稀土永磁合金柔性氫破工藝方法
2023-10-28 06:03:47
稀土永磁合金柔性氫破工藝方法
【專利摘要】本發明涉及稀土永磁合金的氫破領域，具體地來說為一種釹鐵硼稀土永磁合金柔性氫破工藝方法，其工藝過程如下：1）將裝有稀土永磁合金的料筐送入吸氫爐，關閥門後對吸氫爐抽真空或充惰性氣體，將氫氣排除；當吸氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到軌道密封傳送車內，關隔離閥門；2）軌道密封傳送車平移對接脫氫爐；當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到脫氫爐，關隔離閥門；3）脫氫爐充惰性氣體後，啟動風機對料筐及料筐內稀土永磁合金進行冷卻，當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到軌道密封傳送車內。
【專利說明】稀土永磁合金柔性氫破工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及稀土永磁合金的氫破領域，具體地來說為一種釹鐵硼稀土永磁合金柔性氫破工藝方法。
【背景技術】
[0002]釹鐵硼稀土永磁快淬磁粉與樹脂等混合，可做成粘結磁體。廣泛應用於電子、電器、電機等，有著越來越廣泛的用處。稀土儲氫合金也是鎳氫電池的負極材料。廣泛應用於電動工具、混合動力汽車等，有著越來越廣泛的用處。
[0003]現有的釹鐵硼稀土永磁合金氫破設備是一種旋轉爐膽式氫碎爐，可旋轉爐膽支撐於兩端支撐件上的，電加熱爐由可開、合的左、右爐體構成，包裹在爐膽外層，爐膽的一端為進、出料口，另一端與抽真空裝置和配氣裝置密封相通。
[0004]現有的旋轉式氫破爐在惰性氣體保護下取出磁粉很困難；冷速低，處理時間長，從十幾到三十小時；是外熱式的馬弗爐，能源消耗大。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明要解決提供一種稀土永磁合金柔性氫破工藝方法。
[0006]本發明採用如下的技術方案:
其工藝過程如下:
1)將裝有稀土永磁合金的料筐送入吸氫爐，關閥門後對吸氫爐抽真空或充惰性氣體，當真空度高於50Pa或氧含量≤0.1% (體積含量)後，充氫氣至-0.05~+0.5MPa，保持10分鐘~120分鐘後，將氫氣排除；當吸氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到軌道密封傳送車內，關隔離閥門；
2)軌道密封傳送車平移對接脫氫爐；當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到脫氫爐，關隔離閥門；當脫氫爐壓力≤ 0.1Pa時開始加熱，加熱的最高溫度為500~900°C，加熱時間為4~20小時；
3)脫氫爐充惰性氣體後，當氣體壓力達到-0.05~+0.5MPa後，啟動風機對料筐及料筐內稀土永磁合金進行冷卻，爐內溫度≤ 120°C後，當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到軌道密封傳送車內。
[0007]進一步地，脫氫爐設置2個或2個以上時，步驟2)和步驟3)加熱時間和冷卻時間均分到各個脫氫爐中。
[0008]本發明具有如下的優點和有益效果:
工藝過程無氧汙染；脫氫效率高，冷卻均勻，冷卻速度快，處理時間短，並且節約了能源。
附圖說 明[0009]圖1是發明的稀土永磁合金氫破設備不意圖；
圖2是本發明設備軌道密封傳送車的結構示意圖；
圖3是本發明設備吸氫爐的結構示意圖；
圖4是本發明設備脫氫爐的結構示意圖；
圖5是圖4的俯視圖；
圖6是本發明設備收料箱的結構示意圖；
圖7是本發明設備隔離閥門的結構示意圖；
圖中序號:1、吸氫爐；2、脫氫爐；3、軌道密封傳送車；4、軌道；5、收料箱；6、前門;7、1#手套法蘭；8、放氣閥管路；9、1#觀察窗；10、1#電控櫃；11、2#觀察窗；12、充氣閥門；13、1#壓力表；14、閥門；15、料架；16、1#滾輪；17、料叉；18、1#電機減速機；19、1#車輪；20、傳送車平臺；21、鏈條鏈輪;22、2#電機減速機；23、2#車輪；24、鎖位裝置；25、電機減速機；26、鏈輪鏈條；27、2#滾輪；28、1#連杆；29、絲槓副；30、氣缸；31、1#爐門；32、高壓爐門鎖圈；33、1#耐壓波紋管；34、1#冷凝除塵器；35、1#氣動閥門；36、1#壓力傳感器；37、1#電接點壓力表；38、1#電阻真空規；39、安全閥；40、手動閥門；41、氣體櫃；42、1#旋片泵；43、氣動擋板閥帶電磁放氣閥；44、1#羅茨泵；45、2#旋片泵；46、1#放氣閥；47、第一隔離閥門；48、1#熱電偶；49、1#平衡閥管路；50、1#水冷系統；51、2#電控櫃；52、電源櫃；53、銅排；54、風機；55、換熱器；56、鎖緊爐圈；57、2#爐門；58、電極；59、2#熱電偶；60、第二隔離閥門；61、水冷進出管軸；62、加熱器；63、隔熱層；64、噴嘴；65、2#壓力傳感器;66、2#電阻真空規；67,2#電接點壓力表；68、2#羅茨泵；69、3#旋片泵;70、2#氣動閥門；71、安全閥管路；72、2#冷凝除塵器；73、2#耐壓波紋管；74、4#旋片泵；75、3#氣動閥門；76、2#放氣閥；77、2#水冷系統；78、2#平衡閥管路；79、第三隔離閥門；80、充氣閥門管路；81、2#壓力表；82、卸料氣缸；83、吊架；84、2#手套法蘭；85、3#放氣閥；86、3#觀察窗；87、後門；88、料盒；89、滾輪傳動裝置；90、升降料臺架氣缸；91、收料鬥；92、蝶閥；93、手套箱；94、收料罐；95、氣缸；96、磁力開關；97、水冷管軸；98、抽空法蘭；99、充氣法蘭；100、軌道副；101、管軸氣缸杆連扳；102、膠圈；103、水冷閥板;104、中間板;105、2#連杆;106、撞塊。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。
[0011]實施例:如圖1所示，本發明設備包括吸氫爐1、脫氫爐2和軌道密封傳送車3以及平行的軌道4 ;吸氫爐1、脫氫爐2和軌道密封傳送車3分別帶有隔離閥門，吸氫爐I和脫氫爐2並排放置在軌道4前，軌道密封傳送車3在軌道4上移動，通過隔離閥門與吸氫爐I和脫氫爐2分別連接。
[0012]如圖2所示，軌道密封傳送車3具有前門6，通過前門6裝料，後面的隔離閥門可與吸氫爐1、脫氫爐2和收料箱5相連，軌道密封傳送車3內充有惰性氣體，設置有2#滾輪27，和氣缸30推動的連杆28升降機構和電機帶動的渦輪蝸杆伸縮料叉17。軌道密封傳送車3具有放氣閥管路8用於放氣。
[0013]如圖3所示，吸氫爐I包括爐腔與第一隔離閥門47，其中第一隔離閥門47設置在爐腔一端，爐腔的另一端設置有帶有高壓爐門鎖圈32的1#爐門31，爐腔與第一隔離閥門之間連接有1#平衡閥管路49，通過1#平衡閥管路49平衡壓力。[0014]吸氫爐I是臥式爐殼，爐外壁有水冷，設置有雙套1#羅茨泵44+1#旋片泵42真空抽氣管路,旋片泵和過濾器之間通過惰性氣體稀釋,真空泵停止工作,充入惰性氣體(破真空)；吸氫室I和第一隔離閥門47之間設置有1#平衡閥管路49、吸氫室抽空管路上設置有氣體櫃41，分別為氫氣導入管路和惰性氣體導入管路；設置有電控式安全閥和破片式安全閥39 ;設置有1#電接點壓力表37、1#電阻真空規38和1#壓力傳感器36 ;設置有壓力自動檢漏系統，當漏率超過預定值停止導入氫氣；爐體接口法蘭是雙重真空密封，帶有惰性氣體保護；設置有熱電偶48溫度保護；吸氫爐I的第一隔離閥門47是雙向密封的插板閥與軌道密封傳送車3連接；料架承載料盒，通過軌道密封傳送車3的伸縮料叉17放在爐內料架上；帶有高壓爐門鎖圈32的1#爐門31便於維護；稀土永磁合金在吸氫爐I完成破碎成粉；
如圖4所示，脫氫爐2包括爐腔與第二隔離閥門60，其中第二隔離閥門60設置在爐腔一端，爐腔的另一端設置有爐門57，爐腔與第二隔離閥門60之間連接有2#平衡閥管路78，通過2#平衡閥管路78平衡壓力。脫氫爐2爐腔內有加熱室，加熱室內部設有隔熱層63，隔熱層內部設置有加熱器62 ;脫氫爐2爐殼外壁為水冷夾套結構。
[0015]如圖5所示，脫氫爐2是臥式圓型爐殼，爐殼外壁是雙層夾套結構，有水冷，有雙套2#羅茨泵68+3#旋片泵69真空系統，3#旋片泵69和過濾器之間有惰性氣體導入管路，真空泵停止工作，充入惰性氣體(破真空)；有惰性氣體導入管路；有電控式安全閥和破片式安全閥；脫氫爐有惰性氣體衝刷機構和自動檢漏系統，抽氣管路上設有2#耐壓波紋管73、2#冷凝除塵器72、安全閥管路71 ;爐殼接口法蘭是雙重真空密封，有惰性氣體保護裝置。爐內有加熱室，加熱室有隔熱層63、加熱器62和熱電偶59，多區溫度單獨控制；加熱爐的隔離閥門是雙向密封的插板閥與軌道密封傳送車3連接，料架通過傳送車的伸縮料叉放在爐內加熱室的料架上；當脫氫爐2放出的氫氣超出規定壓力，停止加熱；氫破粉在脫氫爐2脫氫處理後充入惰性氣體，啟動風機54，冷卻氣體循環往復進行冷卻處理；風冷系統有風機54、導流板、導流管和採用銅管纏繞翅片的高效換熱器55，當粉體料達到出爐溫度後，停止冷卻風機54 ;有高壓爐門鎖圈的爐門57便於維護。
[0016]如圖7所示，隔離閥門是插板閥，氣缸杆帶動插板閥的水冷閥板103移位，水冷閥板103左右端有軌道滾輪導向裝置100，氣缸95桿推動連杆105壓緊閥板完成隔離密封作用；水冷閥板的進出水引入管軸97與牽引氣缸95桿聯動，閥板有隔熱層，閥門箱體內有隔熱層；閥門處於關閉狀態時閥門隔腔內充有惰性氣體，有旋片泵抽真空裝置，有壓力檢測。
[0017]隔離閥門為雙向密封插板閥，包括閥板103、水冷管軸97、牽引氣缸95、多個連杆105，抽氣閥蘭98，閥板103上焊有水冷管或夾套，水冷管或夾套通過軟管連接到水冷管軸上97，水冷管軸97與閥板103相對靜止，水冷管軸97與牽引氣缸95聯動，閥板左右兩端有軌道導向滾輪裝置100，牽引氣缸95桿帶動閥板103移位撞擊撞塊106，多個連杆105作用於閥板103完成，閥門腔體內設置有隔熱屏，雙向密封插板閥箱體上部設有盲法蘭，維修時閥板103可以移除閥體。
[0018]如圖6所示，出料箱5有底滾輪傳動裝置89，有氣缸82驅動的卸料機構，有惰性氣體導入管路，出料管路、手套箱93和收料罐94 ;出料箱的隔離閥門79是單向密封插板閥與軌道密封傳送車3連接，料架通過軌道密封傳送車的伸縮料叉17放在箱內的料架上；氫破粉在出料箱分裝到多個收料罐94中。
[0019]本發明的工作或操作過程為:檢查動力電、動力氣源、循環冷卻用水和介質氣源。檢查所有主輔設備完好無損，處於工作狀態。吸氫爐1、脫氫爐2、收料箱5和軌道密封傳送車3都有單獨的電控櫃，採用分散操作模式，使設備滿足生產工藝狀態即真空系統啟動並處於互鎖狀態，惰性氣體稀釋閥打開並調整到規定流量；吸氫爐I和脫氫爐2自動檢漏結果不漏；隔離閥門、爐門和箱門都關閉；加熱器完整無損；介質氣體經流量計設定至預定值，所有傳感器處於工作的穩定狀態。
[0020]如圖2所示，軌道密封傳送車3是密封箱體，工作時，打開前門6，將放有料盒的料架15放在1#滾輪16上，推到箱內，關門6，打開充氣閥門12，充惰性氣體置換箱內空氣，1#壓力表13控制壓力。箱體左右兩邊對稱有多個1#手套法蘭7、1#觀察窗9，頂板有1#電控櫃10、2#觀察窗11、放氣閥管路8方便操作。軌道密封傳送車平移至吸氫爐I位置是電機減速機25通過鏈輪鏈條26驅動2#車輪23在導軌4上移動實現的。軌道密封傳送車3底板有1#車輪19坐在傳送車平臺20的軌道上，通過2#電機減速機22、鏈輪鏈條21驅動軌道密封傳送車與吸氫爐1、脫氫爐2和收料箱5對接，有位置開關控制定位，鎖位裝置24定位。當吸氫爐1、隔離閥門47和軌道密封傳送車3壓力平衡，打開閥門14、第一隔離閥門47，啟動1#電機減速機18，通過絲槓副29將料叉17伸入到吸氫爐，通過氣缸30拉動連杆28，定位靠滾輪27，將料叉17降下，料架15放在吸氫爐的料架上，料叉17縮回到軌道密封傳送車3內，關閉第一隔離閥門47，等待吸氫結束。在惰性氣體保護氣氛下，隔離密封傳送車3與吸氫爐1和第一隔離閥門47壓力平衡，打開第一隔離閥門47，啟動料叉17取料，回縮到軌道密封傳送車3內，關閥門14、第一隔離閥門47，打開鎖緊裝置24後撤，準備下一個工位的對接。
[0021]如圖3所示，吸氫爐1抽真空系統由1#耐壓波紋管33、1#冷凝除塵器34、1#氣動閥門35、手動閥門40、1#羅茨泵44、1#旋片泵42，2#旋片泵45、氣動擋板閥帶電磁放氣閥43和真空管路組成，是雙羅茨泵+旋片泵真空機組。當壓力< 0.1Pa時，自動真空檢漏結果不漏，充惰性氣體清洗，再抽真空、通過氣體櫃41中的氫氣導入管路充氫氣，壓力達到
0.096MPa，氫氣閥自動關閉。料筐內的稀土永磁合金吸氫反應破碎成粉完畢，抽真空回充惰性氣體，尾氣管路經惰性氣體衝刷從屋頂排出屋外。1#壓力傳感器36、1#電接點壓力表37、1#電阻真空規38和1#熱電偶48完成壓力和溫度控制。安全閥39管路有主動安全閥和被動安全閥。
[0022]吸氫爐1有第一隔離閥門47，通過1#選片泵45對閥門腔體抽真空，當壓力(0.1Pa時，回充惰性氣體，有1#放氣閥46。吸氫爐1和第一隔離閥門47通過1#平衡閥管路49平衡壓力。有1#爐門31便於維護保養，通過氣缸推動的高壓爐門鎖圈32密封。吸氫爐殼要水冷，有1#水冷系統50。
[0023]軌道密封傳送車3與脫氫爐2對接，脫氫爐2與第二隔離閥門60通過2#平衡閥管路78平衡壓力；在惰性氣體保護氣氛下，當軌道密封傳送車3的壓力與脫氫爐2的壓力平衡，打開第二隔離閥門60和閥門14將傳送車內的料盒料架送入脫氫爐2，關閉第二隔離閥門60。
[0024]如圖4、5所示，脫氫爐2的真空系統與吸氫爐I相同，由2#耐壓波紋管73、2#冷凝除塵器72、2#氣動閥門70、2#羅茨泵68、3#旋片泵69和管路等組成。抽真空，當壓力< 0.1Pa時，自動真空檢漏結果不漏，充惰性氣體對脫氫爐清洗。再次抽真空；當壓力^ 0.1Pa時開始加熱。脫氫溫度500~900°C，磁粉脫氫反應完畢，抽真空回充惰性氣體，尾氣管路經惰性氣體衝刷從屋頂排出屋外。爐殼壓力控制由2#電接點壓力表67、2#電阻真空規66和2#壓力傳感器65完成。安全閥管路71管路上有主動安全閥和被動安全閥。脫氫爐內有圓形加熱室，室內有隔熱層63、有前中後多段加熱器62通過水冷電極58和銅排53與電源櫃52相連，2#熱電偶59分區控溫。
[0025]充惰性氣體，壓力達到0.19?0.29Mpa，啟動風機54開始對料盒和料盒內的粉體冷卻，冷卻氣體通過通風管噴嘴64吹向料盒，被加熱的氣體在風機54的驅動下通過高效換熱器55循環冷卻。
[0026]脫氫爐2的第二隔離閥門60是雙向密封的插板閥，打開3#氣動閥門75通過4#旋片泵74對閥門腔體抽真空，當壓力< 0.1Pa時，回充惰性氣體，有2#放氣閥76。脫氫爐2和第二隔離閥門60通過2#平衡閥管路78平衡壓力。有2#爐門57便於維護保養，通過氣缸推動的鎖緊爐圈56密封。脫氫爐是雙層夾套結構，有水冷，有2#水冷系統77，，脫氫爐通過2#電控櫃50進行電控控制。
[0027]料盒及盒中粉料冷卻到120°C，第二隔離閥門60與脫氫爐2壓力平衡，打開第二隔離閥門閥門60，料叉將料架接回傳送車關閉隔離閥門60，閥門14，軌道密封傳送車移位到收料箱5處對接，等待。
[0028]如圖6所示，收料箱5是密封箱體，帶有的第三隔離閥門79是單向密封的插板閥，與軌道密封傳送車3對接。工作時，關閉第三隔離閥門79和後門87，充氣閥門管路80打開，充惰性氣體置換箱內空氣，2#壓力表81控制壓力；箱體有多個2#手套法蘭84、3#觀察窗86和3#放氣閥85。當收料箱5和軌道密封傳送車3壓力平衡，打開傳送車閥門14和第三隔離閥門79，將料架15放入收料箱5的升降料臺架上，關閉閥門14和隔離閥門79。料架15通過升降料臺架氣缸90回縮放在滾輪傳動裝置89上，傳送定位。料盒88有底翻轉門，卸料氣缸82通過吊架83吊起料盒，料盒底門打開，粉料掉到收料鬥91，打開蝶閥92，通過手套箱93將粉料收集到收料罐94中。手套箱93和收料罐94有充惰性氣體管路閥門。
[0029]如圖7所示，隔離閥門是雙向密封的插板閥，氣缸95牽引中間板104移位至撞塊106，多個2#連杆105推動水冷閥板103並壓緊密封膠圈102完成隔離密封作用，磁力開關96位置控制；閥板左右端有軌道副100，保證水冷閥板103的導向移動；水冷閥板103連接有進出水管軸97通過管軸氣缸杆連扳101隨氣缸杆聯動，水冷閥板103有隔熱層，閥門腔體內有隔熱層；有上法蘭，維修時閥板可以通過上法蘭口移出閥體；閥門處於關閉狀態時閥門腔體內通過充氣法蘭99充惰性氣體，有抽氣管路法蘭98與真空裝置連接抽空，有壓力檢測。
[0030]在生產中，控制系統能連續不斷的對設備狀況進行掃描，並根據預先設定的程序自動運行。整個操作是在計算機的人機界面上完成。
[0031]電氣控制系統或系統的顯示屏可以提供以下信息:氫氣純度、真空泵、真空閥門及真空管路真空度的運行狀態；驅動和顯示料架輸送和運行狀態；驅動和顯示閥門運行狀態；顯示吸氫爐、脫氫爐2、收料箱5和閥門的壓力和溫度；介質氣體運行狀態、安全閥狀態；實際冷卻水、動力氣壓力、介質氣體報警；報警管理；顯示所有相關的工藝參數(設定值和實際值)；參數輸入；歷史工藝參數/數據顯示和儲存；設備所有主要元器件都可以透過顯示屏操作。
[0032]本發明還提供了一種稀土永磁合金氫破方法，其工藝過程如下:1)將裝有稀土永磁合金的料盒送入吸氫爐，關閥門後對吸氫爐抽真空或充惰性氣體，當真空度高於50Pa或氧含量≤0.1% (體積)後，充氫氣至-0.05~+0.5MPa，保持10分鐘~120分鐘後，將氫氣排除；當吸氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料架傳送到軌道密封傳送車內，關隔離閥門；
2)軌道密封傳送車平移對接脫氫爐；當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到脫氫爐，關隔離閥門；當脫氫爐壓力≤ 0.1Pa時開始加熱，加熱的最高溫度為500~900°C，加熱時間為4~20小時；
3)脫氫爐充惰性氣體後，當氣體壓力達到-0.05~+0.5MPa後，啟動風機對料筐及料筐內稀土永磁合金進行冷卻，爐內溫度≤120°C後，當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到軌道密封傳送車內。
[0033]脫氫爐設置2個或2個以上時，步驟2)和步驟3)加熱時間和冷卻時間均分到各個脫氫爐中。
[0034]通過上述實施例可以看出，稀土合金通過氫破、加熱脫氫和冷卻工藝，改善了粉末粒度分布和粉末顆粒形狀，對提高磁體性能有顯著的影響，生產的自動化程度大大提高。
[0035]本專業的普通技術人員應能了解本發明的實質，並認識到本發明的具體實施細節可以在權利要求保護範圍內做出例如擴展多個脫氫爐等各種變化。
【權利要求】
1.一種稀土永磁合金柔性氫破工藝方法，其特徵在於，其工藝過程如下:1)將裝有稀土永磁合金的料筐送入吸氫爐，關閥門後對吸氫爐抽真空或充惰性氣體，當真空度高於.50Pa或氧含量≤0.1% (體積含量)後，充氫氣至-0.05~+0.5MPa，保持10分鐘~120分鐘後，將氫氣排除；當吸氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到軌道密封傳送車內，關隔離閥門； 2)軌道密封傳送車平移對接脫氫爐；當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到脫氫爐，關隔離閥門；當脫氫爐壓力< 0.1Pa時開始加熱，加熱的最高溫度為500~900°C，加熱時間為4~20小時； 3)脫氫爐充惰性氣體後，當氣體壓力達到-0.05~+0.5MPa後，啟動風機對料筐及料筐內稀土永磁合金進行冷卻，爐內溫度< 120°C後，當脫氫爐、隔離閥門和軌道密封傳送車的壓力平衡時，打開隔離閥門，將料筐傳送到軌道密封傳送車內。
2.按照權利要求1所述的一種稀土永磁合金氫破工藝方法，脫氫爐設置2個或2個以上時,步驟2)和步 驟3)加熱時間和冷卻時間均分到各個脫氫爐中。
【文檔編號】B22F9/04GK103801700SQ201210442669
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優先權日:2012年11月8日
【發明者】陳曉東, 孫寶玉 申請人:瀋陽中北通磁科技股份有限公司