一種提高錳鋅鐵氧體粉料磁化度控制精度的預燒工藝的製作方法

2023-11-10 22:54:57

本發明涉及錳鋅鐵氧體磁性材料生產技術領域，具體涉及一種錳鋅鐵氧體粉料高精度控制磁化度的預燒工藝。

背景技術：

目前，在錳鋅鐵氧體磁芯生產中，經常出現成型困難、燒結粘連、燒結開裂等問題，影響產品合格率，影響生產效率。

關於成型困難問題，在具體同一批次中磁化度極差較大時，由於存在較大的內應力且各部分間磁化度不同，預燒程度差別大，壓制產品時會存在難以成型的情況，關於燒結粘連問題，磁化度過低時，燒結升溫段坯件呈現的膨脹率大，而收縮變化小，易導致相鄰坯件發生粘連；增大坯件排放間隙可改善粘連現象，但是降低了生產效率，能耗增加。而燒結開裂問題是由於磁化度極差較大時，坯件各部分的收縮率曲線不同、速度不一，易發生強烈的形變導致開裂。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術方案是提供一種可有效控制產品磁化度極差小於0.02μH/g，解決產品成型困難、燒結粘連、燒結開裂問題的錳鋅鐵氧體粉料控制磁化度的預燒工藝。

本發明採用的技術方案是：

一種提高錳鋅鐵氧體粉料磁化度控制精度的預燒工藝，取錳鋅鐵氧體粉料，在分段式迴轉窖內預燒，預燒溫度為900℃~1050℃，保溫時間為30~50分鐘；窖內溫度從預燒溫度降至450℃時，降溫速度控制在40℃/min，空氣量控制在0.10m3/s~0.42m3/s；窖內溫度從450℃降至100℃時，降溫速度控制在45℃/min，空氣量控制在0.20m3/s~0.50m3/s；迴轉窯窯頭溫度控制在180~280℃，旋風分離器溫度控制在150~220℃ ，洗滌塔風機溫度控制在80~120℃，得到的同一預燒溫度下，預燒錳鋅鐵氧體粉料的磁化度0.3~2.0μH/g。

優選地，同一預燒溫度下，迴轉窯窯頭溫度控制範圍為±10℃。

優選地，同一預燒溫度下，旋風分離器溫度控制範圍為±6℃。

優選地，同一預燒溫度下，洗滌塔風機溫度控制範圍為±3℃。

優選地，該預燒錳鋅鐵氧體粉料的磁化度為0.6~1.7μH/g。

優選地，預燒錳鋅鐵氧體粉料在同一預燒溫度下，磁化度極差為0.01-0.02μH/g。一致性優於常規的磁化度控制手段。

迴轉窯窯頭溫度、旋風分離器溫度、洗滌塔風機溫度為控制指標，降溫速率、空氣量為控制手段。

通過調整錳鋅鐵氧體預燒工藝中的降溫速度和空氣進氣量，可以對磁化度進行調整，但由於長時間連續使用，迴轉窯排風系統中管路狀態會發生變化，通過控制迴轉窯窯頭、旋風分離器、洗滌塔風機的溫度，可以穩定實際的空氣進氣量和窯內溫度，根據需要控制產品磁化度極差，解決產品成型困難提高生產效率，小尺寸產品磁芯燒結粘連，大尺寸產品磁芯燒結開裂等問題，具有調整方法簡單，操作便利，成本低，效益高的優點。

具體實施方式

通過下面給出的本發明的具體實施案例可以進一步了解本發明，但它們不是對本發明的限定。

實施例1

取錳鋅鐵氧體粉料，在分段式迴轉窖內預燒，預燒溫度為900℃，保溫時間為50分鐘，窖內溫度從900℃降至450℃時，降溫速度控制在40℃/min，空氣量控制在0.20m3/s~0.30m3/s；窖內溫度從450℃降至100℃時，降溫速度控制在45℃/min，空氣量控制在0.20m3/s~0.35m3/s，迴轉窯窯頭溫度控制在210℃，旋風分離器溫度控制在170℃ ，洗滌塔風機溫度控制在85℃，得到的預燒錳鋅鐵氧體粉料的磁化度為0.4μH/g，磁化度極差為0.01μH/g。

實施例2

取錳鋅鐵氧體粉料，在分段式迴轉窖內預燒，預燒溫度為960℃，保溫時間為40分鐘，窖內溫度從960℃降至450℃時，降溫速度控制在40℃/min，空氣量控制在0.15m3/s~0.40m3/s；窖內溫度從450℃降至100℃時，降溫速度控制在45℃/min，空氣量控制在0.25m3/s~0.40m3/s，迴轉窯窯頭溫度控制在220℃，旋風分離器溫度控制在190℃ ，洗滌塔風機溫度控制在95℃，得到的預燒錳鋅鐵氧體粉料的磁化度為1.0μH/g，磁化度極差為0.01μH/g。

實施例3

取錳鋅鐵氧體粉料，在分段式迴轉窖內預燒，預燒溫度為980℃，保溫時間為37分鐘，窖內溫度從980℃降至450℃時，降溫速度控制在40℃/min，空氣量控制在0.25m3/s~0.42m3/s；窖內溫度從450℃降至100℃時，降溫速度控制在45℃/min，空氣量控制在0.30m3/s~0.50m3/s，迴轉窯窯頭溫度控制在240℃，旋風分離器溫度控制在220℃，洗滌塔風機溫度控制在105℃，得到的預燒錳鋅鐵氧體粉料的磁化度為1.5μH/g，磁化度極差為0.02μH/g。

錳鋅鐵氧體在預燒降溫過程中會有吸氧的過程，吸氧量增多會將預燒時部分反應生成帶有磁性的錳鐵氧體氧化，使物料磁性降低，表現為磁化度降低，也即氧化程度與磁化度成反比關係。

錳鋅鐵氧體在壓製成型過程中，最優狀態是各部分的成型壓力均一，若各部分間磁化度極差較大，則會存在較大的內應力，則對成型性存在較大的影響，並且會影響燒結時的收縮狀態。

錳鋅鐵氧體在燒結過程中300℃~800℃之間會有膨脹-收縮的過程，磁化度極差大的坯件在升溫時各部分間膨脹係數存在較大的差異，磁化度越高的坯件膨脹率越小，甚至只存在單調的收縮，各部分間收縮速度不一使坯件變形，最終變形過大導致產品開裂。

根據不同的預燒溫度，設定一定控制範圍的迴轉窯窯頭溫度、旋風分離器溫度、洗滌塔風機溫度控制指標，在爐管連續使用，爐內狀態發生變化的情況下，通過調整降溫速率與空氣量，使爐內預燒狀態保持在穩定均一的狀態。

本發明主要是根據上述原理，以迴轉窯窯頭溫度、旋風分離器溫度、洗滌塔風機溫度為控制指標，通過調整預燒降溫段的空氣量，將磁化度控制在更精確的範圍內。磁化度可用儀器測試，用漆包線在一個特定體積的圓筒形的非金屬容器上饒400圈，用電感儀測試空心線圈的電感量L0，將預燒料裝滿容器後，再測試線圈的電感量L1，然後稱量出所測試預燒料的重量，磁化度按照下式計算：

x=(L1-L0)/m

其中，x：磁化度；L0：空心線圈電感量，單位為μH；L1：裝入預燒料後線圈的電感量，單位為μH；m：所測預燒料的重量，單位為g。

與現有技術相比，本發明通過調整錳鋅鐵氧體預燒工藝中的降溫速度和空氣進氣量，控制迴轉窯窯頭溫度、旋風分離器溫度、洗滌塔風機溫度，穩定實際的空氣進氣量和窯內溫度，根據需要控制產品磁化度極差，解決產品成型困難提高生產效率，小尺寸產品磁芯燒結粘連，大尺寸產品磁芯燒結開裂等問題，具有調整方法簡單，操作便利，成本低，效益高的優點。