RU2242529C2 - Способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа nd-fe-b - Google Patents
Способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа nd-fe-bInfo
- Publication number
- RU2242529C2 RU2242529C2 RU2002135844/02A RU2002135844A RU2242529C2 RU 2242529 C2 RU2242529 C2 RU 2242529C2 RU 2002135844/02 A RU2002135844/02 A RU 2002135844/02A RU 2002135844 A RU2002135844 A RU 2002135844A RU 2242529 C2 RU2242529 C2 RU 2242529C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boron
- ferroboron
- bearing material
- mixture
- iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области литейного производства и металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к способам получения ферросплавов. Способ включает перемешивание борсодержащего материала с алюминиевым порошком и внепечное восстановление реакционной смеси в кокиле. При этом перед перемешиванием с порошком алюминия борсодержащий материал обжигают на воздухе при температуре 300-500°С в течение 3 часов, а в качестве борсодержащего материала используют смесь борной кислоты с порошковым оксидом железа в соотношении 1:1. Изобретение позволяет повысить качество ферробора за счет использования недорогого борсодержащего материала и порошкового алюминия, получаемого на предприятии, а также снизить энергозатраты за счет использования стандартного технологического оборудования, не требующего дополнительного переоснащения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области литейного производства и металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к способам получения ферросплавов.
Известен способ получения металлических сплавов системы Fe-B-Si-C с высоким содержанием бора, основанный на плавлении и восстановлении измельченной железной руды и измельченного борсодержащего материала при вдувании флюса, содержащего Аl2O3, вместе с другими материалами и горячим воздухом в вертикальную печь с уложенными слоями углистого материала [1].
Недостатками известного способа являются, во-первых, большое содержание примесей (Al, Si, С), обусловленное введением флюса, во-вторых, сложность технологической схемы.
Известен также способ получения ферробора путем многоступенчатого восстановления [2].
Недостатками данного способа являются, во-первых, большие затраты электроэнергии, во-вторых, высокое содержание углерода, в-третьих, сложная технологическая схема.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является способ внепечной плавки ферробора, получаемого из боратовой и железной руд с использованием железно-термитного осадителя [3].
Ферробор, полученный данным способом, непригоден для производства магнитных сплавов типа Nd-Fe-B вследствие содержания в нем вредных примесей, таких как углерод, кремний и алюминий.
Предлагаемое изобретение решает задачу снижения содержания углерода, кремния и алюминия в получаемом ферроборе.
Поставленная задача достигается тем, что перед перемешиванием с порошком алюминия борсодержащий материал обжигают на воздухе при температуре 300-500°С в течение 3 часов, а в качестве борсодержащего материала используют смесь борной кислоты с порошковым оксидом железа в соотношении 1:1.
Ферробор, используемый в производстве редкоземельных магнитов типа NdFeB должен содержать 10-15% В и иметь минимальное содержание вредных примесей, таких как С, Al, Si, Cr, Мn и др. Некоторые производители магнитов используют в качестве борсодержащего сырья чистый бор, который плохо усваивается магнитным сплавом и содержит до 5% углерода. Также используют стандартный FeB марок ФБ17-ФБ20, которые обычно производятся для легирования сталей, содержащих примеси Si (3-12%), Al (3-10%).
В данном изобретении процесс обжига необходим для разложения борной кислоты до борного ангидрида (В2О3), исходя из сущности алюминотермического восстановления. Разложение Н3ВО3 осуществляется путем совместного обжига с оксидом железа в соотношении (1:1) близкому к стехиометрическому, что позволяет снизить энергозатраты. При уменьшении процента борной кислоты в исходной смеси снижается содержание борного ангидрида после обжига, что уменьшает процентное содержание бора в ферроборе, и при этом повышается расход алюминия вследствие восстановления избыточных окислов железа. Увеличение Н3ВО3 более 50% не выгодно, т.к. после обжига в смеси образуются крупные агломераты с размерами до нескольких сантиметров, которые необходимо дробить, что приводит к увеличению энергозатрат.
Обжиг смеси (Fе2О3+Н3ВО3=1:1) производится при температуре 300-500°С в течение 3 часов. При увеличении температуры обжига смеси более 500°С часть оксида бора уносится в атмосферу с парами воды, что приводит к снижению содержания бора в ферроборе. При снижении температуры обжига менее 300°С происходит неполное разложение борной кислоты, что также приводит к снижению содержания бора в ферроборе. Обжиг менее 3 часов не позволяет борной кислоте полностью разложиться до борного ангидрида, в результате содержание бора в ферроборе снижается. Увеличение времени обжига более 3 часов нецелесообразно, т.к. дальнейшее разложение борной кислоты не происходит и приводит к расходу электроэнергии.
После этого в обоженную смесь добавляют порошковый алюминий. Расчет количества алюминия ведется по известной методике определения процентного содержания А1, необходимого для восстановления металла и сплава из окислов.
Способ осуществлялся следующим образом.
Исходные материалы (порошковый оксид железа и борная кислота) смешивают в смесителе до однородной массы. Затем смесь загружают в металлические емкости и обжигают при температуре 300-500°С в течение 3 часов.
После этого прокаленную смесь смешивают с алюминиевым порошком, загружают в кокили и нагревают до 300°С. Предварительный нагрев смеси перед началом реакции позволяет снизить расход алюминиевого порошка и сохранять жидкоподвижность шлака до полного выхода из него металла и газов, выделяющихся при затвердевании слитка.
Затем смесь сжигают внепечным способом с верхним запалом. Старт алюминотермической реакции с верхним запалом реакционной смеси не требует дополнительного технологического переоснащения, а сама схема проста по оформлению, т.к. порошкообразная шихта находится под слоем расплава.
После остывания кокилей производят выбивку слитков ферробора.
Полученный ферробор исследовали химическим и рентгено-спектральным методами.
Для получения сравнительных данных параллельно проводили плавку по способу, описанному в [3]. Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.
Из приведенной таблицы видно, что качество ферробора, полученного по предлагаемому способу, значительно выше, чем по способу [3].
Таким образом, предлагаемый способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа NdFeB, позволяет повысить качество ферробора за счет использования недорогого борсодержащего материала и порошкового алюминия, получаемого на предприятии [4]. А также снизить энергозатраты за счет использования стандартного технологического оборудования, не требующего дополнительного переоснащения.
Источники информации
1. Патент Японии №3-2221, кл. C 22 C 33/04, 1984, опубл. 1985.
2. Патент Японии №4-29731, кл. C 22 C 33/04, 1984, опубл. 1984.
3. Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф. Восстановление окислов металлов алюминия. - М.: Металлургия, 1967, с.195.
4. Заявка на изобретение №2001105734/02 (005882), Россия, МПК 7 B 22 F 9/08, 9/06, от 28.02.2001.
Claims (1)
- Способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа NdFeB, включающий перемешивание борсодержащего материала с алюминиевым порошком и внепечное восстановление реакционной смеси в кокиле, отличающийся тем, что перед перемешиванием с порошком алюминия борсодержащий материал обжигают на воздухе при температуре 300-500°С в течение 3 ч, а в качестве борсодержащего материала используют смесь борной кислоты с порошковым оксидом железа в соотношении 1:1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002135844/02A RU2242529C2 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа nd-fe-b |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002135844/02A RU2242529C2 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа nd-fe-b |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002135844A RU2002135844A (ru) | 2004-06-27 |
| RU2242529C2 true RU2242529C2 (ru) | 2004-12-20 |
Family
ID=34387437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002135844/02A RU2242529C2 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа nd-fe-b |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2242529C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521930C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Ключевский завод ферросплавов" (ОАО "КЗФ") | Шихта и электропечной алюминотермический способ получения ферробора с ее использованием |
-
2002
- 2002-12-30 RU RU2002135844/02A patent/RU2242529C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПЛИНЕР Ю.Л. и др. Восстановление окислов металлов алюминия. - М.: Металлургия, 1967, с.195. ГАСИК М.И. и др. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. - М., СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ, 1999, с.632-634. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521930C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Ключевский завод ферросплавов" (ОАО "КЗФ") | Шихта и электропечной алюминотермический способ получения ферробора с ее использованием |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bian et al. | Extraction of rare earth elements from permanent magnet scraps by FeO–B 2 O 3 flux treatment | |
| KR900006193B1 (ko) | 네오디뮴-철-붕소계 영구 자석의 제조방법 | |
| US4786319A (en) | Proces for the production of rare earth metals and alloys | |
| JP5149164B2 (ja) | 希土類−鉄−ボロン系磁石スクラップからの有用材料回収方法 | |
| US4612047A (en) | Preparations of rare earth-iron alloys by thermite reduction | |
| JPH0364574B2 (ru) | ||
| JP5572887B2 (ja) | アルミニウム合金溶湯用マグネシウム濃度調整剤及びそれを用いたマグネシウム濃度調整方法 | |
| WO2001066809A1 (fr) | Métal contenant du chrome et procédé de production associé | |
| FI74490C (fi) | Foerfarande foer utvinning av magnesium. | |
| US3264093A (en) | Method for the production of alloys | |
| RU2242529C2 (ru) | Способ получения ферробора повышенной чистоты для производства магнитных сплавов типа nd-fe-b | |
| US3364015A (en) | Silicon alloys containing rare earth metals | |
| US4361442A (en) | Vanadium addition agent for iron-base alloys | |
| Bian et al. | Recovery of rare earth elements from NdFeB magnet scraps by pyrometallurgical processes | |
| US20120282130A1 (en) | Method for producing permanent magnet materials and resulting materials | |
| US4229214A (en) | Process for combined production of ferrosilicozirconium and zirconium corundum | |
| JPS61157646A (ja) | 希土類合金の製造方法 | |
| TWI281504B (en) | A high-purity ferroboron, a mother alloy for iron-base amorphous alloy, an iron-base amorphous alloy, and methods for producing the same | |
| JP2016186121A (ja) | 希土類元素含有物からの希土類元素回収方法 | |
| US4375371A (en) | Method for induction melting | |
| JPS5940209B2 (ja) | 鉱石のリンを除去する方法 | |
| Saito et al. | Extraction of Sm from Sm–Fe alloys by the glass slag method | |
| JP7523261B2 (ja) | 希土類元素含有物から希土類酸化物を回収する方法 | |
| SU1186682A1 (ru) | Экзотермический брикет дл легировани и раскислени чугуна | |
| JPH0645831B2 (ja) | Ａｌ−Ｌｉ系合金の溶製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181231 |