一种双坩埚真空熔炼速凝设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双坩埚真空熔炼速凝设备，包含真空壳体和感应加热电源；所述的真空壳体包含卧式炉体和两个侧开炉门，侧开炉门分别通过铰链与炉体相连，在侧开炉门内侧安装有熔炼坩埚和坩埚翻转装置，熔炼坩埚外设置有感应加热线圈，感应加热线圈与电缆相连，电缆的另一端穿过炉门与感应加热电源连接；所述的卧式炉体内设置有旋转辊；在所述的熔炼坩埚与旋转辊之间设置有中间包，所述的旋转辊的空心转轴水平设置；采用所述设备的生产方法是将熔融的合金液通过中间包浇铸到带水冷却的旋转辊的外缘上形成合金片，合金片随着旋转辊旋转，之后离开旋转辊下落到第二旋转辊的外缘上，随后离开第二旋转辊下落，形成双面冷却的合金片。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于稀土永磁领域，特别是涉及一种双坩埚真空熔炼速凝设备；本技术的设备也可以用于真空速凝合金、真空快淬合金、储氢合金生产。
技术介绍
钕铁硼稀土永磁材料,以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛用于医疗的核磁共振成像，计算机硬盘驱动器，音响、手机等；随着节能和低碳经济的要求，钕铁硼稀土永磁材料又开始在汽车零部件、家用电器、节能和控制电机、混合动力汽车，风力发电等领域应用。美国专利US7,585,378公开的钕铁硼稀土永磁真空速凝合金的制造方法，这一方法如图1所示，钕铁硼原料在坩埚1熔化后浇铸到中间包2，从中间包溢出的合金液由冷却辊3冷却速凝形成合金片4，合金片被甩到带加热器的旋转筒5，在旋转筒内合金片温度保持在700-900℃；之后将合金片冷却；该专利技术的特点是先将合金快速冷却到700-900℃，接着合金片在700-900℃保温，保温时间从15秒以上至600秒以下；与之前的单辊速凝技术和双辊速凝技术相比，该专利技术通过保温使重稀土元素Dy扩散到主相中，提高了磁体的矫顽力，由于速凝温度高于700℃，晶界相为液态相，晶界相的变化，会产生晶粒的异常长大，难以形成均匀的晶粒，从与冷却辊接触的接辊面到自由面晶粒由小变大，无法控制一致。中国专利CN97,217,372.2公开了双棍冷却的真空速凝设备，如图2所示，该设备的合金液通过漏斗6浇铸到冷却辊7和冷却辊8的缝隙中形成合金片9；该技术属于双棍轧制技术，由于合金液与冷却辊的接触时间太短，双棍轧制后的合金片的温度高于800℃，尽管双棍轧制解决了双面冷却的问题，但达不到细化晶粒，提高晶粒一致性，从而提高矫顽力的要求；为了改善前述专利的缺点，中国专利CN01,241,237.6公开了在双棍轧制的基础上，在双棍的下方再增加一个冷却辊的技术，虽然该专利技术改进了前述专利的性能，生产合金片的厚度得到提高，仍然还是双棍轧制，不能解决合金片离开冷却辊温度低于700℃的问题，不能达到减少重稀土用量的目的。2002年10月10日授权的美国专利US6,491,765公开了流态床式气流磨制粉技术，采用旋风收集器收集粉末；流态床的缺点是磨机内始终保持几十Kg的底料，通过控制底料的重量控制制粉速度，底料影响制粉粒度、携带大颗粒、更换牌号时需要取出底料，底料易氧化；旋风收集器的缺点是粒径小于1μm细粉会随着排气气流排出，影响产品收得率和粒度分布。
技术实现思路
为了减少了重稀土的用量，降低钕铁硼稀土永磁的价格，需要减小钕铁硼主相晶粒尺寸，提高晶粒尺寸的一致性，改善晶界相的分布；本技术通过探索，找到了解决问题的方法，研发了一种双坩埚真空熔炼速凝设备，并找到了一种双合金烧结钕铁硼永磁体的制造方法。本技术通过以下技术方案实现：一种双坩埚真空熔炼速凝设备，所述的真空熔炼速凝设备包含真空壳体和感应加热电源；所述的真空壳体包含卧式炉体和两个侧开炉门，侧开炉门分别通过铰链与炉体相连，在两个侧开炉门内侧分别安装有熔炼坩埚和坩埚翻转装置，熔炼坩埚外设置有感应加热线圈，感应加热线圈与电缆相连，电缆的另一端穿过炉门与感应加热电源连接；所述的卧式炉体内设置有旋转辊；在所述的熔炼坩埚与旋转辊之间设置有中间包，所述的旋转辊的空心转轴水平设置，两端支撑。所述的熔炼坩埚的最高加热温度在1000-1690℃；所述的旋转辊转速0.5-50m/s，所述的旋转辊的宽度100-900mm；旋转辊的直径400-900mm。 所述的旋转辊的下方设置有破碎装置，破碎装置下方设置有导料筒，导料筒下方有收料箱，收料箱设置在与真空壳体相连的收料室内，收料室的两端通过阀门分别与两个准备室相连；经过破碎装置破碎的合金片通过破碎装置下方的导料筒导入收料室内的收料箱。合金片浇铸时收料箱或者往复运动，收料过程完成后，装有合金片的收料箱通过阀门送入准备室进行冷却或加热，另一个收料箱从另一个准备室通过阀门再送入收料室。所述的旋转辊的一侧设置有中间包，另一侧设置有第二旋转辊，第二旋转辊的下方设置有破碎装置，破碎装置下方设置有导料筒，导料筒下方有收料箱，收料箱设置在与真空壳体相连的收料室内，收料室的两端通过阀门分别与两个准备室相连；所述的收料箱或者移动到收料室或者移动到准备室；所述的第二旋转辊设置有空心转轴，第二旋转辊的空心转轴与第一旋转辊的转轴平行；所述的旋转辊和第二旋转辊设置有夹层，夹层内通入冷却介质，冷却介质由空心转轴的内孔引入，所述的旋转辊转速1-5m/s，第二旋转辊转速1-5m/s；所述的旋转辊的直径范围510-840mm，第二旋转辊直径510-840mm。所述的旋转辊的宽度200-900mm，第二旋转辊的宽度200-900mm。所述的旋转辊下方设置有旋转式机械破碎装置，机械破碎装置的下方设置有阀门，阀门的一端与真空壳体相连，另一端与收料罐相连，收料罐可以移动，收料罐上设置有冷却装置，冷却介质为水、冷媒、氩气、氮气中的一种以上。 一种双坩埚真空熔炼速凝设备的生产方法，先将真空熔炼速凝合金原料在真空或保护条件下在熔炼坩埚内加热熔化并精炼成熔融合金，之后将熔融的合金液通过中间包浇铸到带水冷却的旋转辊的外缘上形成合金片，合金片随着旋转辊旋转，之后离开旋转辊下落到第二旋转辊的外缘上，随后离开第二旋转辊下落，形成双面冷却的合金片；所述的合金片在旋转辊上的旋转角度100-130°，合金片在第二旋转辊上的旋转角度30-120°，合金片离开第二旋转辊的温度低于690℃，之后合金片下落到破碎装置上，合金片被破碎成边长小于14mm的合金片，合金片通过带冷却的导料筒,导入收料箱，合金片离开导料筒的温度低于350℃，合金片从接触旋转辊至离开导料筒的时间0.5-120秒。所述的合金片的厚度0.1-0.6mm，平均晶粒尺寸1.1-3.9μm。先将合金原料在真空条件下加热到500℃以上，之后充入氩气继续加热将钕铁硼原料熔化成合金并进行精炼，精炼温度在1100-1690℃，精炼后将熔融的合金液通过中间包浇铸到带水冷却的旋旋转辊上形成合金片，合金片随即落到第二旋转辊上继续冷却，随后离开第二旋转辊下落，形成双面冷却的合金片；合金片离开第二旋转辊的温度在640-460℃范围，所述的旋转辊转速0.5-5m/s，第二旋转辊转速1-5m/s。所述的合金片的厚度0.1-0.3mm，平均晶粒尺寸1.1-3.3μm。所述的合金片离开旋转辊后落到破碎装置上，合金片被破碎后落入收料罐，收料罐上设置有冷却装置，冷却介质为水、冷媒、氩气、氮气中的一种以上，合金片在收料罐中停留时间0.5-9小时。一种双合金烧结钕铁硼永磁体的制造方法，所述的制造方法包含熔炼第一合金工序、熔炼第二合金工序、氢破碎工序、合金混合工序、气流磨制粉工序、磁场成型工序、真空烧结和时效工序；所述的熔炼第一合金工序包含将含有Pr、Nd的原料在真空和氩气保护下熔炼成熔融合金后将熔融的合金液通过中间包浇铸到带水冷却的旋转辊上形成合金片，合金片随即落到第二旋转辊上继续冷却，随即落到第二旋转辊上，自由面与第二旋转辊接触，形成双面冷却的合金片，合金片随第二旋转辊继续冷却，之后合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双坩埚真空熔炼速凝设备，其特征在于：所述的真空熔炼速凝设备包含真空壳体和感应加热电源；所述的真空壳体包含卧式炉体和两个侧开炉门，侧开炉门分别通过铰链与炉体相连，在两个侧开炉门内侧分别安装有熔炼坩埚和坩埚翻转装置，熔炼坩埚外设置有感应加热线圈，感应加热线圈与电缆相连，电缆的另一端穿过炉门与感应加热电源连接；所述的卧式炉体内设置有旋转辊；在所述的熔炼坩埚与旋转辊之间设置有中间包，所述的旋转辊的空心转轴水平设置，两端支撑。

【技术特征摘要】
1.一种双坩埚真空熔炼速凝设备，其特征在于：所述的真空熔炼速凝设备包含真空壳体和感应加热电源；所述的真空壳体包含卧式炉体和两个侧开炉门，侧开炉门分别通过铰链与炉体相连，在两个侧开炉门内侧分别安装有熔炼坩埚和坩埚翻转装置，熔炼坩埚外设置有感应加热线圈，感应加热线圈与电缆相连，电缆的另一端穿过炉门与感应加热电源连接；所述的卧式炉体内设置有旋转辊；在所述的熔炼坩埚与旋转辊之间设置有中间包，所述的旋转辊的空心转轴水平设置，两端支撑。
2.根据权利要求1所述的一种双坩埚真空熔炼速凝设备，其特征在于：所述的熔炼坩埚的最高加热温度在1000-1690℃；所述的旋转辊转速0.5-50m/s，所述的旋转辊的宽度100-900mm；旋转辊的直径400-900mm。
3.根据权利要求1所述的一种双坩埚真空熔炼速凝设备，其特征在于：所述的旋转辊的下方设置有破碎装置，破碎装置下方设置有导料筒，导料筒下方有收料箱，收料箱设置在与真空壳体相连的收料室内，收料室的两端通过阀门分别与两个准备室相连；经过破碎装置破碎的合金片通过破碎装置下方的导料筒导入收料室内的收料箱；合金片浇铸时收料箱或者往复运动，收料过程完成后，装有合金片的收料箱通过阀门送入准备室进行冷却或加热，另一个收料箱从另一个准备室通过阀门再送入收料室。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝玉，陈晓东，
申请(专利权)人：沈阳中北真空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21