CN112113677A - 一种钕铁硼熔炼测温装置及测温方法 - Google Patents

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梅锐
张斌洪
付松
满超
胡跃辉
赵栋梁
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Abstract

本发明公开了一种钕铁硼熔炼测温装置，包括机架、控制单元、步进电机、传动机构和测温杆，所述步进电机固定在机架上，所述测温杆的下端设有测温探头，所述步进电机通过传动机构带动测温杆沿竖直方向运动，所述控制单元控制步进电机运行，所述测温杆与控制单元电连接。测温方法，控制单元控制步进电机启动，带动测温杆下降，下降速度0.01m/s‑0.1m/s，当温度升高速率大于500℃/s，控制测温杆继续移动下降L/2，L为热电偶前端石英管的测温探头长度；当温度变化速率<2℃/s时，以此温度值为熔液温度，控制单元控制步进电机驱动测温杆上升，回到初始位置。本发明的优点是：既能准确测得熔液温度，还可以有效防止测温探头的损坏。

Description

一种钕铁硼熔炼测温装置及测温方法
技术领域
本发明涉及一种钕铁硼熔炼测温装置及测温方法。
背景技术
在钕铁硼熔炼过程中，每隔一段时间需要对溶液温度进行测温，以确保熔炼处于最佳温度区间内，现有方式是人工控制电机驱动测温杆下移浸入钕铁硼溶液中，由于人工判断浸入深度和测温时间因人而异，易导致温度测试准确度降低，甚至浸入过深和时间过长，测温热电偶和探头损毁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钕铁硼熔炼测温装置及测温方法，能够有效解决现有钕铁硼熔炼过程测温由人工判断，造成热电偶和探头损毁的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种钕铁硼熔炼测温装置，包括机架、控制单元、步进电机、传动机构和测温杆，所述步进电机固定在机架上，所述测温杆的下端设有测温探头，所述步进电机通过传动机构带动测温杆沿竖直方向运动，所述控制单元控制步进电机运行，所述测温杆与控制单元电连接。
优选的，所述传动机构为链条传动机构，所述链条传动机构包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮固定在与步进电机的电机轴上，所述从动链轮转动连接在机架上，所述链条绕在主动链轮和从动链轮之间，所述测温杆的上部固定在链条上，链条传动稳定性较高，能适应高温环境作业，及时控制测温杆上升或者下降。
优选的，所述传动机构为齿轮和齿条，所述齿轮固定在步进电机的电机轴上，所述齿条固定在测温杆上，所述机架上开有竖直的滑槽，所述测温杆的上部滑动设置在滑槽内，齿轮齿条传动在高温环境下精确度更高，稳定性更好，能控制测温杆平稳升降。
采用上述的钕铁硼熔炼测温装置的测温方法，控制单元控制步进电机启动，带动测温杆下降，下降速度0.01m/s-0.1m/s，当温度升高速率大于500℃/s，控制测温杆继续移动下降L/2，L为热电偶前端石英管的测温探头长度；当温度变化速率<2℃/s时，以此温度值为熔液温度，控制单元控制步进电机驱动测温杆上升，回到初始位置。
与现有技术相比，本发明的优点是：通过测温杆检测温度上升速度来判断是否测得准确的数值，当温度上升过慢后，即代表测温杆已经测到当前钕铁硼熔液温度，完成测温工作，立即回收，避免了以往由人工判断造成测温探头在熔液中停留时间过长的问题，从而既能准确测得熔液温度，还可以有效防止测温探头的损坏。
附图说明
图1为本发明一种钕铁硼熔炼测温装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1为本发明一种钕铁硼熔炼测温装置的实施例，一种钕铁硼熔炼测温装置，包括机架、控制单元、步进电机1、传动机构2和测温杆3，所述步进电机1固定在机架上，所述测温杆3的下端设有测温探头4，所述步进电机1通过传动机构2带动测温杆3沿竖直方向运动，所述控制单元控制步进电机1运行，所述测温杆3与控制单元电连接。
通过控制单元接收测温杆3的数据来判断是否已经测量到准确的熔液温度，一旦已经测量到准确温度，即可控制步进电机1带动测温杆3回收，防止测温杆3长时间浸泡在熔液中损毁。
一般来说传动机构2可以为链条传动，所述链条传动机构2包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮固定在与步进电机1的电机轴上，所述从动链轮转动连接在机架上，所述链条绕在主动链轮和从动链轮之间，所述测温杆3的上部固定在链条上。
当然，传动机构2还可以为齿轮和齿条传动，所述齿轮固定在步进电机1的电机轴上，所述齿条固定在测温杆3上，所述机架上开有竖直的滑槽，所述测温杆3的上部滑动设置在滑槽内。
链条传动和齿轮齿条传动都能适应钕铁硼熔炼的高温环境，同时能较为准确的控制测温杆的下降速度和下降高度，保证测温的准确进行。
具体测温方法为：钕铁硼熔液在坩埚5中加热，控制单元控制步进电机启动，带动测温杆下降，下降速度0.01m/s-0.1m/s，当温度升高速率大于500℃/s，控制测温杆继续移动下降L/2，L为热电偶前端石英管的测温探头长度；当温度变化速率<2℃/s时，以此温度值为熔液温度，控制单元控制步进电机驱动测温杆上升，回到初始位置。
通过测温杆检测温度上升速度来判断是否测得准确的数值，当温度上升过慢后，即代表测温杆已经测到当前钕铁硼熔液温度，完成测温工作，立即回收，避免了以往由人工判断造成测温探头在熔液中停留时间过长的问题，从而既能准确测得熔液温度，还可以有效防止测温探头的损坏。
在原料配制过程：准备纯度99.5％以上的Nd75Pr25、纯度99.8％以上的Dy、纯度99.3％以上的Dy、工业用Fe-B、工业用纯Fe、纯度99.5％的Cu、Al、Co，以质量百分数wt％配制。各元素的含量如表1所示：
NdPr Dy Gd Fe Co Cu Al Ga B
27.70 2.00 2.00 余量 2.00 0.15 0.90 0.25 0.96
表1
每次取1份配制好的原料放入氧化铝制的坩埚中，在高频真空感应熔炼炉中在进行熔炼，在1500℃精炼5min，然后通过调节加热功率实现降温，利用测温装置检测熔液温度，在达到目标温度1420℃时，使用单辊急冷法进行铸造，得到甩带片。在室温下将甩带片放入氢破用炉内通入纯度为99.5％的氢气吸氢2小时后，边抽真空边升温，在500℃的温度下抽真空2小时，之后进行冷却，取出氢破粉碎后的粉末。在氧含量100ppm以下的氮气下气流磨，得到细粉后混入0.17wt％的纯Ti粉，并添加辛酸甲酯，辛酸甲酯的添加量为混合后粉末重量的0.10％，再用V型混料机充分混合。在1.8T的取向磁场的压机中成型后，放入烧结炉进行烧结和时效，使用中国计量院的NIM-62000稀土永磁无损测量系统进行磁性能检测。表2为采用传统方式与本发明所用测温方法对比表格：
Figure BDA0002643802930000051
表2
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种钕铁硼熔炼测温装置，其特征在于：包括机架、控制单元、步进电机(1)、传动机构(2)和测温杆(3)，所述步进电机(1)固定在机架上，所述测温杆(3)的下端设有测温探头(4)，所述步进电机(1)通过传动机构(2)带动测温杆(3)沿竖直方向运动，所述控制单元控制步进电机(1)运行，所述测温杆(3)与控制单元电连接。
2.如权利要求1所述的一种钕铁硼熔炼测温装置，其特征在于：所述传动机构(2)为链条传动机构(2)，所述链条传动机构(2)包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮固定在与步进电机(1)的电机轴上，所述从动链轮转动连接在机架上，所述链条绕在主动链轮和从动链轮之间，所述测温杆(3)的上部固定在链条上。
3.如权利要求1所述的一种钕铁硼熔炼测温装置，其特征在于：所述传动机构(2)为齿轮和齿条，所述齿轮固定在步进电机(1)的电机轴上，所述齿条固定在测温杆(3)上，所述机架上开有竖直的滑槽，所述测温杆(3)的上部滑动设置在滑槽内。
4.采用权利要求1至3中任一项所述的钕铁硼熔炼测温装置的测温方法，其特征在于：控制单元控制步进电机(1)启动，带动测温杆(3)下降，下降速度0.01m/s-0.1m/s，当温度升高速率大于500℃/s，控制测温杆(3)继续移动下降L/2，L为热电偶前端石英管的测温探头(4)长度；当温度变化速率<2℃/s时，以此温度值为熔液温度，控制单元控制步进电机(1)驱动测温杆(3)上升，回到初始位置。
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