CN111922332A - 钝化粉体装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种钝化粉体装置及方法，所述钝化粉体装置包括：箱体，所述箱体上设有箱门和手套操作孔，所述手套操作孔上设有橡胶手套；设于所述箱体的排氧装置，包括与氩气气源连接的气体导入阀和排气阀；设于所述箱体内用于测量所述箱体内氧含量的测氧仪；控制装置，包括与所述测氧仪相连的控制器和设于所述箱体上且与所述控制器相连的电磁阀，所述控制器根据所述测氧仪的反馈信息控制所述电磁阀开关以使空气进入或防止空气进入，进而控制所述箱体内的氧含量处于预设范围内，通过以上装置，可以根据粉体自身特性，控制粉体氧化的速度，使粉体缓慢氧化，避免过度发热自燃，减少粉体燃烧的风险，保证安全性，同时节省工作人员的时间。

Description

钝化粉体装置及方法
【技术领域】
本发明涉及粉体末加工技术领域，具体涉及一种钝化粉体装置及方法。
【背景技术】
超细/纳米粉体由于比表面积大，一般具有活性高的特点，某些粉体一旦曝露在空气中就会急剧氧化、燃烧，有些超细/纳米粉体在保存过程中还会存在晶粒长大现象，这些都影响了粉体的性能和具体的使用烧结。
NdFeB永磁材料具有高剩磁、高矫顽力及高磁能积等特性，是目前应用最为广泛的一类永磁材料，广泛应用于电声器件、风力发电机、计算机、新能源汽车、电机等领域。随着科技的不断进步，烧结NdFeB永磁材料的应用范围越来越广泛，也对烧结NdFeB永磁材料磁性能提出越来越高的要求。
烧结钕铁硼属于一类粉体末冶金功能材料，而材料的结构对材料的性能有着决定性的作用，所以在钕铁硼材料的研发过程中探究材料的结构是必要的，钕铁硼粉体的粒度和形貌都对烧结钕铁硼的最终性能有着非常大的影响。在钕铁硼的研发过程中，要频繁的测量粉体的粒度和形貌，且在生产过程中也需要频繁的测量粉体的粒度和形貌来调整制粉体工艺。但由于尺寸效应，3～5um的钕铁硼粉体在空气中极容易自燃，所以在测量粉体的粒度和形貌之前将烧结钕铁硼粉体钝化是必要的。此外，在一些新的钕铁硼成型和烧结设备调试过程中也需要大量的钝化的钕铁硼粉体。通常手工钝化钕铁硼粉体容易发生自燃，具有一定的危险性；当大量使用钝化粉体的时候，需要手工钝化大量的粉体，也会浪费相关研究人员的时间；制作一种钝化钕铁硼粉体的装置可以有效解决钝化粉体过程中的危险性和节省研究人员的宝贵时间。
因此，有必要提供一种钝化粉体装置及方法，以解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种钝化粉体装置及方法，上述钝化粉体装置根据测氧仪测得的箱体内氧含量控制电磁阀的开关，控制空气进入，进而控制粉体氧化的速度，避免粉体过度发热自燃。
本发明的技术方案如下：一种钝化粉体装置，所述钝化粉体装置包括：
箱体，所述箱体上设有箱门和手套操作孔，所述手套操作孔上设有橡胶手套；
设于所述箱体的排氧装置，包括与氩气气源连接的气体导入阀和排气阀；
设于所述箱体内用于测量所述箱体内氧含量的测氧仪；
以及，控制装置，包括与所述测氧仪相连的控制器和设于所述箱体上且与所述控制器相连的电磁阀，所述控制器根据所述测氧仪的反馈信息控制所述电磁阀打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，进而控制所述箱体内的氧含量处于预设范围内。
优选的，所述钝化粉体装置还包括置于所述箱体内且用于盛装粉体的不锈钢托盘。
优选的，所述箱体包括相对设置的前壁和后壁以及两个相对设置的侧壁，所述箱门设于所述前壁上，所述手套操作孔设于其中一个所述侧壁上。
本发明还提到了一种钝化粉体方法，所述钝化粉体方法包括以下步骤：
将真空封装的粉体通过箱门置于箱体中；
打开气体导入阀将氩气导入所述箱体内，同时打开排气阀和测氧仪开关，持续通入氩气和排出所述箱体内的气体并检测所述箱体内的氧含量，当所述箱体内的氧含量小于或等于第一预设值时，关闭所述气体导入阀和所述排气阀；
通过所述箱体的橡胶手套拆开所述粉体的真空封装，将所述粉体曝露于所述箱体内的含氧环境中；
打开控制器，接收所述测氧仪的反馈信息，根据所述反馈信息控制电磁阀的打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，将所述箱体内的氧含量控制在预设范围内，所述粉体在氧含量处于所述预设范围内的含氧环境中持续钝化。
优选的，所述根据所述反馈信息控制电磁阀的打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，将所述箱体内的氧含量控制在预设范围内，包括：
当所述反馈信息中的氧含量低于所述预设范围内的最小值时，控制电磁阀打开；当所述反馈信息中的氧含量高于所述预设范围内的最大值时，控制所述电磁阀关闭。
优选的，所述钝化粉体方法还包括：
根据所述反馈信息，当所述箱体内的氧含量在半个小时的变化量小于第二预设值时，则所述粉体完全钝化，关闭所述测氧仪和所述控制器后打开所述箱门可以取出钝化粉体。
优选的，所述粉体为NdFeB粉体，所述第一预设值为200ppm，所述预设范围为1000ppm～1500ppm，所述第二预设值为100ppm。
优选的，所述将所述粉体曝露于所述箱体中，包括：将所述粉体均匀铺设于所述箱体中的不锈钢托盘中。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种钝化粉体装置及方法，所述钝化粉体装置包括：箱体，所述箱体上设有箱门和手套操作孔，所述手套操作孔上设有橡胶手套；设于所述箱体的排氧装置，包括与氩气气源连接的气体导入阀和排气阀；设于所述箱体内用于测量所述箱体内氧含量的测氧仪；以及，控制装置，包括与所述测氧仪相连的控制器和设于所述箱体上且与所述控制器相连的电磁阀，所述控制器根据所述测氧仪的反馈信息控制所述电磁阀打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，进而控制所述箱体内的氧含量处于预设范围内。通过以上装置，可以根据粉体自身特性，控制粉体氧化的速度，使粉体按照特定的速度缓慢氧化，避免过度发热自燃，减少粉体燃烧的风险，保证安全性，同时节省工作人员的时间。
【附图说明】
图1为本发明实施例钝化粉体装置的结构示意图。
图2为本发明实施例钝化粉体方法的流程图。
附图说明：钝化粉体装置100；托盘1；橡胶手套2；箱门3；测氧仪4；可编程逻辑控制器(PLC控制器)5；排气阀6；电磁阀7；气体导入阀8；箱体9；前壁91；侧壁92。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参阅图1，为本发明实施例的钝化粉体装置100，钝化粉体装置100包括箱体9，箱体9上设有箱门3和手套操作孔(图未示)，手套操作孔上设有橡胶手套2；设于箱体9的排氧装置，包括与氩气气源连接的气体导入阀8和排气阀6；设于箱体9内用于测量箱体9内氧含量的测氧仪4；以及，控制装置，包括与测氧仪4相连的PLC控制器5和设于箱体9内且与PLC控制器5连接的电磁阀7，PLC控制器5根据测氧仪4的反馈信息控制电磁阀7打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，进而控制箱体9内的氧含量处于预设范围内。可选的，箱体9包括相对设置的前壁91和后壁(图未示)以及两个相对设置的侧壁92，箱门3设于前壁91上，手套操作孔设于其中一个侧壁92上。可选的，钝化粉体装置100还包括设于箱体9内的不锈钢托盘1，用于盛装粉体。
具体的，箱门3用于取粉和放粉；橡胶手套2用于工作人员在箱体9外面对箱体9内的粉体进行操作；排氧装置，用于通入氩气来排出箱体9内的空气，将箱体9内的氧含量控制在第一预设值以下，再将粉体安全曝露曝露于箱体9中，其中第一预设值根据粉体特性而定，粉体在第一预设值以下的氧含量中不会发生急剧氧化后自燃；控制装置，通过PLC控制器5根据测氧仪4的反馈信息控制电磁阀7开关，进而控制空气的进入，将箱体9内的氧含量控制在预设范围内，使粉体缓慢氧化，其中预设范围根据粉体特性而定，粉体在预设范围内的氧含量中可以缓慢钝化。
本发明的钝化粉体装置，可以根据箱体9中的氧含量控制电磁阀7的打开和关闭，控制空气进入或避免空气进入，进而控制粉体氧化的速度，使粉体按照特定的速度缓慢氧化，避免粉体过度发热自燃。可以减少粉体燃烧的风险，自动钝化粉体可以节省工作人员的时间。
基于上述钝化粉体装置100，请参阅图2，本发明还提供了一种钝化粉体方法，包括以下步骤：
步骤S1，将真空封装的粉体通过箱门3置于箱体9中。
步骤S2，打开气体导入阀8将氩气导入箱体9内，同时打开排气阀6和测氧仪4开关，持续通入氩气和排出箱体9内的气体并检测箱体9内的氧含量，当箱体9内的氧含量小于或等于第一预设值时，关闭气体导入阀8和排气阀6。
步骤S3，通过箱体9的橡胶手套2拆开粉体的真空封装，将粉体曝露于箱体9内的含氧环境中。
步骤S4，打开PLC控制器5，接收测氧仪4的反馈信息，根据反馈信息控制电磁阀7的打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，将箱体9内的氧含量控制在预设范围内，粉体在氧含量处于预设范围内的含氧环境中持续钝化。
步骤S5，根据反馈信息，当箱体9内的氧含量在半个小时的变化量小于第二预设值时，则粉体完全钝化，关闭测氧仪4和PLC控制器5后打开箱门3可以取出钝化粉体。
下面以钕铁硼粉体(NdFeB粉体)为例，具体操作步骤如下：
步骤S1，取真空封装的NdFeB粉体，将NdFeB粉体通过箱门3放入不锈钢托盘1上。
步骤S2，打开气体导入阀8导入氩气，同时打开排气阀6和测氧仪4开关；持续通入氩气和排出箱体9内气体，待箱体9内氧含量降低到200ppm以下，关闭气体导入阀8和排气阀6
步骤S3，通过橡胶手套2将拆开真空封装的NdFeB粉体，并将NdFeB粉体均匀铺在不锈钢盘1上。
步骤S4，打开PLC控制器5，PLC控制器5接收到测氧仪4的反馈信息(氧含量值)后会作出反馈，在箱体9内氧含量低于1000ppm的时候控制电磁阀7打开，使箱体9外的空气进入箱体9内，提高箱体9内的氧含量，在箱体9内的氧含量大于1500ppm的时候控制电磁阀7关闭，防止体9外的空气进入箱体9内，控制箱体9内的氧含量在预设范围1000ppm-1500ppm，以使NdFeB粉体在1000ppm-1500ppm的氧含量中安全缓慢钝化。
步骤S5，待氧含量在半个小时的变化量低于100ppm的时候认为NdFeB粉体钝化完毕。关闭PLC控制器5，关闭测氧仪4，打开箱门3，获得钝化完成的NdFeB粉体。

Claims (8)

1.一种钝化粉体装置，其特征在于，所述钝化粉体装置包括：
箱体，所述箱体上设有箱门和手套操作孔，所述手套操作孔上设有橡胶手套；
设于所述箱体的排氧装置，包括与氩气气源连接的气体导入阀和排气阀；
设于所述箱体内用于测量所述箱体内氧含量的测氧仪；
以及，控制装置，包括与所述测氧仪相连的控制器和设于所述箱体上且与所述控制器相连的电磁阀，所述控制器根据所述测氧仪的反馈信息控制所述电磁阀打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，进而控制所述箱体内的氧含量处于预设范围内。
2.如权利要求1所述的钝化粉体装置，其特征在于，所述钝化粉体装置还包括置于所述箱体内且用于盛装粉体的不锈钢托盘。
3.如权利要求1所述的钝化粉体装置，其特征在于，所述箱体包括相对设置的前壁和后壁以及两个相对设置的侧壁，所述箱门设于所述前壁上，所述手套操作孔设于其中一个所述侧壁上。
4.一种钝化粉体方法，其特征在于，所述钝化粉体方法包括以下步骤：
将真空封装的粉体通过箱门置于箱体中；
打开气体导入阀将氩气导入所述箱体内，同时打开排气阀和测氧仪开关，持续通入氩气和排出所述箱体内的气体并检测所述箱体内的氧含量，当所述箱体内的氧含量小于或等于第一预设值时，关闭所述气体导入阀和所述排气阀；
通过所述箱体的橡胶手套拆开所述粉体的真空封装，将所述粉体曝露于所述箱体内的含氧环境中；
打开控制器，接收所述测氧仪的反馈信息，根据所述反馈信息控制电磁阀的打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，将所述箱体内的氧含量控制在预设范围内，所述粉体在氧含量处于所述预设范围内的含氧环境中持续钝化。
5.如权利要求4所述的钝化粉体方法，其特征在于，所述根据所述反馈信息控制电磁阀的打开或关闭以使空气进入或防止空气进入，将所述箱体内的氧含量控制在预设范围内，包括：
当所述反馈信息中的氧含量低于所述预设范围内的最小值时，控制电磁阀打开；当所述反馈信息中的氧含量高于所述预设范围内的最大值时，控制所述电磁阀关闭。
6.如权利要求4或5所述的钝化粉体方法，其特征在于，所述钝化粉体方法还包括：
根据所述反馈信息，当所述箱体内的氧含量在半个小时的变化量小于第二预设值时，则所述粉体完全钝化，关闭所述测氧仪和所述控制器后打开所述箱门可以取出钝化粉体。
7.如权利要求6所述的钝化粉体方法，其特征在于，所述粉体为NdFeB粉体，所述第一预设值为200ppm，所述预设范围为1000ppm～1500ppm，所述第二预设值为100ppm。
8.如权利要求4所述的钝化粉体方法，其特征在于，所述将所述粉体曝露于所述箱体中，包括：将所述粉体均匀铺设于所述箱体中的不锈钢托盘中。
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