CN102842419B - 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，在分级步骤之后，增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，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），此外还可节约宝贵的稀土，以及通过节省材料使得在价格定价方面极具竞争力。
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，是在制粉工序的分级步骤之后，增加混合步骤，将已经分离出来的超细粉再混合入成品粉碎粉中，可使后续的烧结工序不易发生异常晶粒成长（AGG），此外还可节约宝贵的稀土，以及通过节省材料使得在价格定价方面极具竞争力。
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，在分级步骤之后，增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。
所述增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中是在超细粉回收装置的下部与分级装置的下部之间增设一带阀门的管道，通过阀门控制，将超细粉回收装置所收集的超细粉送入分级装置的下部，与分级装置所分离得到的成品粉碎粉相混合而进入成品粉收集装置中。
所述增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中是将超细粉回收装置所收集的超细粉和成品粉收集装置所收集的成品粉碎粉分别取出来，再一同放入一混合机中按预置的要求进行混合。
一种用于实现上述烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法的制粉装置，包括粉碎装置、分级装置、成品粉收集装置、超细粉回收装置和压缩机；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，超细粉回收装置设有进气口和出气口；粉碎装置的进气口连通压缩机，粉碎装置内设有过滤器，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；分级装置的出气口通过管道连通超细粉回收装置的进气口；超细粉回收装置的出气口连通压缩机；在超细粉回收装置的底部还设有出料口，超细粉回收装置的出料口通过一带有阀门的管道连通分级装置的底部。
一种用于实现上述烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法的制粉装置，包括粉碎装置、分级装置、成品粉收集装置、超细粉回收装置和压缩机；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，超细粉回收装置设有进气口和出气口；粉碎装置的进气口连通压缩机，粉碎装置内设有过滤器，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；分级装置的出气口通过管道连通超细粉回收装置的进气口；超细粉回收装置的出气口连通压缩机；还包括一混合机，将成品粉收集装置收集的粉末和超细粉回收装置收集的粉末分别取出后，再一同放入混合机后按预置的要求进行混合。
本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，是在原有的烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法中的分级步骤之后增加混合步骤，把原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。相对于设备来说，一种方式，是将超细粉回收装置的底部与分级装置的底部之间通过一带有阀门的管道连接起来，通过打开阀门，可以让超细粉回收装置所收集的超细粉进入分级装置的底部，与分级装置所分离得到的成品粉碎粉相混合而后再进入成品粉收集装置中；另一种方式，增加一混合机，将成品粉收集装置收集的粉末和超细粉回收装置收集的粉末分别取出后，再一同放入混合机后按预置的要求进行混合。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，在分级步骤之后，增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，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），此外还可节约宝贵的稀土，以及通过节省材料使得在价格定价方面极具竞争力。
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是实施例一本发明的烧结钕-铁-硼磁铁的制粉装置示意图；
图3是实施例二本发明的烧结钕-铁-硼磁铁的制粉装置示意图。
具体实施方式
实施例一，
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，在分级步骤之后，增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。
所述增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中是在超细粉回收装置的下部与分级装置的下部之间增设一带阀门的管道，通过阀门控制，将超细粉回收装置所收集的超细粉送入分级装置的下部，与分级装置所分离得到的成品粉碎粉相混合而进入成品粉收集装置中。
参见图2所示，本发明的一种用于实现上述烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法的制粉装置，包括粉碎装置1、分级装置2、成品粉收集装置3、超细粉回收装置4和压缩机5；粉碎装置1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，超细粉回收装置4设有进气口41和出气口42；粉碎装置1的进气口12连通压缩机5，粉碎装置1内设有过滤器14，过滤器14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；分级装置的出气口22通过管道连通超细粉回收装置的进气口41；超细粉回收装置的出气口42连通压缩机5；在超细粉回收装置4的底部还设有出料口43，超细粉回收装置的出料口43通过一带有阀门的管道6连通分级装置3的底部。图2中，当管道6的阀门打开时，需要将粉碎压力减弱，也就是暂时停止粉碎。为使超细粉通过图2管道6回到成品粉收集装置3，管道6中的气流较弱较好。图中虽然没有表示出来，但为了使超细粉能够顺畅地回收，在管道6设置能够施加振动的构造较好。
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5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过滤器14并经由粉碎装置的出气口13流向分级装置2，由于过滤器14的作用，小于一定粒度要求的粉碎粉末通过过滤器14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，在分级装置2中，粉碎粉末中的超细粉会随着气流的流动从分级装置2的出气口22并通过管道进入超细粉回收装置4中，粉碎粉末中的成品粉碎粉则向下掉而进入成品粉收集装置3中；超细粉回收装置4会使气流流向压缩机5，而超细粉回收装置4所收集的超细粉，并通过带有阀门的管道6进入分级装置2的底部，与分级装置2所分离得到的成品粉碎粉相混合而进入成品粉收集装置3中。
实施例二，
本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法，与实施例一的不同之处在于，所述增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中是将超细粉回收装置所收集的超细粉和成品粉收集装置所收集的成品粉碎粉分别取出来，再一同放入一混合机中按预置的要求进行混合。
参见图3所示，本发明的一种用于实现上述烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法的制粉装置，与实施例一的不同之处在于，不是采用带有阀门的管道来连接超细粉回收装置的底部与分级装置的底部之间，而是增加一混合机7，将成品粉收集装置3收集的粉末和超细粉回收装置4收集的粉末分别取出后，再一同放入混合机后按预置的要求进行混合。
本发明的一种烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法及其装置，是在原有的烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法中的分级步骤之后增加混合步骤，把原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序。相对于设备来说，一种方式，是将超细粉回收装置的底部与分级装置的底部之间通过一带有阀门的管道连接起来，通过打开阀门，可以让超细粉回收装置所收集的超细粉进入分级装置的底部，与分级装置所分离得到的成品粉碎粉相混合而后再进入成品粉收集装置中；另一种方式，增加一混合机，将成品粉收集装置收集的粉末和超细粉回收装置收集的粉末分别取出后，再一同放入混合机后按预置的要求进行混合。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 (4)
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，在分级步骤之后，增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序；所述增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中是在超细粉回收装置的下部与分级装置的下部之间增设一带阀门的管道，通过阀门控制，将超细粉回收装置所收集的超细粉送入分级装置的下部，与分级装置所分离得到的成品粉碎粉相混合而进入成品粉收集装置中；所述超细粉为1μm以下的粉末。
2.一种烧结钕-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，在分级步骤之后，增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中，一同进入后续的加工工序；所述增加混合步骤将原来已分离出来的超细粉重新混合到成品粉碎粉中是将超细粉回收装置所收集的超细粉和成品粉收集装置所收集的成品粉碎粉分别取出来，再一同放入一混合机中按预置的要求进行混合；所述超细粉为1μm以下的粉末。
3.一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，包括粉碎装置、分级装置、成品粉收集装置、超细粉回收装置和压缩机；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，超细粉回收装置设有进气口和出气口；粉碎装置的进气口连通压缩机，粉碎装置内设有过滤器，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；分级装置的出气口通过管道连通超细粉回收装置的进气口；超细粉回收装置的出气口连通压缩机；其特征在于：在超细粉回收装置的底部还设有出料口，超细粉回收装置的出料口通过一带有阀门的管道连通分级装置的底部；所述超细粉为1μm以下的粉末。
4.一种用于实现如权利要求2所述烧结钕-铁-硼磁铁的制作方法的制粉装置，包括粉碎装置、分级装置、成品粉收集装置、超细粉回收装置和压缩机；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，超细粉回收装置设有进气口和出气口；粉碎装置的进气口连通压缩机，粉碎装置内设有过滤器，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；分级装置的出气口通过管道连通超细粉回收装置的进气口；超细粉回收装置的出气口连通压缩机；其特征在于：还包括一混合机，将成品粉收集装置收集的粉末和超细粉回收装置收集的粉末分别取出后，再一同放入混合机后按预置的要求进行混合；所述超细粉为1μm以下的粉末。
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