CN102842418B - 一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，该方法是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在粉碎中的惰性气体中的氧含量为1000ppm以下的条件下进行粉碎的工序中，去除分级步骤，使原来被分离出来的超细粉继续混合在成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。该方法可使后续的烧结工序不易发生异常晶粒成长（AGG），并具有简化工序和降低制作成本的特点。
Description
技术领域
本发明涉及磁铁的制造技术领域，特别是涉及一种烧结钕-铁-硼（Nd-Fe-B）磁铁的制作方法及其装置。
背景技术
磁铁是可以产生磁场的物体，为一磁偶极子，能够吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属。钕-铁-硼（Nd-Fe-B）磁铁是磁铁中的一种，它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能，其最大磁能积(BH)max高过铁氧体(Ferrite)10倍以上；其本身的机械加工性能亦相当之好，工作温度最高可达200摄氏度，而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。
钕-铁-硼（Nd-Fe-B）磁铁的制作工艺有二种，一种是烧结钕-铁-硼磁铁，另一种是粘结钕-铁-硼磁铁。现有技术的烧结钕-铁-硼磁铁的制作工艺主要包括如下流程：配料→熔炼制锭→制粉→压型→烧结回火→磁性检测→磨加工→切削加工→电镀→成品。在烧结钕-铁-硼磁铁的制作工艺中，其中的制粉工序通常是采用气流粉碎法，作为钕-铁-硼（Nd-Fe-B）磁铁的微粉碎法，使用气流微粉碎设备是较为普遍的。从以往的常识来看，本领域的技术人员普遍认为：使用气流粉碎设备将超细粉（1μｍ以下）进行分级，去除被氧化的超细粉这一做法是比较好的。此时粉碎气氛中的氧含量约为1万ppm,烧结体的氧含量约为2900ppm～5300ppm。图1即为现有技术的采用气流粉碎法制粉工序的设备示意图，设备包括有粉碎装置1＇、分级装置2＇、成品粉收集装置3＇、超细粉回收装置4＇和压缩机5＇，在粉碎装置1＇内装有过滤器11＇，过滤器11＇连通粉碎装置1＇的出气口，粉碎装置1＇的进气口通过管道连通压缩机5＇，粉碎装置1＇的出气口通过管道连接分级装置2＇，分级装置2＇分别连接成品粉收集装置3＇和超细粉回收装置4＇，在制粉过程中，粗粉（也称为原料粉）从原料进口被送入粉碎装置1＇中，在粉碎装置1＇内采用气流粉碎方式对粗粉（原料粉）进行粉碎处理，经过过滤器11＇的过滤处理，粉碎后的粉末通过管道被送入分级装置2＇中执行分级步骤，而未粉碎或未完全粉碎的粗粉则继续留在粉碎装置1＇内继续进行气流粉碎；在分级装置2＇中，通过分级处理，超细粉通过管道进入超细粉回收装置4＇，而成品粉碎粉则进入成品粉收集装置3＇，提供给后继的加工工序；在超细粉回收装置4＇中，对气流和超细粉进行分离，超细粉回收装置4＇的出气口通过管道连接至压缩机5＇，气流通过压缩机5＇进行循环，超细粉则留在超细粉回收装置4＇内，这种制粉工序，超细粉回收装置4＇所收集的超细粉通常被丢弃。本技术领域的技术人员根据以往的常识普遍认为：使用气流粉碎设备将相对于生产量0.3%～3%的超细粉（1μm以下）进行分级以去除被氧化的超细粉这一做法是比较好的。但是，随着制造方法整体的防氧化程度不断进步，粉碎时气氛的氧含量可降至1000ppm以下，烧结磁铁中的氧含量也可降至2500ppm以下。烧结中氧含量变少反而更容易产生过烧结，更易引起异常晶粒成长的问题，矫顽力、方形度、耐热性的低下问题也更加显著。作为众知的改良制法，为防止异常晶粒成长通常会添加0.5%～1%左右的Ga、Zr、Mo、V、W等，但是这些元素多为非磁性元素，不仅存在工序复杂和制作成本上升的弊端，而且容易导致Br、（BH）max的低下问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，是将制粉工序中的分级步骤去除，通过在分级装置中加装过滤器的方式，使得从粉碎装置中送过来的超细粉不会从成品粉碎粉中分出，而是混合在成品粉碎粉中，可使后续的烧结工序不易发生异常晶粒成长（AGG），并具有简化工序和降低制作成本的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在粉碎中的惰性气体中的氧含量为1000ppm以下的条件下进行粉碎的工序中，去除分级步骤，使原来被分离出来的超细粉继续混合在成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。
所述去除分级步骤是在分级装置内增设一通过管道与压缩机相连通的过滤器，并将过滤器设置为能够阻挡超细粉通过，从而使得超细粉在分级装置内不被分离出来，继续混合在成品粉碎粉中被成品粉收集装置所收集。
一种烧结钕-铁-硼磁铁的制粉装置，包括粉碎装置、分级装置、成品粉收集装置和压缩机；粉碎装置设有进料口、进气口和出气口；分级装置设有进气口和出气口；粉碎装置的进气口连通压缩机，粉碎装置内设有第一过滤器，第一过滤器连通粉碎装置的出气口；粉碎装置出气口通过管道与分级装置的进气口相连通；分级装置的底部与成品粉收集装置相连通；分级装置内设有第二过滤器，第二过滤器连通分级装置的出气口；分级装置的出气口连通压缩机。
本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，是将原有的烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法中的分级步骤去除，相对于设备来说，就是废除设置在分级装置和压缩机间的超细粉回收装置，而在分级装置内（原来的微粉分级部）安装过滤器，以使超细粉不被去除，让超细粉直接混入成品粉碎粉中。通过在成品粉碎粉中添加以前被分离并丢弃的超细粉，可使后续的烧结工序不易发生异常晶粒成长（AGG）,也可使最适合的烧结温度范围放宽40℃左右，性能方面可使矫顽力最高提高12%，方形度最高提高15%，此外还可节约宝贵的稀土，在价格定价方面也能做出贡献。
本发明的有益效果是，由于采用了在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在粉碎中的惰性气体中的氧含量为1000ppm以下的条件下进行粉碎的工序中，去除分级步骤，使原来被分离出来的超细粉继续混合在成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。可使后续的烧结工序不易发生异常晶粒成长（AGG），并具有简化工序和降低制作成本的特点。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置不局限于实施例。
附图说明
图1是现有技术的采用气流粉碎法制粉工序的设备示意图；
图2是本发明的烧结钕-铁-硼磁铁的制粉装置示意图。
具体实施方式
实施例，
本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在粉碎中的惰性气体中的氧含量为1000ppm以下的条件下进行粉碎的工序中，去除分级步骤，使原来被分离出来的超细粉继续混合在成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。
所述去除分级步骤是在分级装置内增设一通过管道与压缩机相连通的过滤器，并将过滤器设置为能够阻挡超细粉通过，从而使得超细粉在分级装置内不被分离出来，继续混合在成品粉碎粉中被成品粉收集装置所收集。
参见图2所示，本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制粉装置，包括粉碎装置1、分级装置2、成品粉收集装置3和压缩机4；粉碎装置设有进料口11、进气口12和出气口13；分级装置2设有进气口21和出气口22；粉碎装置的进气口12连通压缩机4，粉碎装置内设有第一过滤器51，第一过滤器51连通粉碎装置的出气口13；粉碎装置出气口13通过管道与分级装置的进气口21相连通；分级装置2的底部与成品粉收集装置3相连通；分级装置2内设有第二过滤器52，第二过滤器52连通分级装置的出气口22；分级装置的出气口22连通压缩机4。
本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，粗粉（即原料粉）从原料进口即进料口11被送入粉碎装置1中，压缩机4工作时气流进行循环，粉碎装置1的进气口12有气流进入，在粉碎装置1内采用气流粉碎方式对粗粉（原料粉）进行粉碎处理，由于气流的流动作用，混合有粉碎粉末的气流会通过第一过滤器51并经由粉碎装置的出气口13流向分级装置2，由于第一过滤器51的作用，小于一定粒度要求的粉碎粉末通过第一过滤器51后流向分级装置2，而未粉碎或未完全粉碎的粗粉（即大于一定粒度要求）则继续留在粉碎装置1内继续进行气流粉碎；混合有粉碎粉末的气流进入分级装置2，本发明的分级装置2其实并不产生分级作用，为了方便与原有的设备相比较，仍然采用分级装置的描述，分级装置2内设有第二过滤器52，第二过滤器52连通分级装置的出气口22，这样，气流要流向压缩机4时就必须经过第二过滤器52，粉碎粉末中的成品粉碎粉仍然与原有的方式相同，依靠自重在分级装置2内掉向底部，并由与分级装置2的底部相连通的成品粉收集装置3所收集，由于有了第二过滤器52，通过对第二过滤器52进行设置，可以阻挡超细粉通过，这样，就使得超细粉也留在分级装置2中，与成品粉碎粉一同掉到成品粉收集装置3中。气流则通过第二过滤器52后流向压缩机4，实现循环。
为使过滤器不易发生堵塞，通过对过滤器结构的改进，可使过滤器即使是在长时间的运转下，也无需进行分解清理。比如说，在过滤器上增设能施加直接机械振动的构造，或者通过脉冲高压气流对过滤器施加振动等的改良。
另外，通过改良分级装置，若将分级装置的分选性设置为非常高的话，也可达到和使用过滤器一样的效果。
本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，是将原有的烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法中的分级步骤去除，相对于设备来说，就是废除设置在分级装置和压缩机间的超细粉回收装置，而在分级装置内（原来的微粉分级部）安装过滤器，以使超细粉不被去除，让超细粉直接混入成品粉碎粉中。随着磁体基本工序逐渐向非氧化工序演化，不去除超细粉较不易发生异常晶粒成长（AGG）,可获得更高的磁铁特性。本发明通过在成品粉碎粉中添加以前被分离并丢弃的超细粉，可使后续的烧结工序不易发生异常晶粒成长（AGG）,也可使最适合的烧结温度范围放宽40℃左右，性能方面可使矫顽力最高提高12%，方形度最高提高15%，此外还可节约宝贵的稀土，在价格定价方面也能做出贡献。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (2)
1.一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法，其特征在于：是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在粉碎中的惰性气体中的氧含量为1000ppm以下的条件下进行粉碎的工序中，去除分级步骤，使原来被分离出来的超细粉继续混合在成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序；所述去除分级步骤是在分级装置内增设一通过管道与压缩机相连通的过滤器，并将过滤器设置为能够阻挡超细粉通过，从而使得超细粉在分级装置内不被分离出来，继续混合在成品粉碎粉中被成品粉收集装置所收集；所述超细粉为1μm以下的粉末。
2.一种用于实现如权利要求1所述烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法的制粉装置，其特征在于：包括粉碎装置、分级装置、成品粉收集装置和压缩机；粉碎装置设有进料口、进气口和出气口；分级装置设有进气口和出气口；粉碎装置的进气口连通压缩机，粉碎装置内设有第一过滤器，第一过滤器连通粉碎装置的出气口；粉碎装置出气口通过管道与分级装置的进气口相连通；分级装置的底部与成品粉收集装置相连通；分级装置内设有第二过滤器，第二过滤器连通分级装置的出气口；分级装置的出气口连通压缩机。
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