一种无底料气流磨制粉方法和钕铁硼永磁铁及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种无底料气流磨制粉方法，首先将装有合金片的料罐与加料器的加料口对接，打开阀门将合金片导入加料器的进料口,通过加料器的送料器将合金片加入到第一磨室，合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎棒粉碎，粉碎后的粉末随气流进入第一分选轮分选，通过第一分选轮分选后进入第二磨室继续磨削,磨削后的粉末随着气流上升,经过第二分选轮分选,达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随着旋风收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；本发明专利技术还公开了采用无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土永磁气流磨制粉领域，特别是涉及一种无底料气流磨制粉方法和 钕铁硼永磁铁及其制造方法。
技术介绍
高性能钕铁硼永磁铁是当今世界广泛使用的一种基础电子元件和电器元件，主要 应用于电脑、手机、电视、汽车、通讯、玩具、音响、自动化设备、核磁共振成像等。随着节能和 低碳经济的要求，高性能永磁铁又开始在节能家用电器、混合动力汽车，风力发电等领域应 用；本专利技术通过改变气流磨制粉方法，制造出性能优越的钕铁硼稀土永磁铁，并制成稀土永 磁器件。 2002年10月10日授权的美国专利US6, 491，765公开了流态床式气流磨制粉技 术，采用旋风收集器收集粉末；流态床的缺点是磨机内始终保持几十Kg的底料，通过控制 底料的重量控制制粉速度，底料影响制粉粒度、携带大颗粒、更换牌号时需要取出底料，底 料易氧化；旋风收集器的缺点是粒径小于1 μ m细粉会随着排气气流排出，影响产品收得率 和粒度分布。1993年授权的美国专利US5, 217, 541公开了钕铁硼永磁铁，氮的重量含量小 于1. 5% ;专利研究了氮的含量在0. 1-1. 5wt%范围对高性能永磁铁的性能影响；2010年6 月22日授权的美国专利7, 740, 715公开了一种R-T-B系烧结磁体，其组成除了常规的稀 土、铁、硼材料，其特征在于联合添加 A1和Mn，其中A1在0. 1-1. Oat%，Μη在0. 02-0. 2at% 范围，【专利技术者】提出通过联合添加 A1和Mn，能够将磁特性的降低抑制到最小，并且能提高矫 顽力；2010年10月7日授权的美国专利US7,789,933公开了联合添加 Pr、Μη的R-T-B系 烧结磁体，特征在于Μη含量在0. 02at%以上，0. 2at%以下，Pr含量在0. 2at%以上，8at%以 下；【专利技术者】认为联合添加 Pr、Μη能够提高室温附近的矫顽力，即使使用在80°C以上的高温 也能够得到高于现有磁体的矫顽力；2012年1月10日授权的美国专利US8, 092, 619公开 的是联合添加 Cu、Μη对R-T-B系烧结磁体矫顽力的影响；2007年8月21日授权的美国专 利US7, 258, 751和2011年1月11日授权的美国专利US7,867, 343公开的都是通过对速凝 合金片进行400-800°C，5分钟至12小时的热处理使RH元素从晶界相向主相移动，从而提 高稀土类磁铁的矫顽力；2009年10月8日授权的美国专利US7, 585, 378公开了一种R-T-Q 系稀土类磁铁用合金的制造方法，特征在于将合金熔液急冷到700-1000°C范围形成速凝合 金，之后将速凝合金在700-900°C范围保温15-600秒。
技术实现思路
现有技术在提高磁性能和降低成本存在不足，气流磨制粉时还会产生10%以下的 细粉，严重影响材料利用率，为此，本专利技术找到一种无底料气流磨制粉方法及利用该方法生 产的钕铁硼永磁铁。 -种无底料气流磨制粉方法，首先将装有合金片的料罐与加料器的加料口对接， 打开阀门将合金片导入加料器的进料口，通过加料器的送料器将合金片加入到第一磨室， 合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎棒粉碎，粉碎后 的粉末随气流进入第一分选轮分选，平均粒度小于180 μ m的粉末通过第一分选轮分选后 进入第二磨室继续磨削，在第二磨室，利用喷嘴对射的高速气流进行磨削，磨削后的粉末 随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末在离心力的作用下返回到第 二磨室继续磨削，达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随着旋风收集器 排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；所述的通过第二分选轮分选后的粉末的平均 粒度 0· 5-3. 9 μ m。 所述的进入旋风收集器收集的粉末通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部 的混粉机中，进入第二收集器收集的粉末也通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的 混粉机中，粉末在混粉机中混合后装入收料罐。 所述的气体选用氮气、氩气和氦气的一种以上；所述的通过第一分选轮分选后的 粉末的平均粒度5-100 μ m。 所述的气体含有氦气，氦气的含量大于1% ;所述的通过第一分选轮分选后的粉末 的平均粒度5-50 μ m。 -种钕铁硼永磁铁的制造方法，所述的制造方法包含将原料熔炼制成合金片和利 用氢气对合金片进行氢破碎的过程；所述的制造方法还包含无底料气流磨制粉过程，所述 的无底料气流磨制粉过程将氢碎后的合金片装入无底料气流磨的加料器，通过加料器的送 料器将合金片加入到第一磨室，喷嘴喷射的高速气流带动合金片进行磨削，磨削后的粉末 随气流进入第一分选轮分选，通过第一分选轮分选后的粉末进入第二磨室继续磨削，磨削 后的粉末随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末返回到磨室继续磨 肖IJ，通过第二分选轮分选的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉会随着旋风收集器排气 管的气流排出，再进入第二收集器收集，所述的进入旋风收集器收集的粉末通过交替开关 的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，进入第二收集器收集的粉末也通过交替开关的 阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，粉末在混粉机中混合后装入收料罐；所述的通过 第二分选轮分选后的粉末的平均粒度〇. 5-3. 9 μ m ;所述的无底料气流磨制粉过程之后再 进行磁场成型、真空烧结和时效过程制成钕铁硼稀土永磁体。 所述的将原料熔炼制成合金片的过程包含熔炼含有Nd元素的第一合金过程和熔 炼含有重稀土 RH的第二合金过程；所述的重稀土 RH包含07、113、!1〇、6(1、￥元素一种以上； 所述的熔炼第一合金过程和熔炼第二合金过程都包含将熔融状态下的合金液通过中间包 的缝隙浇铸到水冷却的第一旋转辊的外缘上形成合金片，合金片随着第一旋转辊旋转，之 后离开旋转辊下落到带水冷却的第二旋转辊的外缘上再随着第二旋转辊旋转，之后离开旋 转辊下落，形成双面冷却的合金片；所述的合金片离开第二旋转辊后进行机械破碎，破碎后 的合金片沿着带冷却的导料筒导入收料罐，合金片落入收料罐的温度低于390°C，合金片的 最大边长小于15_ ;所述的第一合金平均晶粒尺寸1. 1-2. 9 μ m ;所述的第二合金平均晶粒 尺寸 0· 5-2. 8 μ m。 toon] 所述的将原料熔炼制成合金片的过程包含真空脱锰过程，所述的真空脱锰过程包 含在真空条件下将钕铁硼原料中的纯铁、硼铁、金属钴、金属铜加热到温度600-1500°C范 围，控制真空度5 X 102Pa至5 X 10_2Pa范围，保温时间10-240分钟后，充入氩气和加入剩余 的钕铁硼原料，之后加热到原料融化成熔融合金，在熔融状态下通过中间包浇铸成速凝合 金片；控制所述的永磁体中的锰元素含量为：Μη=0. 002-0. 015wt%。 在所述的无底料气流磨制粉过程前加入氧气或者空气，氧气的加入量在 0. 01-0. 29wt% ;空气的加入量在0. 01-0. 7wt% ;在所述的无底料气流磨制粉过程前 还加入含碳溶剂，加入量〇. 05-0. 6wt% ;控制所述的永磁体中的0、C、N元素含量为： 0=0. 041-0. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：首先将装有合金片的料罐与加料器的加料口对接，打开阀门将合金片导入加料器的进料口，通过加料器的送料器将合金片加入到第一磨室，合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎棒粉碎，粉碎后的粉末随气流进入第一分选轮分选，平均粒度小于180μm的粉末通过第一分选轮分选后进入第二磨室继续磨削，在第二磨室,利用喷嘴对射的高速气流进行磨削，磨削后的粉末随着气流上升,经过第二分选轮分选,未达到制粉要求的粉末在离心力的作用下返回到第二磨室继续磨削，达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随着旋风收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；所述的通过第二分选轮分选后的粉末的平均粒度0.5‑3.9μm。

【技术特征摘要】
1. 一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：首先将装有合金片的料罐与加料器的加 料口对接，打开阀门将合金片导入加料器的进料口，通过加料器的送料器将合金片加入到 第一磨室，合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎棒粉 碎，粉碎后的粉末随气流进入第一分选轮分选，平均粒度小于180 μ m的粉末通过第一分选 轮分选后进入第二磨室继续磨削，在第二磨室，利用喷嘴对射的高速气流进行磨削，磨削 后的粉末随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末在离心力的作用下 返回到第二磨室继续磨削，达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随着旋 风收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；所述的通过第二分选轮分选后的粉 末的平均粒度〇. 5-3. 9 μ m。2. 根据权利要求1所述的一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：所述的进入旋风 收集器收集的粉末通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，进入第二收集 器收集的粉末也通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，粉末在混粉机中 混合后装入收料罐。3. 根据权利要求1所述的一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：所述的气流气 体选用氮气、氦气和氦气的一种以上；所述的通过第一分选轮分选后的粉末的平均粒度 5-100 μ m。4. 根据权利要求1所述的一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：所述的气流气体 含有氦气，氦气的含量大于1% ;所述的通过第一分选轮分选后的粉末的平均粒度5-50 μ m。5. -种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的制造方法包含将原料熔炼制成 合金片和利用氢气对合金片进行氢破碎的过程；所述的制造方法还包含无底料气流磨制粉 过程，所述的无底料气流磨制粉过程将氢碎后的合金片装入无底料气流磨的加料器，通过 加料器的送料器将合金片加入到第一磨室，喷嘴喷射的高速气流带动合金片进行磨削，磨 削后的粉末随气流进入第一分选轮分选，通过第一分选轮分选后的粉末进入第二磨室继续 磨削，磨削后的粉末随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末返回到 磨室继续磨削，通过第二分选轮分选的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉会随着旋风 收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集，所述的进入旋风收集器收集的粉末通 过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，进入第二收集器收集的粉末也通过 交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，粉末在混粉机中混合后装入收料罐； 所述的通过第二分选轮分选后的粉末的平均粒度0. 5-3. 9 μ m ;所述的无底料气流磨制粉 过程之后再进行磁场成型、真空烧结和时效过程制成钕铁硼稀土永磁体。6. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的将原料 熔炼制成合金片的过程包含熔炼含有Nd元素的第一合金过程和熔炼含有重稀土 RH的第二 合金过程；所述的重稀土 RH包含Dy、Tb、Ho、Gd、Y元素一种以上；所述的熔炼第一合金过 程和熔炼第二合金过程都包含将熔融状态下的合金液通过中间包的缝隙浇铸到水冷却的 第一旋转辊的外缘上形成合金片，合金片随着第一旋转辊旋转，之后离开旋转辊下落到带 水冷却的第二旋转辊的外缘上再随着第二旋转辊旋转，之后离开旋转辊下落，形成双面冷 却的合金片；所述的合金片离开第二旋转辊后进行机械破碎，破碎后的合金片沿着带冷却 的导料筒导入收料罐，合金片落入收料罐的温度低于390°C，合金片的最大边长小于15mm ; 所述的第一合金平均晶粒尺寸1. 1-2. 9 μ m ;所述的第二合金平均晶粒尺寸0. 5-2. 8 μ m。7. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的将原料 熔炼制成合金片的过程包含真空脱锰过程，所述的真空脱锰过程包含在真空条件下将钕铁 硼原料中的纯铁、硼铁、金属钴、金属铜加热到温度600-1500°C范围，控制真空度5X10 2Pa 至5X 10_2Pa范围，保温时间10-240分钟后，充入氩气和加入剩余的钕铁硼原料，之后加热 到原料融化成熔融合金，在熔融状态下通过中间包浇铸成速凝合金片；控制所述的永磁体 中的锰元素含量为：Mn=0. 002-0. 015wt%。8. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：在所述的无底 料气流磨制粉过程前加入氧气或者空气，氧气的加入量在〇. 01-0. 29wt% ;空气的加入量在 0. 01-0. 7wt% ;在所述的无底料气流磨制粉过程前还加入含碳溶剂，加入量0. 05-0. 6wt% ; 控制所述的永磁体中的〇、C、N元素含量为：0=0. 041-0. 139wt% ;C=0. 031-0. 089wt% ; Ν=0· 006-0· 049wt%。9. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：在所述的无底 料气流磨制粉过程前还加入氢气，氢气的加入量〇. 01-0. 49wt% ;控制所述的永磁体中的0、 C、N 元素含量为：0=0· 051-0. 099wt% ;C=0. 021-0. 069wt% ;Ν=0· 006-0. 019wt%。10. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：在无底料气流 磨制粉过程前加入氧化镝微粉、氧化锆微粉、氧化铝微粉、氧化硅微粉；所述的氧化镝微粉， 加入量0. 1-0. 3wt%，氧化锆的含量0. 03-0. 19w...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝玉，洪光伟，王健，杨永泽，段永利，
申请(专利权)人：沈阳中北通磁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21