钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统技术方案

本实用新型专利技术涉及钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统。该生产线系统包括沿着生产流程顺序布置的原料准备工位和坯件成型工位，按照本实用新型专利技术，在原料准备工位与坯件成型工位之间设置有原料处理设备，来自原料准备工位的第一合金粉末在所述原料处理设备内穿过第二合金熔液以进行富钕相调节，所述原料处理设备制备出钕铁硼磁粉并将其输送至后续连接的坯件成型工位。本实用新型专利技术可实现富稀土相在主相表面含量的可控化和均匀化，节省重稀土使用量，同时还能提高稀土永磁体的磁能积和矫顽力。

【技术实现步骤摘要】
钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统
本技术属于永磁材料领域，特别是涉及一种钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统。
技术介绍
长期以来，以Nd2Fe14B为基体的钕铁硼永磁材料由于其优异的性能而在磁性功能材料中占有极为重要的地位。烧结钕铁硼主要由基体Nd2Fe14B相和富钕相组成，主相的元素组成及分布状态决定了磁能积的大小。富钕相对烧结钕铁硼的磁硬化起重要作用，在烧结过程中钕铁硼晶界中充满富钕液相，在冷却过程中，转变为共晶富钕相。富钕相最重要的作用为沿境界分布，将主相隔绝，起到去耦合作用。按照目前常规的烧结钕铁硼制备工艺，在烧结过程中，出现富钕晶界相分布不均，部分晶粒之间没有富钕晶界相，可造成相邻晶粒的磁耦合，形成实际上的大晶粒，出现较大局部散磁场，一旦局部区域形成反磁化畴核，就会引起整个大晶粒的反磁化，因而造成目前商用烧结钕铁硼磁体各向异性场只为Nd2Fe14B化合物的20％-40％。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统，借此制备出的钕铁硼材料的晶粒主相被富钕相均匀包覆，可明显提高矫顽力。为此，本技术提供一种钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统，包括沿着生产流程顺序布置的原料准备工位和坯件成型工位，由所述原料准备工位产生和供给含有钕、铁、硼的第一合金粉末，其特征在于，在所述原料准备工位与所述坯件成型工位之间设置有原料处理设备，来自所述原料准备工位的第一合金粉末在所述原料处理设备内穿过至少含有钕、铁、硼中一种成分的第二合金熔液以进行富钕相调节，所述原料处理设备制备出钕铁硼磁粉并将其输送至后续连接的所述坯件成型工位。根据一种实施形式，所述原料处理设备配有第一风机，该第一风机通过保护气体吹送第一合金粉末并使之穿过所述第二合金熔液。优选所述第一风机的吹风方向是可调的。根据一种实施形式，所述原料处理设备配有用于制备所述第二合金熔液的冶炼装置和用于对所述第二合金熔液进行调温的保温炉。有利的是，所述保温炉配有漏斗状喷流嘴并配有阀门，由所述喷流嘴和阀门释放出预定厚度的第二合金熔液幕帘，以供待处理的第一合金粉末穿过。有利的是，所述第一合金粉末经由导引通道被引入所述原料处理设备，该导引通道的出口与所述保温炉上第二合金熔液的出口和/或与所述第二合金熔液的液面之间的距离是可调的。有利的是，所述保温炉配有第二风机，通过该第二风机向保温炉中吹入保护气体，以调节第二合金熔液流出保温炉的流动速度。根据一种实施形式，所述原料处理设备配有用于至少在其内部的局部区域调节压力和温度的装置，所述装置包括至少一个第三风机和至少一个罗茨泵。根据一种实施形式，所述原料准备工位包括真空感应铸片炉、氢碎炉和气流磨制粉设备，第一合金通过所述真空感应铸片炉被熔炼成铸片，该铸片在所述氢碎炉受到氢破碎处理，经由氢碎炉粗破碎得到的第一合金碎粒在所述气流磨制粉设备中进行制粉而产生所述第一合金粉末。根据一种实施形式，所述坯件成型工位配有成型模具、磁场施加装置和等静压机，其中，所述原料处理设备制备的钕铁硼磁粉被送入所述成型模具中通过所述磁场施加装置进行取向，并被压制成型为生坯，该生坯被放入所述等静压机加压、保压而制成坯件。根据一种实施形式，该生产线系统包括沿着生产流程设置于所述坯件成型工位下游的成品烧结工位，在该成品烧结工位制造完成所述钕铁硼稀土永磁材料制品。所述成品烧结工位可配有真空烧结炉。相应地，还可提供一种用于钕铁硼稀土永磁材料制品的制造方法，包括如下步骤：步骤一，提供含有钕、铁、硼的第一合金粉末；步骤二，成型出坯件；步骤三，对坯件进行烧结处理，而得到钕铁硼稀土永磁材料制品；其特征在于，在步骤一与步骤二之间具有原料处理步骤，在该原料处理步骤中，使所述第一合金粉末穿过至少含有钕、铁、硼中一种成分的第二合金熔液以进行富钕相调节，从而制备出待成型的钕铁硼磁粉。在此，可以规定：所述第一合金的组成表达式为：R1x1G100-x1-y1-z1By1Jz1，所述第二合金的组成表达式为：R2x2G100-x2-y2-z2By2Jz2，其中x1、x2、y1、y2、z1、z2代表元素重量百分比且范围如下：x1＝27％-31％，y1＝0.5％-1.5％，z1＝0.1％-8％，x2＝0％-99％，y2＝0％-1.5％，z2＝0％-99％，R1代表包含稀土元素Nd和稀土元素La、Ce、Pr、Sm、Gd、Dy、Tb、Ho、Er、Eu、Tm、Lu、Y中的一种或多种；R2代表包含稀土元素Nd和稀土元素La、Ce、Pr、Sm、Gd、Dy、Tb、Ho、Er、Eu、Tm、Lu、Y中的一种或多种；B代表元素B和元素C、S中的一种或多种；J代表元素V、Ta、Mo、W、Cr、Al、Ti、Hf、Mn、Ni、Ge、Sn、Bi、Sb、Si、Zn、Ga、Zr、Cu、Nb中的一种或多种；G代表元素Fe和元素Ru、Co、Ni中的一种或多种。根据一种具体设计方案，所述步骤一包括如下分步骤：(1)制造第一合金片材，其中，按第一合金成分配料，将第一合金原料在真空感应铸片炉中熔炼成铸片；(2)粗破碎，将第一合金铸片放置于氢碎炉，进行氢破碎工艺处理；(3)气流磨制粉，将粗破碎的第一合金碎粒在气流磨中制粉，并置于保温炉中。根据一种具体设计方案，所述原料处理步骤包括如下分步骤：(1)制备第二合金熔液，其中，在冶炼装置中冶炼第二合金，并将第二合金熔液温度保持在500-1000℃；(2)制备钕铁硼磁粉，将第一合金粉末通过保护气体吹出，并使之穿过第二合金熔液，然后在保护气氛下将其冷却，而形成待成型的钕铁硼磁粉。根据一种具体设计方案，在所述步骤二中，将待成型的钕铁硼磁粉在保护气体下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型为生坯，将生坯放入等静压机加压、保压而形成坯件。根据一种具体设计方案，在所述步骤三中，将坯件在保护气氛下先剥油，再置于真空烧结炉中进行脱氢、高温烧结、回火，回火后采用氮气风冷至常温，出炉便得到制造完成的钕铁硼稀土永磁材料制品。有利的是，在所述原料处理步骤中，第一合金粉末通过第二合金熔液的初始速度为0.01m/s-1000m/s。有利的是，在所述原料处理步骤中，第一合金粉末经由导引通道被引入并通过风机被吹向第二合金熔液，其中，将导引通道的延伸方向与吹风方向之间所成的角度调定为0-90度。有利的是，在所述原料处理步骤中，第一合金粉末经由导引通道被引入，其中，将导引通道的出口与第二合金熔液之间的水平距离调定为1mm-20mm。有利的是，在所述原料处理步骤中，第一合金粉末经由导引通道被引入，其中，将导引通道的出口与第二合金熔液出口之间的垂直距离调定为1mm-20mm。有利的是，在所述原料处理步骤中，将第二合金熔液按照悬垂幕帘的形式引入，以供第一合金粉末穿过，其中，第二合金熔液的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统，包括沿着生产流程顺序布置的原料准备工位和坯件成型工位，由所述原料准备工位产生和供给含有钕、铁、硼的第一合金粉末，其特征在于，在所述原料准备工位与所述坯件成型工位之间设置有原料处理设备，来自所述原料准备工位的第一合金粉末在所述原料处理设备内穿过至少含有钕、铁、硼中一种成分的第二合金熔液以进行富钕相调节，所述原料处理设备制备出钕铁硼磁粉并将其输送至后续连接的所述坯件成型工位。/n

【技术特征摘要】
1.钕铁硼稀土永磁材料制品的生产线系统，包括沿着生产流程顺序布置的原料准备工位和坯件成型工位，由所述原料准备工位产生和供给含有钕、铁、硼的第一合金粉末，其特征在于，在所述原料准备工位与所述坯件成型工位之间设置有原料处理设备，来自所述原料准备工位的第一合金粉末在所述原料处理设备内穿过至少含有钕、铁、硼中一种成分的第二合金熔液以进行富钕相调节，所述原料处理设备制备出钕铁硼磁粉并将其输送至后续连接的所述坯件成型工位。


2.根据权利要求1所述的生产线系统，其特征在于，所述原料处理设备配有第一风机，该第一风机通过保护气体吹送第一合金粉末并使之穿过所述第二合金熔液。


3.根据权利要求2所述的生产线系统，其特征在于，所述第一风机的吹风方向是可调的。


4.根据权利要求1所述的生产线系统，其特征在于，所述原料处理设备配有用于制备所述第二合金熔液的冶炼装置和用于对所述第二合金熔液进行调温的保温炉。


5.根据权利要求4所述的生产线系统，其特征在于，所述保温炉配有漏斗状喷流嘴并配有阀门，由所述喷流嘴和阀门释放出预定厚度的第二合金熔液幕帘，以供待处理的第一合金粉末穿过。


6.根据权利要求4所述的生产线系统，其特征在于，所述第一合金粉末经由导引通道被引入所述原料处理设备，该导引通道的出口与所述保温炉上第二合金熔液的出口和/或与所述第二合金熔液的液面之间的距离是可调的。

【专利技术属性】
技术研发人员：程川，李振，吴群虎，张彦涛，王占库，张健，
申请(专利权)人：中信戴卡股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13