RU2033897C1

RU2033897C1 - Installation for making permanent magnets from rare-earth metal alloys

Info

Publication number: RU2033897C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Федотовских; Э.В. Либанов; А.Ф. Кондратьев; А.Н. Владыкин; А.А. Журавлев; В.В. Жалнин; Ю.К. Мисюров; Г.П. Станолевич
Original assignee: Производственное объединение "Московский завод постоянных магнитов из сплавов редкоземельных элементов"
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: installation comprises successively-installed devices for producing alloy, its coarse and fine grinding, compacting the resulting powder in electromagnetic field, baking it during heat-treatment, machining and magnetizing. Powder-compacting device has the form of vibration-impact mechanism with vertical press-mold having a piston inside while fine grinding device is made as an impact centrifugal separating mill whose unloading device is connected via a cyclone with the press-mold installed in sealed chamber. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для производства постоянных магнитов на основе сплавов металлов, которые могут быть использованы в приборостроении, автоматике, вычислительной технике, в электро- и радиотехнической и других отраслях промышленности. The invention relates to equipment for the production of permanent magnets based on metal alloys, which can be used in instrumentation, automation, computer engineering, in the electrical and radio engineering and other industries.

Известна установка для изготовления постоянных магнитов из сплавов редкоземельных металлов, содержащая последовательно установленные устройства получения сплава, предварительного и тонкого его измельчения, уплотнения порошка в электромагнитном поле, спекания с термообработкой, механической обработкой и намагничивания (см. заявку Японии N 60-182104, кл. Н 01 F 1/08, 1985 г.). A known installation for the manufacture of permanent magnets from rare-earth metal alloys, containing sequentially installed devices for producing the alloy, its preliminary and fine grinding, compacting the powder in an electromagnetic field, sintering with heat treatment, machining and magnetization (see Japan application N 60-182104, cl. H 01 F 1/08, 1985).

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг.2 устройство тонкого измельчения и устройство для уплотнения порошка. In FIG. 1 shows an installation diagram; in Fig.2 a device for fine grinding and a device for compacting powder.

Установка состоит из последовательно установленных устройств получения сплава редкоземельных металлов. Устройство 1 соединено с устройствами для предварительного 2 и тонкого 3 измельчения. Последнее выполнено в виде ударно-центробежной мельницы сепаратора. Мельница через циклон 4 соединена с виброударным устройством 5 для уплотнения порошка с вертикальной пресс-формой 6, снаружи которой установлена электромагнитная система 7. Виброударное устройство 5 содержит вибратор 8, который состоит из магнитострикционного преобразователя, соединенного с ним акустического излучателя, соосного с ним штока втулки, рамы, пружины и бойка (не показаны). Источником энергии ультразвуковой частоты служит ультразвуковой генератор, который имеет пульт управления 9. Кроме того, установка содержит устройства для спекания и термообработки 11, механической обработки 12 и намагничивания 13. Электромагнитная система катушки 7 управляется с пульта 10. Мельница сепаратор представляет собой расположенный внутри корпуса ротор, закрепленный на горизонтальном валу, отбойное кольцо, загрузочный и разгрузочный патрубки, расположенные в противоположных стенках корпуса. Внутри пресс-формы 6 расположен поршень. Бункер циклона и пресс-форма 6 вибрационного устройства 5 размещены в герметичной камере 14 с инертным газом. The installation consists of series-installed devices for producing an alloy of rare-earth metals. The device 1 is connected to devices for preliminary 2 and fine 3 grinding. The latter is made in the form of a centrifugal impact mill separator. The mill through a cyclone 4 is connected to a vibro-impact device 5 for powder compaction with a vertical mold 6, the electromagnetic system 7 is installed outside. The vibro-impact device 5 contains a vibrator 8, which consists of a magnetostrictive transducer, an acoustic emitter connected to it, and a sleeve rod coaxial with it , frames, springs and hammer (not shown). The source of energy of the ultrasonic frequency is an ultrasonic generator, which has a control panel 9. In addition, the installation contains devices for sintering and heat treatment 11, machining 12 and magnetization 13. The electromagnetic system of the coil 7 is controlled from the panel 10. The mill separator is a rotor located inside the housing mounted on a horizontal shaft, a baffle ring, loading and unloading nozzles located in opposite walls of the housing. Inside the mold 6 is a piston. The cyclone hopper and the mold 6 of the vibrating device 5 are placed in a sealed chamber 14 with inert gas.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

После подготовки шихты в устройстве 1 получают сплав на основе редкоземельных металлов, который затем измельчают в устройстве 2 предварительного измельчения, как правило в щековой дробилке, до размера частиц 1-5 мм. Затем материал поступает в ударно-центробежную мельницу сепаратор 3, в которой в среде инертного газа измельчается до размера частиц менее 10 мкм. При этом измельченные частицы, транспортирующиеся за счет вентиляционного эффекта мельницы, контактируют с вращающимся ротором мельницы со стороны, противоположной билам, окатываются и приобретают форму, близкую к сферической. Измельченные до заданного по технологическому регламенту размера частицы попадают в циклон 4, а недоизмельченные частицы вновь возвращаются на измельчение. Из бункера циклона 4 частицы попадают в вертикальную пресс-форму 6 виброударного устройства 5. Затем включают ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь трансформирует колебания в механические, которые передаются акустическому излучателю, а в конечном итоге пресс-форме 6 со свободно перемещающимся над порошком поршнем. Вибрационное воздействие позволяет разрушать возможные конгломераты частиц, увеличивать свободу относительного перемещения их и ориентацию сферических частиц заданного размера. Благодаря этому создаются оптимальные условия ориентации доменов под действием электромагнитной системы 7 вдоль оси катушки. Т.е. создаются условия достижения анизотропной заготовки однородной плотности по всей высоте длинномерного изделия. After preparing the charge in the device 1, an alloy based on rare-earth metals is obtained, which is then ground in the preliminary grinding device 2, usually in a jaw crusher, to a particle size of 1-5 mm. Then the material enters the impact centrifugal mill separator 3, in which in an inert gas medium is crushed to a particle size of less than 10 microns. At the same time, the crushed particles transported due to the ventilation effect of the mill are in contact with the rotating rotor of the mill from the side opposite to the beater, they are rolled and take on a shape close to spherical. The particles crushed to the particle size specified by the technological regulations fall into cyclone 4, and the unrefined particles are again returned to grinding. From the cyclone hopper 4, the particles fall into the vertical mold 6 of the vibro-shock device 5. Then, an ultrasonic generator is turned on, the magnetostrictive transducer transforms the vibrations into mechanical vibrations that are transmitted to the acoustic emitter, and ultimately the mold 6 with a piston freely moving above the powder. Vibration exposure allows you to destroy possible conglomerates of particles, increase the freedom of relative movement and orientation of spherical particles of a given size. This creates optimal conditions for the orientation of the domains under the action of the electromagnetic system 7 along the axis of the coil. Those. conditions are created for achieving an anisotropic workpiece of uniform density over the entire height of a long product.

После окончания виброуплотнения пресс-форма 6 герметизируется и передается в устройство 11, в котором осуществляются операции спекания и термообработки, из пресс-формы 4 извлекается заготовка. При этом пресс-форма 6 возвращается в устройство 5 для повторного заполнения порошком, а заготовка поступает на операции механической обработки и намагничивания. After vibration sealing is completed, the mold 6 is sealed and transferred to the device 11, in which the sintering and heat treatment operations are carried out, the workpiece is removed from the mold 4. In this case, the mold 6 is returned to the device 5 for re-filling with powder, and the workpiece is supplied to the machining and magnetization operations.

Установка для производства постоянных магнитов из сплавов имеет следующие технико-экономические преимущества по сравнению с прототипом. Installation for the production of permanent magnets from alloys has the following technical and economic advantages compared with the prototype.

Повышается качество длинномерных изделий на 25-30% за счет получения однородных по плотности и намагниченности свойств по высоте, а также за счет исключения окисления частиц. The quality of long products is increased by 25-30% due to the obtaining of properties that are uniform in density and magnetization in height, as well as due to the elimination of particle oxidation.

Повышается экономичность установки за счет замены дорогостоящего громоздкого металлоемкого устройства для прессования на недорогое компактное виброударное устройство, снижения себестоимости готового изделия. Improves the efficiency of the installation by replacing an expensive bulky metal-intensive device for pressing with an inexpensive compact vibro-impact device, reducing the cost of the finished product.

Повышается производительность установки за счет сокращения операций (исключена операция транспортирования с устройства тонкого измельчения в виброударное устройство, нет устройства для сушки порошка после измельчения и учета количества бракованных изделий). The productivity of the installation increases due to the reduction of operations (the operation of transportation from the fine grinding device to the vibro-impact device is excluded, there is no device for drying the powder after grinding and accounting for the number of defective products).

Claims

INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF PERMANENT MAGNETS FROM RARE-EARTH ALLOYS ALLOYS, mainly long ones, containing sequentially installed devices for producing the alloy, its preliminary and fine grinding, powder compaction in the electromagnetic field, sintering with heat treatment, machining and magnetization, characterized in that it is equipped with a sealed chamber the device for fine grinding is made in the form of a centrifugal impact mill-separator with a discharge unit, and the sealing device powder in an electromagnetic field in the form of a vibro-shock device with a vertical mold and a piston installed in it, and the discharge unit of the mill-separator is connected to the mold through a cyclone, and the mold is installed in a sealed chamber.