一种永磁铁氧体的快速烧结方法技术

一种永磁铁氧体的快速烧结方法，生坯在窑内依次经升温区、保温区、降温区进行烧结，降温区内开设有排风口，升温区包括排水区和升温加热区，排水区设有热气流进口，降温区的部分热气流经热气流进口进入到升温区内，其特征在于：数组热气流进口沿排水区进料方向设置，降温区的部分热气流通过排风口抽出并经热气流进口进入到排水区对生坯进行加热，其中升温区内分别从窑口及降温区进入的总的热气流流量沿产品的前进方向逐渐增加，并满足下列公式：Q＝30+5×K×V×t，热气流流量由流量控制器进行控制。该烧结方法使整个烧结过程快速、高效、节能，且产品性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种永磁铁氧体的制造方法，尤其是涉及一种永磁铁氧体的快速烧结方法。
技术介绍
永磁铁氧体是以三氧化二铁为主要原料，通过陶瓷工艺方法制造而成的，具有强抗退磁能力、高的剩余磁感应强度和良好的化学稳定性等特点，是一类性价比高、应用范围最广、需求量最大的永磁材料。它广泛用于汽车、家用电器，工业自动化等行业。已知的六方晶系M型(磁铅石型)Sr铁氧体或Ba铁氧体，其传统的制作工艺路线有预烧、粗粉碎、细粉碎、成型、烧结、磨加工、清洗、检测、包装等生产环节。申请号为CN201220398077的中国专利，提到了一种磁性材料烧结系统，如图1所示，该系统包括上料区、预热区、烧结区、冷却区、下料区，上料区与预热区之间设置有一个预烘干区；冷却区内设置有引风机，引风机上连接有通风管道，通风管道分设为两条支路，一条支路通向预热区，另一条支路通向预烘干区，该系统的不足之处在于⑴、下料区与上料区未连接在一起，通常各需1人24小时上、下产品；⑵、预烘干区与预热区未连接在一起，受热产品通过预烘干区进入预热区的过程中，存在热量流失的现象；⑶、该专利未提到升、降温曲线以及烧结气氛的具体控制方法；⑷、该专利没有就烧结工艺对产品的显微结构和产品磁性能的影响做讨论；⑸该专利没有就产品烧结后的常见带余磁现象进行讨论。申请号为CN201210232628的中国专利，提到了一种增加永磁电机用瓦形磁体抗压强度的方法，该方法的不足之处在于，⑴产品的烧结周期较长、生产效率较低。申请号为CN200910098603的中国专利，提到了一种高性能永磁铁氧体拱形磁体及烧结方法，在其实施例中提到了其磁瓦是经30m双推板电窑1210℃保温2小时的烧结，然后随窑冷却，现有的用推板窑烧结永磁铁氧体的技术，其烧结后的产品容易带余磁，且烧结周期较长，生产效率不高，容易出现拱板现象，产品固相反应程度不高，磁性能不理想，能耗较高。申请号为CN201210034434的中国专利，提到了一种生产永磁铁氧体瓦形产品的烧结工艺，该工艺的不足之处在于：⑴、利用电窑自然冷却区1100℃处的热能及电窑尾部余热对生坯进行加热，在1100℃附近如开始抽热气流，将导致最高烧结温度(即1200℃附近)的热气流向窑尾部方向的流动加速，最高烧结温度附近的热量下降，要使产品固相反应完全，产品的磁性能满足要求，必须适当提高最高烧结温度，最高烧结温区发热体的功率增加，导致不必要的能源浪费；⑵关于其降温工艺，该专利提到，在电窑冷却区的1100℃位置上方，用保温管将该区的热能一部分引到需要用电加热的电窑入口处低温区，使该区域的电窑温度急速下降200℃左右；该方法未考虑到降温区居里温度附近降温过快将出现产品余磁现象的问题，以及影响产品机械强度的降温区(产品降温区中，居里温度到窑尾)的工艺控制方法；⑶、引到低温排气区的热气流自上向下吹到待烧产品上，这种方式，容易出现承烧板的上层产品与下层产品受热不均匀的现象。
技术实现思路
本专利技术提供一种高性能永磁铁氧体的快速烧结方法，目的是解决现有技术问题，提供一种节能的永磁铁氧体的烧结方法，尤其是提供了一种高效、节能、烧结气氛有效受控、产品性能优良的永磁铁氧体的快速烧结方法。本专利技术解决问题采用的技术方案是：按常规陶瓷工艺获得的永磁铁氧体生坯，其生坯密度控制为2.9～3.2g/cm3，其烧结工艺控制如下：一种永磁铁氧体的快速烧结方法，生坯在窑内依次经升温区、保温区、降温区进行烧结，降温区内开设有排风口，升温区包括排水区和升温加热区，排水区设有热气流进口，降温区的部分热气流(温度控制为260℃～350℃)经热气流进口进入到升温区内，数组热气流进口沿排水区进料方向设置，降温区的部分热气流通过排风口抽出并经热气流进口进入到排水区对生坯进行加热，其中升温区内总的热气流流量沿产品的前进方向逐渐增加，并满足下列公式：Q＝30+5×K×V×t，Q，热气流的流量，m3/3600，K，为系数，其值为1.5～3.5，V，生坯前进的速度，米/秒；t，生坯前进的时间，秒；还设有换热器，降温区的热气流在进入到排水区后，控制其温度为260℃～350℃。升温区中的排水区长12米，每隔2米设置一个排除水蒸气的通道。升温加热区分为缓慢升温区和快速升温区，缓慢升温区为长12米，快速升温区长6米，其中排水区尾端点温度控制在260～350℃内，缓慢升温区尾端点温度控制在550～600℃，快速升温区尾端点温度控制在1190℃～1230℃。上述排水区尾端点也是缓慢升温区首端点，缓慢升温区尾端点也是快速升温区首端点，排水区首端点即为窑口。所述保温区为3米。所述降温区包括快速降温区和缓慢降温区，快速降温区长5.2米，缓慢降温区长为5.8米。从降温区抽出的热气流从承烧板下方和生坯上方分别吹入窑内。在各温区的端点均设有一温度检测装置。排水区的热气流进口，从入窑口开始，每隔400mm为1组，共30组。本专利技术的有益效果：通过对热气流流量的控制及烧结气氛的控制，使整个烧结过程快速、高效、节能，且产品性能优良的永磁铁氧体快速烧结方法，具体主要体现在为：热气流入窑口的流量，用自动控制气体流量计，按公式“Q＝30+5×K×V×t”对热气流进行有效的控制，在升温工序中的排水区与次排水区(缓慢升温区)，使生坯均匀受热、充分排水的设计，为永磁铁氧体烧结气氛的有效控制，为其快速烧结奠定了基础。附图说明图1是现有磁性材料烧结系统中各温区示意图及气体流动方向；图2是烧结工序的三个分工序示意图；图3是本专利技术中各温区及产品与气体流动方向示意图；图4是实施例1的典型烧结温度曲线；图5是升温区的典型的气氛控制曲线；具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1准备市售的铁红，其主成分Fe2O3的质量分数为99.2％以上，准备质量分数为98.5％以上的SrCO3粉末，对永磁铁氧体的主成分SrO·nFe2O3，按n＝6.2进行控制，湿法混合各主原料。其混合时间为2小时，然后，将混合均匀的各原料烘干，在空气中1295℃下保温2小时，将所得预烧料干式粗破碎至2μm，取该粉碎物若干，按质量分数计，分别为1％的CaCO3，0.4％的SiO2，和公知的分散剂山梨树糖醇0.5％，并按料、球、水的质量比为1：6：1.5的比例，将料、钢球(已清洗干净)、水投入φ2000×1980的球磨机(已本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁铁氧体的快速烧结方法，生坯在窑内依次经升温区、保温区、降温区进行烧结，降温区内开设有排风口，升温区包括排水区和升温加热区，排水区设有热气流进口，降温区的部分热气流经热气流进口进入到升温区内，其特征在于：数组热气流进口沿排水区进料方向设置，降温区的部分热气流通过排风口抽出并经热气流进口进入到排水区对生坯进行加热，其中升温区内总的热气流流量沿产品的前进方向逐渐增加，并满足下列公式：Q＝30+5×K×V×t，Q，热气流的流量，m3/3600，K，为系数，其值为1.5～3.5，V，生坯前进的速度，米/秒；t，生坯前进的时间，秒；热气流流量由流量控制器进行控制，整个烧结过程由PLC系统控制。

【技术特征摘要】
1.一种永磁铁氧体的快速烧结方法，生坯在窑内依次经升温区、保温区、降温
区进行烧结，降温区内开设有排风口，升温区包括排水区和升温加热区，排水
区设有热气流进口，降温区的部分热气流经热气流进口进入到升温区内，其特
征在于：数组热气流进口沿排水区进料方向设置，降温区的部分热气流通过排
风口抽出并经热气流进口进入到排水区对生坯进行加热，其中升温区内总的热
气流流量沿产品的前进方向逐渐增加，并满足下列公式：
Q＝30+5×K×V×t，
Q，热气流的流量，m3/3600，
K，为系数，其值为1.5～3.5，
V，生坯前进的速度，米/秒；
t，生坯前进的时间，秒；
热气流流量由流量控制器进行控制，整个烧结过程由PLC系统控制。
2.如权利要求1中所述的一种永磁铁氧体的快速烧结方法，其特征在于：还设
有换热器，降温区的热气流在进入到排水区后，控制其温度为260℃～350℃。
3.如权利要求1中所述的一种永磁铁氧体的快速烧结方法，其特征在于：升温
区中的排水区长12米，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王自敏，邓志刚，朱泽贤，卢卷彬，
申请(专利权)人：自贡市江阳磁材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51