真空熔煉速凝爐的製作方法

2023-12-04 03:30:26

專利名稱：真空熔煉速凝爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產釹鐵硼稀土永磁合金材料及稀土儲氫合金材料的真空熔煉速凝爐。
背景技術：
近十年來，真空熔煉技術發展很快，本發明人曾申請的專利(申請號01241236.8)公布了一種真空熔煉速凝爐，是目前生產釹鐵硼稀土永磁合金材料及稀土儲氫合金材料中主要應用的一種真空熔煉速凝爐，它主要由真空系統、加料器、真空爐殼、坩堝、中間包、冷卻輥及轉盤等組成。其釹鐵硼稀土永磁合金材料及稀土儲氫合金材料在真空熔煉速凝爐中是這樣完成的在真空環境或保護氣氛下，以中頻感應加熱方式使金屬及合金材料熔化，並將熔液澆注在旋轉的冷卻輥上，使熔液急速冷卻，結晶成薄片，薄片掉到下方的轉盤上繼續冷卻。該真空熔煉速凝爐雖然解決了一般真空熔煉爐存在的合金成份不均勻及不適應大批量生產的問題，但亦存在如下缺點1.在甩成薄片後，使用轉盤冷卻，冷卻速率相對較慢，鑄態速凝合金薄片的微觀結構還不太理想，例如柱狀晶的晶粒大小均勻性較差，柱狀晶寬度不均勻；由於冷卻速率相對較慢，晶粒尺寸相對較大。
2.由於冷卻速率慢，甩出的薄片還沒有完全凝固，就進入收料器中，所以造成薄片粘結在一起，形成團聚、結塊的現象。
3.由於轉盤快速旋轉，將薄片打碎，得到的薄片相對較碎。
4.由於速凝薄片的微觀結構相對較差，又有團聚、結塊的現象發生並且薄片較細碎，所以用此薄片製得的產品，如Nd-Fe-B永磁，儲氫合金等性能相對較低。

發明內容
本發明要解決的技術問題是在上述真空熔煉速凝爐的基礎上提供一種冷卻速率快且均勻、出料暢通的真空熔煉速凝爐。
為了解決上述技術問題，本發明由真空系統、真空爐殼、感應加熱器線圈、坩堝、中間包、轉輪和滾筒等組成，感應加熱器線圈、坩堝、中間包、轉輪、滾筒等位於真空爐殼內，感應加熱器線圈纏繞在坩堝的四周，中間包位於坩堝的側面，轉輪位於中間包的側下方，滾筒位於轉輪的側面；滾筒內固裝螺旋片；滾筒外壁包覆冷卻裝置；滾筒在傳動機構的帶動下可以正向或反向旋轉，滾筒還可以與水平線成一定角度傾斜設置。
由於採用了滾筒並且滾筒外壁包覆冷卻裝置，同時滾筒內固裝有起攪拌作用的螺旋片，使合金薄片可以迅速、均勻的冷卻。得到的薄片具有較理想的微觀結構及外部形狀，如柱狀晶寬度均勻，晶粒尺寸較小；消除了合金薄片的結塊、團聚的現象；得到的合金薄片很完整，具有大片的外觀；磁能積高，易粉碎；利用此合金薄片製得的各種產品，具有非常好的性能。


附圖是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
在圖1中可以看出，將合金材料加入到坩堝1後，封閉真空爐殼3，啟動真空系統2，使整個爐體處於真空狀態或保護氣氛下，通電後，纏繞在坩堝1四周的感應加熱器線圈11開始發熱，在中頻感應下，坩堝1內的合金材料受熱熔化，通過調整坩堝1的角度使熔煉好的合金熔液流向中間包10並落在了設置在中間包側下方的轉輪4上，轉輪4內通有循環的冷卻介質，使合金熔液迅速冷卻而形成合金薄片，片狀合金薄片在旋轉的轉輪4產生的離心力作用下被甩到滾筒9內，滾筒9外壁包覆冷卻裝置6並在其內壁上固裝有起攪拌作用的螺旋片7，可以使滾筒9內的合金薄片不停地翻動，從而達到迅速冷卻的目的，通過調整滾筒9的旋轉方向，在螺旋片7的推動下，可以方便地排出冷卻好的合金薄片。
本發明的滾筒9與爐體外部可正向或反向旋轉的傳動機構8連接，在傳動機構8的帶動下，滾筒9可正向或反向旋轉，而且轉速可以調節，為了出料的方便，該滾筒9還可以與水平線成一定角度傾斜設置。
本發明的冷卻裝置6可以是冷卻夾套，也可以是冷卻管，通入冷卻介質後，同樣都能達到冷卻的目的，其冷卻介質可以是水、氟利昂、液氮等。
本發明的中間包10內設有加熱裝置，其目的是使合金熔液在流動過程中避免冷卻，以影響結晶效果。
本發明在真空爐殼3上裝上加料口後，可實現連續加料以提高工作效率。
權利要求
1.一種真空熔煉速凝爐，包括真空系統、真空爐殼、感應加熱器線圈、坩堝、中間包和轉輪，所述感應加熱器線圈、坩堝、中間包和轉輪位於所述真空爐殼內，其特徵在於真空爐殼(3)內的轉輪(4)側面設有滾筒(9)，滾筒(9)外壁包覆冷卻裝置(6)。
2.根據權利要求1所述的一種真空熔煉速凝爐，其特徵在於所述滾筒(9)內固裝螺旋片(7)。
3.根據權利要求1所述的一種真空熔煉速凝爐，其特徵在於所述冷卻裝置(6)為冷卻夾套。
4.根據權利要求1所述的一種真空熔煉速凝爐，其特徵在於所述冷卻裝置(6)為冷卻管。
5.根據權利要求1所述的一種真空熔煉速凝爐，其特徵在於所述滾筒(9)與可正向或反向旋轉的傳動機構(8)連接。
6.根據權利要求1所述的一種真空熔煉速凝爐，其特徵在於所述滾筒(9)可傾斜設置。
全文摘要
本發明公開了一種生產釹鐵硼稀土永磁合金材料及稀土儲氫合金材料的真空熔煉速凝爐，它由真空系統、真空爐殼、感應加熱器線圈、坩堝、中間包、轉輪和滾筒等組成，感應加熱器線圈、坩堝、中間包、轉輪、滾筒等位於真空爐殼內；滾筒內固裝螺旋片，滾筒外壁包覆冷卻裝置，滾筒可以正向或反向旋轉並可與水平線成一定角度傾斜設置。採用這種結構能使合金薄片迅速、均勻的冷卻，微觀結構及外部形狀較理想，柱狀晶寬度均勻，晶粒尺寸較小，合金薄片不結塊、團聚，具有大片完整的外觀，磁能積高，易粉碎，排料方便，可實現大批量生產，利用此合金薄片製得的各種產品，具有非常好的性能。
文檔編號B22F9/08GK1517659SQ0311087
公開日2004年8月4日 申請日期2003年1月17日 優先權日2003年1月17日
發明者孫寶玉 申請人:瀋陽中北真空技術有限公司