件)位于真空炉的炉体外。按炉体的工作方式分为炉体旋转式和炉体非旋转式。内热式真空炉的炉体一般是非旋转式的。外热式真空炉体又可分为炉体旋转式和炉体固定式。

目前日本生产的用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的真空炉采用的是内热式且炉体不旋转结构。为了保证炉料温度的均匀性，用7根双层的细管子内管及夹层分别装料，分别控制；该产品有以下几方面的缺点：1、装料出料十分麻烦，只能很小心地进行手工操作，难以实现自动化。2、由于炉料在整个反应过程中并不是个被动的升温降温过程，它本身也在不断的放热和吸热，内热式的炉子补充反应过程中炉料的吸热没有问题，但吸收炉料反应过程中的放热相对困难；其采用的方法是，当内管处在放热阶段时，设法使夹层处在吸热阶段；当内管处在吸热阶段时，设法使夹层处在放热阶段，以此来实现温度控制。但温控是以内管需要为准，这样就要牺牲夹层的炉料。3、多路控制十分复杂，特别是温度控制复杂，成本高。4、用双层的细管子内管及夹层装料限制了装料量，大大限制了产量。

外热式旋转真空炉包含支撑的、被驱动可旋转的炉体和炉体外部的(电)加热体(或称外加热炉)，为便于炉体的散热，加热体相对炉体是可移动的，如加热体是可移进、移出的；也可由可开合的两部分构成，加热体在被驱动下可打开或合拢。通过加热体的打开或合拢、或移进移出实现加热体相对炉体的移动；同时还包含配(氢)气装置和抽真空装置。外热式旋转真空炉的最大优点是炉料受热温度均匀，加热、冷却变换灵活，加大炉体容量从而增加额定装料量没有技术上的障碍。外热式旋转真空炉的缺点是难于精确控温，一般用于温控精度、升温降温速度要求不高的领域。其现有温控方法仅单一的对炉体内或炉体外的温度进行测量和控制，即通常只在炉体内或加热体上安装有温度传感器，通过温度传感器采集到的温度信号控制加热体的电流或电压，实现炉体的温度控制，这种温控结构难以实现炉体内炉料温度的精确控制。没有精确的温度控制，外热式旋转真空炉就无法用于各向异性粘结钕铁硼磁粉的制备。目前未见可实现温度精确控制的外热式旋转真空炉。

发明内容

本发明针对现有外热式旋转真空炉无法实现炉体内温度精确控制，因而外热式旋转真空炉无法用于各向异性粘结钕铁硼磁粉的制备的问题，提供一种用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉。并仅以提供该外热式旋转真空炉的硬件结构为目的。

本发明是采用如下技术方案实现的：用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉，包含支撑的、被驱动可旋转的炉体和炉体外部、相对炉体可移动的电加热体，还包含电控装置，在炉体内和电加热体上分别设置有热电偶，热电偶的输出线端与电控装置相连。热电偶向电控装置输入炉体内外的温度信号，电控装置在其内相应软件的支持下，对炉体内外的温度信号进行分析、比较、输出控制信号来控制电加热体相对炉体的移动(合拢或打开，移出或移入)和控制电加热体的电流或电压，从而实现对炉体内温度的精确控制。

该外热式旋转真空炉在现有结构的基础上，在炉体内和电加热体上同时设置了温度传感部件——热电偶，因而可实现炉体内温度的精确控制，能满足各向异性粘结钕铁硼磁粉制备工艺的需求。该外热式旋转真空炉可用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉。

附图说明

图1为本发明所述的外热式旋转真空炉的结构示意图；

图中：1-炉体，2-炉盖，3-轴承，4-轴承，5-轴承座，6-轴承座，7-传动轮，8-减速机，9-电加热体，10-驱动装置，11-进气阀，12-排气阀，13-真空机组，14-热电偶，15-热电偶，16-电控装置，17-压力传感器，18-氢气源，20-配气箱。

具体实施方式

用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉，包含支撑的、被驱动可旋转的炉体1和炉体外部、相对炉体可移动的电加热体9，电加热体9由被驱动可开合的两部分构成，还包含电控装置16，在炉体内和电加热体上分别设置有热电偶14、15，热电偶14、15的输出线端与电控装置相连。炉体1通过两端的轴承3、4来实现可旋转支撑，轴承3、4分别固定于轴承座5、6上，炉体前端有个能打开和关闭的炉门2，在炉体上固定有传动轮7，通过传动轮7、传动皮带、减速机8实现对炉体的旋转驱动。电加热体9与驱动装置10相连，由驱动装置10(在电控装置的控制下)驱动电加热体的合拢或打开，合拢时炉体1处在加热或保温状态，打开时炉体1处在冷却状态。与现有外热式旋转真空炉一样，还包含配(氢)气和抽真空装置，配气和抽真空装置包含通过炉体一端的轴承4的孔与炉体1连通的配气箱20，配气箱20上分别安装有进气阀11和排气阀12，进气阀与氢气源18相连，排气阀12和真空机组13相连。配气箱20上安装有压力传感器17，压力传感器17向电控装置16输送测压信号，通过电控装置16控制进气阀和排气阀的开闭以控制炉体1内的气体压力。炉体内的热电偶14安装于配气箱20上并伸向炉体内部。炉体外的热电偶15安装于电加热体9上。与配气箱20连接的轴承4为旋转密封轴承，这样可保证配气箱与炉体之间在炉体旋转状态下的密封。

工作时，打开炉门2向炉体1内放进炉料，再关闭炉门2，打开排气阀12抽真空，达到额定的真空度之后，炉体1旋转，加热体9开始加热，电控装置16在相应软件支持下对输入的炉体内和加热体上的温度信号进行分析、比较、处理，控制加热体的电流或电压，并通过驱动机构10控制炉体1处在加热状态还是冷却状态，使炉体1内炉料的温度按照软件内设定的控温曲线走完全过程；电控装置16通过控制打开进气阀通入氢气增加炉体1内的氢气压力。或通过打开排气阀在真空机组负压的作用下降低炉体1内氢气的压力使炉体内氢气的压力按照设定的压力曲线走完全程，炉体1内的温度和压力分别按照设定的曲线走完全程后，炉体1停止旋转，打开炉门2，让炉体1反向旋转出料，工作全过程完成。

Claims (3)

1、一种用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉，包含支撑的、被驱动可旋转的炉体(1)和炉体外部、相对炉体可移动的电加热体(9)，还包含电控装置(16)，其特征为：在炉体内和电加热体上分别设置有热电偶(14、15)，热电偶(14、15)的输出线端与电控装置相连。

2、如权利要求1所述的用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉，其特征为：还包含配气和抽真空装置，配气和抽真空装置包含通过炉体一端的轴承(4)的孔与炉体(1)连通的配气箱(20)，炉体内的热电偶(14)安装于配气箱(20)上并伸向炉体内部。

3、如权利要求2所述的用于制备各向异性粘结钕铁硼磁粉的外热式旋转真空炉，其特征为：与配气箱(20)连接的轴承(4)为旋转密封轴承。

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