[实用新型]稀土永磁材料制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种稀土永磁材料制备装置。

背景技术

粘结稀土永磁材料具有优异的磁性能、机械性能和良好的可加工性，广泛应用于电子通讯、汽车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微型电机、移动电话等领域，比铁氧体、铝镍钴性能更优越；同时由于粘结稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化、集成化发展，且提高了产品的性能。因稀土为不可再生资源，如何提高粘结稀土永磁材料的性价比，节省稀土在制备过程中的用量，扩大稀土在国民经济建设和人民生活中的应用范围，发展各向异性稀土永磁材料是粘结稀土永磁材料发展的必然方向。而各向异性稀土永磁材料制备工艺主要有两种：氢化法和热锻铸，氢化法是将钕铁硼原始合金在氢气中加热至750～950℃进行吸氢反应，使主相Nd₂Fe₁₄B发生歧化分解，并在此后使歧化相放出氢气发生逆相变的脱氢程序，从而得到晶粒细小的各向异性磁性粉末；而热锻铸对工艺设备要求高，且成本高。

各向异性稀土永磁材料的参数主要有剩磁Br、矫顽力Hcb、内禀矫顽力Hcj、磁能积(B.H)max及各向异性度，其中，矫顽力Hcb与磁粉晶粒大小有关，晶粒越小各向异性度越大，剩磁Br主要取决于各向异性度，晶体取向一致性强，即各向异性度越高，剩磁Br就越大，最终反应为磁能积(B.H)max就越大，因此加强磁场干预对提高磁粉性能有不可替代的作用。

同时传统制备粘结稀土永磁材料原料是将前道的稀土金属氧化物，在后道经配比冶炼等各道工艺后得到，但是在生产过程中人为因素较多，难以控制，进而影响批量生产的质量。以钕铁硼为例，将经过萃取分离出的镨、钕和铁、硼及其他成分混合后添加至真空熔炼炉熔炼，熔炼后得到合金锭，在此过程中因为各成分的熔点不同，且受到前道混合搅拌是否均匀及人工添加时间间隔与量的控制等因素影响，易造成熔炼后的合金锭材料偏析，从而影响合金锭材料的性能与后续工艺效果，同时在生产过程中对操作人员的技术要求较高，且需要采用真空还原熔炼炉，这对企业的生产设备要求比较高，导致前期生产投入比较大。

因此，如何在不改变稀土永磁材料特性的前提下提高永磁材料的实际矫顽力，同时加强磁场干预，以提高磁粉性能，且避免在制备粘结稀土永磁材料原料后续熔炼时的合金锭材料产生偏析，并降低对生产设备的技术要求与操作人员的劳动强度，已经成为本领域技术人员亟待解决的重要问题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种稀土永磁材料制备装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

稀土永磁材料制备装置，包括稀土金属处理槽、调配槽、沉淀槽、电解炉、浇铸室、恒磁场源、冷却室、研磨机构及真空烧结炉；其中，稀土金属处理槽通过输送管与调配槽连接，调配槽用于将各种单一稀土金属氯化物调配成氯化物络合溶液，调配槽通过络合溶液输送管与沉淀槽连接，沉淀槽与电解炉连接，并在电解炉一侧设置有进料口，而电解炉尾端设置有浇铸室，浇铸室与恒磁场源连接，冷却室与恒磁场源连接，研磨机构通过输出管与冷却室连接，真空烧结炉与研磨机构连接。

在本实用新型中，电解炉内设置有电加热部分、石墨槽、阳极导电管及阴极导电棒；此外，电解炉内还设置有电流传感器，稀土金属氯化物在沉淀槽内进行沉降处理后，被输送至电解炉进行电解熔融生成合金液，而后进入浇铸室浇铸，在恒磁场源内磁化完毕，送至冷却室冷却为合金锭。

在本实用新型中，电解炉内还设置有隔热层，保温防止热量流失，有利于提高电流利用率，节省能源消耗。

在本实用新型中，电解炉尾端与浇铸室连接处设置有挡板，挡板上安装有电磁阀，当石墨槽内生成的合金液达到一定高度时，电磁阀自动开启，挡板上升，合金液输入浇铸室进行浇铸，待合金液输入完毕后，挡板回归初始位置，电解炉进行下一轮的合金液合成。

在本实用新型中，冷却室内设置有温度传感器，用于检测冷却室的温度。

在本实用新型中，输出管上设置有自动送料输送带，自动送料输送带上安装有感应器，在合金锭下落至冷却室出口时，启动输送，将合金锭送至研磨机构破碎成细粉末。

在本实用新型中，恒磁场源包括电磁线圈电源、电磁线圈及磁场传感器，电磁线圈电源通过磁场传感器连接电磁线圈，电磁线圈产生的恒磁场强度为0.03～8k0e，其通过电磁线圈电源进行调节，通过在合金液浇铸形成后与冷却工序前，施加磁场以诱导晶体结晶与形核，从而提高磁粉性能。