[发明专利]一种烧结钕铁硼甩带炉次加工的工艺控制方法

说明书

技术领域

本发明属于信息技术领域，涉及到现代集成制造技术、管控一体化技术、软件技术及自动化技术，特别涉及一种烧结钕铁硼甩带炉次加工的工艺控制方法。 

背景技术

烧结钕铁硼甩带工序对于后续的制粉工序、磁场取向工序以及烧结工序都起到至关重要的影响，如此环节处理不当，将对烧结钕铁硼磁性材料的性能带来重要影响。 

烧结钕铁硼是一种永磁材料，从制造永磁材料的角度来看，希望甩带片组织中不存在粗大的α-Fe枝状晶。这是由于α-Fe枝状晶的塑性较好，使甩带片难以破碎，给制粉过程造成困难；同时需延长烧结时间以获得均匀的Nd₂Fe₁₄B晶体。同时，如甩带片组织中存在团块状富Nd相，则会影响烧结时富Nd相均匀分布。因此，甩带片理想的显微组织应是无a-Fe存在，且Nd₂Fe₁₄B主相晶粒细小，富Nd相分布均匀。然而，相同牌号、不同冷却速度的甩带片，其显微组织存在较大的差异。适当的冷速下(如辊速为23m/s时)可直接获得较佳磁性能的甩带片快淬带。辊速为25m/s得到的甩带片快淬带,退磁曲线出现明显的塌陷,表明冷速过高,制备的甩带片快淬带处于过淬状态,在贴辊面一侧可能还有部分残余非晶。因此,在Nd₂Fe₁₄B甩带工艺中，关键是合理设计和控制甩带炉中金属铜辊的转速，获得晶粒尺寸适当且均匀的甩带片快淬带。不同牌号，因原材料的配比不同，在相同冷却速度下获得的甩带片，其显微组织也存在较大差异。因此，为取得磁性能一致的产品，相同牌号的金属铜辊的转速应该相同。 

甩带炉次的确定，是通过将各种牌号的产品组到在甩带炉中加工的炉次实现的。 

目前，国内钕铁硼磁性材料行业的甩带炉次确定依然由人工凭经验来完成，这种安排方式受工作人员的主观性影响很大，并且难以综合考虑甩带炉的工艺参数：甩带炉中坩埚的使用次数、中间包的使用次数、甩带炉的额定功率及甩带炉加工产品参数信息：产品数量，交货方式，产品牌号是否为常用牌号，该牌号在甩带库中的备料量进行甩带炉次的优化设定。因此研究烧结钕铁硼甩带炉次加工的工艺控制方法，获得优化的甩带炉次、充分挖掘甩带工序的针对不同牌号的甩带辊速，对提高甩带片的质量指标以及最终产品的质量指标具有非常重大的实际意义和广阔的应用前景。 

国内外基于客户所定产品进行炉次确定问题公开发表的文献中，主要集中于钢铁行业。王晓东等提出了一种具有参数动态调节功能的改进遗传算法,解决罩式退火车间钢卷的自动组合堆垛,目标是使得每一炉的实际退火的钢卷重量与加热曲线的上限的偏差最小，刘颖等解决罩式炉退火工艺中的钢卷装炉优化组合问题,以最小化炉次数为目标,未考虑炉次数与库存备料的关系。宁树实等解决炼钢-连铸生产中的炉次确定问题,未考虑备料量与炉次数 及炉重的关系。薛云灿等采用改进离散粒子群优化算法求解炉次数未知的炼钢连铸一体化生产的组炉模型,未考虑库存备料与余材的关系。王万雷等将炼钢组炉方案的优化设计归结为一个满足化学成分等质量因素约束的聚类分析问题,并提出了基于微粒群优化的求解方法,未考虑库存与备料情况下的炉次确定问题.Falkenauer E等将装炉组合问题与一维装箱问题进行类比,认为都属于一类分组问题,未考虑库存与备料情况下的炉次确定问题。王志刚等提出了一种改进自适应遗传算法求解罩式炉退火生产中的钢卷组合堆垛优化问题，该问题研究的是任一钢卷只能在所有的装炉过程中出现一次，与烧结钕铁硼客户产品可以出现在多个炉次中不符。卢克斌等以最小化余材产生量为目标建立炼钢组炉问题的多目标优化模型，未考虑库存备料与余材的关系，考虑备料的情况下,未必余材产生量越小越好。彭频等假定板坯的重量均小于炉容,与钕铁硼生产企业的产品需配料量大于炉容情况不符,因此所采用的方法，没有研究磁性材料不同牌号的产品，为提高甩带片质量的炉次组合问题，无法直接应用。 

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种烧结钕铁硼甩带炉次加工的工艺控制方法，以达到提高甩带产品的质量指标、减少甩带产品的质量损失、减少甩带工序的能源浪费的目的。 

一种烧结钕铁硼甩带炉次加工的工艺控制方法，该控制方法以产品牌号为基础，对于甩带炉中加工的产品的牌号进行记录和监测，当该产品牌号由非常用牌号变为常用牌号时或当该不再为常用牌号时，根据甩带炉内部坩埚和中间包的使用次数，重新对甩带炉次的炉重进行设定，并以设定后的炉重对各牌号对应的产品进行组炉，根据所组炉次，继续烧结钕铁硼甩带的工艺过程。