CN203875346U - 一种稀土永磁材料制粉的气流磨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于稀土永磁材料制粉的气流磨装置。包括给料系统、研磨系统和工艺气体压缩循环系统，所述气流磨装置还包括物料回收系统，所述物料回收系统包括旋风分离器、超细粉过滤器、回收混合腔和回收料罐，所述旋风分离器第一出口端伸入超细粉过滤器，旋风分离器第二出口端与超细粉过滤器的出口端分别通过双翻板阀连接所述细粉及超细粉回收混合腔；所述回收混合腔出口端通过对接口气体置换阀与回收料罐连接；所述回收混合腔设有混合腔体和物料出口阀门，所述混合腔体两侧设有振动器。本实用新型解决了传统气流磨装置过滤产生的超细粉末无法直接回收利用的问题，不仅可以减少稀土用量，提高材料收率，而且提高了生产安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种粉末的生产装置，特别涉及一种用于稀土永磁材料制粉的气流磨装置。
背景技术
高性能烧结稀土永磁材料的生产过程，主要包括熔炼、制粉、磁场压型、烧结、时效、加工、表面处理等七个主要的过程。在制粉过程中主要用到气流磨设备，目前行业内使用的气流磨设备主要由加料系统，研磨系统，旋风分离器，过滤器，氮气压缩机及气体循环管路组成。经研磨过后的细粉通过密封管道进入旋风分离器，气流在旋风分离器内旋转把细粉甩出降落，并经回收料罐回收。由于旋风分离器回收效率的影响，总有约占粉末总重的0.2％～1％左右的粉末会随高速流动的工艺气体流走，并进入压缩机，为了保护压缩机，通常在旋风分离器后设置过滤器，对工艺气体进行过滤。
经过滤器回收的粉末平均粒度一般小于2微米，全部为超细粉，现有技术对该超细粉一般有两种处理方式：用于烧结稀土永磁体或者在空气中燃烧报废。由于过滤器回收的超细粉几乎全部由气流磨制粉过程中稀土永合金晶界处研磨产生，其中含有重量百分比60～80％以上的稀土元素，因此不仅不能直接用来生产高性能的烧结稀土永磁体，而且为了保证稀土永磁体的性能，在熔炼配料时还需要多加相对量为1％的稀土元素以弥补损失；若将其直接加到旋风分离器回收的正常粉末中，由于超细粉料度太细，受到表面能的影响，极易团聚，因此很难采用常规的混料装置将其与正常回收的粉末混合 均匀，不仅会影响产品性能的一致性，每一个未混开的团聚小球还会在最后的磁体烧结过程中形成一个砂眼。
同时，由于该超细粉活性大，遇空气或水性物质会发生剧烈的燃烧，因此若采用在空气中燃烧报废的方式时，容易因为操作不当而发生爆炸，引起安全事故。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于稀土永磁材料制粉的气流磨装置，解决现有技术中稀土用量较大、收率低且经过滤回收的超细粉处理难度大，处理过程不安全的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于稀土永磁材料制粉的气流磨装置，包括给料系统、研磨系统、工艺气体压缩循环系统和物料回收系统，所述研磨系统与所述给料系统连接，所述工艺气体压缩循环系统用于向所述研磨系统、所述给料系统和所述物料回收系统中分别通入工艺气体，所述物料回收系统包括旋风分离器、超细粉过滤器、细粉及超细粉回收混合腔和回收料罐，所述旋风分离器进口端与所述研磨系统出口端连接；所述旋风分离器设有两个出口端，第一出口端与所述超细粉过滤器相连接，第二出口端连接所述回收混合腔；所述超细粉过滤器出口端与所述细粉及超细粉回收混合腔连接；所述细粉及超细粉回收混合腔包括混合腔体和设置在混合腔体出口处的物料出口阀门，所述混合腔体出口端通过所述物料出口阀门与所述回收料罐连接。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述给料系统包括依次连接的上料罐、料仓和振动给料器，所述上料罐和料仓连接处的两侧设有上料对接口气体置换阀，所述工艺气体压缩循环系统出口端与所述上料对接口气体置换阀连接，所述工艺气体压缩循 环系统通过所述上料对接口气体置换阀向料仓内通入工艺气体；所述振动给料器上端与所述料仓底部连接、下端连接所述研磨系统，将物料传递到所述研磨系统。
进一步，所述研磨系统包括研磨腔和依次设置在所述研磨腔上的分级机和称重传感器，所述分级机一侧设有分级机电机，另一侧通过管道与所述旋风分离器的进口端连接。
进一步，所述混合腔体两侧设有振动器，所述振动器为气动振动器或电磁振动器。
进一步，所述回收料罐为密封结构，所述回收料罐与所述混合腔体连接处的两侧设有对接口气体置换阀，所述工艺气体压缩循环系统通过所述对接口气体置换阀充入工艺气体。
进一步，所述工艺气体为氮气、氩气、氦气的一种或者几种的混合物。
进一步，所述旋风分离器的第二出口端通过双翻板阀连接所述回收混合腔。
进一步，所述超细粉过滤器出口端通过双翻板阀与所述细粉及超细粉回收混合腔连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的物料回收系统采用了细粉及超细粉无损失回收结构，经超细粉过滤器回收的超细粉和经旋风分离器回收的粉末均进入细粉及超细粉无损失回收混合腔，并在振动器的振动下进行初次混合回收。粉料回收率大于99.9％，不再产生需要废弃的过滤器超细粉末，不仅可以减少稀土用量，提高材料收率，而且由于不需处理经过滤的超细粉末，降低了生产难度、提高了生产的安全性。
附图说明
图1为本实用新型气流磨装置的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件如下：
1、上料罐，2、料仓，3、振动给料器，4、上料对接口气体置换阀，5、分级机电机，6、分级机，7、称重传感器，8、研磨腔，9、回收料罐，10、对接口气体置换阀，11、振动器，12、细粉及超细粉无损失回收混合腔，13、双翻板阀，14、超细粉过滤器，15、旋风分离器，15.1、旋风分离器第一出口端，15.2旋风分离器第二出口端，16、物料出口阀门，17、压缩机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实施例的气流磨装置，由给料系统、研磨系统、工艺气体压缩循环系统和物料回收系统构成。所述给料系统包括依次连接的上料罐1、料仓2和振动给料器3，所述上料罐1和料仓2连接处的两侧设有上料对接口气体置换阀4，所述工艺气体压缩循环系统出口端与所述上料对接口气体置换阀4连接，通过所述上料对接口气体置换阀4向料仓2内通入工艺气体；所述振动给料器3上端与料仓2底部连接，振动给料器3下端连接研磨系统的研磨腔8，物料传送到研磨系统；所述研磨系统包括研磨腔8和依次设置在研磨腔上的分级机6、称重传感器7，所述研磨腔8底部与所述工艺气体压缩循环系统的出口端连接，所述工艺气体压缩循环系统向研磨腔内通入工艺气体，所述分级机6一侧设有分级机电机5，另一侧通过管道与物料回收系统的旋风分离器15的进口端连接。
所述物料回收系统包括旋风分离器15、超细粉过滤器14、细粉及超细粉回收混合腔12和回收料罐9，所述旋风分离器15进口端与研磨系统出口端连接,旋风分离器15设有两个出口端，第一出口端15.1与超细粉过滤器14连接，第二出口端15.2通过双翻板阀13连接所述回收混合腔12；所述 超细粉过滤器14出口端通过双翻板阀13与所述细粉及超细粉回收混合腔12连接；所述细粉及超细粉回收混合腔12包括混合腔体和设置在混合腔体出口处的物料出口阀门16，所述混合腔体出口端通过所述物料出口阀门16与回收料罐9连接；所述混合腔体两侧设有振动器11。优选的，振动器11为气动振动器或电磁振动器。本实施例中，由超细粉过滤器回收的超细粉和旋风分离器回收的粉末均进入细粉及超细粉无损失回收混合腔，在振动器的振动下进行初次混合并回收。
优选的，本实施例的回收料罐9为密封结构，所述回收料罐9与所述混合腔12连接处的两侧设有对接口气体置换阀10，所述工艺气体压缩循环系统通过所述对接口气体置换阀10向回收料罐9内充入工艺气体。
本实施例的制粉装置采用的工艺气体为惰性气体，氧含量小于50ppm，优选的小于200ppm，包括氮气、氩气、氦气中的一种或者几种的混合物。
以下通过具体对比试验来说明本实用新型的气流磨装置的效果。
选取纯度大于99wt％的原材料，并进行10～60min抛丸处理，按配方比例重量百分比Nd22Dy8.8Co2.0Cu0.15Ga0.1Al0.2Ti0.1B0.97Fe65.68配料，将配好的原料，在真空带坯连铸炉内熔化，当合金熔液温度达到1470℃时，进行鳞片浇铸，强制冷却150min，得到0.2～0.5mm厚的稀土永磁材料的母合金鳞片。
将稀土永磁材料母合金送入氢破碎炉，充分抽真空脱气后充入80～90kPa的氢气，吸氢120min，然后在580℃的温度脱氢10小时；充入氩气进行强制冷却，温度低40℃后出料。出料应在惰性气体的环境下进行，与物料接触的气氛的氧含量小于200ppm，并将回收后的物料放在氮气保护的密闭容器中，然后在氮气保护下进行球磨，得到小于200μm的中磨粉。
利用本实用新型的设备进行细粉碎，获得平均粒径(SMD)为3.2μm的稀土永合金粉末，加入重量百分比0.2％的内润滑剂，在氮气保护的密封容器中混料180min；在N2保护的取向磁场强度为1.8T(特斯拉)的磁取向成型 装置中成型，压坯密度4.02g/cm3；成型后送入烧结炉，先在200～800℃的温度下进行8小时的脱脂脱气处理，然后进行1090℃×5hr烧结，烧结时充入约20kPa的氩气；进行900℃×3hr和580℃×6hr的热处理，冷却出炉后得到烧结稀土永磁材料毛坯。在上述烧结稀土永磁材料毛坯上加工D10-10mm的样柱，称作M1，进行性能测试。
同时，对得到的小于200μm的中磨粉利用传统气流磨设备进行细粉碎，该设备除了无细粉及超细粉无损失回收结构，其它操作过程与上述采用本实用新型的气流磨设备的操作过程完全一致，并在所烧结稀土永磁材料毛坯上加工D10-10mm的样柱，称作M2，并进行性能测试。
表1给出了M1、M2的各项磁性能指标以及熔炼配方中的稀土元素用量和制粉时的原料投入产出。
表1
由上表的数据可以看出，采用本实用新型的气流磨装置制粉，收率提高0.47％，且无过滤器粉末产生，不再需要进行过滤器超细粉的燃烧处理，提高了生产安全性；同时在达到相同磁性能的情况下，熔炼配料稀土元素的重量百分比由31.2％降低到了30.8％，稀土元素相对用量降低1.29％。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于稀土永磁材料制粉的气流磨装置，包括给料系统、研磨系统、工艺气体压缩循环系统和物料回收系统，所述研磨系统与所述给料系统连接，所述工艺气体压缩循环系统用于向所述研磨系统、所述给料系统和所述物料回收系统中分别通入工艺气体，其特征在于：所述物料回收系统包括旋风分离器、超细粉过滤器、细粉及超细粉回收混合腔和回收料罐，所述旋风分离器进口端与所述研磨系统出口端连接；所述旋风分离器设有两个出口端，第一出口端与所述超细粉过滤器相连接，第二出口端连接所述回收混合腔；所述超细粉过滤器出口端与所述细粉及超细粉回收混合腔连接；所述细粉及超细粉回收混合腔包括混合腔体和设置在混合腔体出口处的物料出口阀门，所述混合腔体出口端通过所述物料出口阀门与所述回收料罐连接。
2.根据权利要求1所述的气流磨装置，其特征在于：所述给料系统包括依次连接的上料罐、料仓和振动给料器，所述上料罐和料仓连接处的两侧设有上料对接口气体置换阀，所述工艺气体压缩循环系统出口端与所述上料对接口气体置换阀连接，所述工艺气体压缩循环系统通过所述上料对接口气体置换阀向料仓内通入工艺气体；所述振动给料器上端与所述料仓底部连接、下端连接所述研磨系统，将物料传递到所述研磨系统。
3.根据权利要求1所述的气流磨装置，其特征在于：所述研磨系统包括研磨腔和依次设置在所述研磨腔上的分级机和称重传感器，所述分级机一侧设有分级机电机，另一侧通过管道与所述旋风分离器的进口端连接。
4.根据权利要求1所述的气流磨装置，其特征在于：所述混合腔体两侧设有振动器，所述振动器为气动振动器或电磁振动器。
5.根据权利要求1所述的气流磨装置，其特征在于：所述回收料罐为密封结构，所述回收料罐与所述混合腔体连接处的两侧设有对接口气体置换 阀，所述工艺气体压缩循环系统通过所述对接口气体置换阀充入工艺气体。
6.根据权利要求1～5任一所述的气流磨装置，其特征在于：所述工艺气体为氮气、氩气、氦气的一种或者几种的混合物。
7.根据权利要求1～5任一所述的气流磨装置，其特征在于：所述旋风分离器的第二出口端通过双翻板阀连接所述回收混合腔。
8.根据权利要求1～5任一所述的气流磨装置，其特征在于：所述超细粉过滤器出口端通过双翻板阀与所述细粉及超细粉回收混合腔连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141015 |
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| CX01 | Expiry of patent term |