一种带料罐的真空熔炼速凝设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带料罐的真空熔炼速凝设备，真空熔炼速凝设备包含熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊、破碎装置、收料罐；所述的熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊设置在真空壳体内,在第一旋转辊下方设置有旋转式机械破碎装置，机械破碎装置的下方设置有阀门，阀门的一端与真空壳体相连，另一端与收料罐相连，收料罐上设置有冷却装置，冷却介质为水、冷媒、氩气、氮气中的一种。

【技术实现步骤摘要】
一种带料罐的真空熔炼速凝设备
本技术属于稀土永磁领域，特别是涉及一种带料罐的真空熔炼速凝设备；本 技术设备除了用于制造钕铁硼速凝合金、钕铁硼稀土永磁体、双合金钕铁硼稀土永磁 体外，还可以用于稀土储氢合金、真空速凝合金生产。
技术介绍
钕铁硼稀土永磁材料，以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛用于医疗 的核磁共振成像，计算机硬盘驱动器，音响、手机等；随着节能和低碳经济的要求，钕铁硼稀 土永磁材料又开始在汽车零部件、家用电器、节能和控制电机、混合动力汽车，风力发电等 领域应用。 1983年，日本专利1，622, 492和2, 137, 496首先公开了钕铁硼稀土永磁材料，公布 了钕铁硼稀土永磁材料的特性、成分和制造方法，美国专利US6, 461，565 ;US6, 491，765 ;US 6, 537, 385 ;US 6, 527, 874 ;US5, 645, 651也公开了钕铁硼稀土永磁的制造方法。 美国专利US7, 585, 378公开的钕铁硼稀土永磁真空速凝合金的制造方法，这一方 法如图1所示，钕铁硼原料在坩埚1熔化后浇铸到中间包2,从中间包溢出的合金液由冷却 辊3冷却速凝形成合金片4,合金片被甩到带加热器的旋转筒5,在旋转筒内合金片温度保 持在700-900°C ;之后将合金片冷却；该专利技术的特点是先将合金快速冷却到700-900°C，接 着合金片在700-900°C保温，保温时间从15秒以上至600秒以下；与之前的单辊速凝技术 和双辊速凝技术相比，该专利技术通过保温使重稀土元素 Dy扩散到主相中，提高了磁体的矫顽 力，由于速凝温度高于700°C，晶界相为液态相，晶界相的变化，会产生晶粒的异常长大，难 以形成均匀的晶粒，从与冷却辊接触的接辊面到自由面晶粒由小变大，无法控制一致。 中国专利CN97, 217, 372. 2公开了双棍冷却的真空速凝设备，如图2所示，该设备 的合金液通过漏斗6浇铸到冷却辊7和冷却辊8的缝隙中形成合金片9 ;该技术属于双棍 轧制技术，由于合金液与冷却辊的接触时间太短，双棍轧制后的合金片的温度高于800°C， 尽管双棍轧制解决了双面冷却的问题，但达不到细化晶粒，提高晶粒一致性，从而提高矫顽 力的要求；为了改善前述专利的缺点，中国专利CN01，241，237. 6公开了在双棍轧制的基础 上，在双棍的下方再增加一个冷却辊的技术，虽然该专利技术改进了前述专利的性能，生产合金 片的厚度得到提高，仍然还是双棍轧制，不能解决合金片离开冷却辊温度低于700°C的问 题，不能达到减少重稀土用量的目的。
技术实现思路
为了减少了重稀土的用量，降低钕铁硼稀土永磁的价格，需要减小钕铁硼主相晶 粒尺寸，提高晶粒尺寸的一致性，改善晶界相的分布；本技术通过探索，找到了解决问 题的方法，研发了新的稀土永磁真空熔炼速凝设备，并制造出高性能的钕铁硼稀土永磁合 金和永磁体。 本技术通过以下技术方案实现： -种带料罐的真空熔炼速凝设备，所述的真空熔炼速凝设备包含熔炼坩埚、中间 包、第一旋转辊、破碎装置、收料罐；所述的熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊设置在真空壳体 内，在第一旋转辊下方设置有旋转式机械破碎装置，机械破碎装置的下方设置有阀门，阀 门的一端与真空壳体相连，另一端与收料罐相连，收料罐上设置有冷却装置，冷却介质为 水、冷媒、氦气、氮气中的一种。 所述的中间包设置在第一旋转辊的一侧，在第一旋转辊的另一侧还设置有第二旋 转辊；所述的第一旋转辊设置有空心转轴，转轴水平放置；所述的第二旋转辊设置有空心 转轴，第二旋转辊的空心转轴与第一旋转辊的转轴平行，第二旋转辊的转轴低于第一旋转 辊。所述的第一旋转辊和第二旋转辊都是双端支撑，旋转辊的两端都有空心转轴，空心转轴 上安装有轴承，轴承支撑在轴承支座上，空心转轴的端部设置有密封冷却介质的密封装置， 冷却介质通过密封装置进出旋转辊。所述的第一旋转辊和第二旋转辊设置有夹层，夹层内 通入冷却介质，冷却介质由空心转轴的内孔引入，所述的第一旋转棍转速l-5m/s，第二旋转 棍转速l-5m/s ;所述的第一旋转棍的直径范围410_910mm，第二旋转棍直径410_910mm。 所述的熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊设置在真空壳体内，在第一旋转辊下方还 设置有第二旋转辊，在第二旋转辊下方设置有旋转式机械破碎装置，机械破碎装置的下方 设置有阀门，阀门的一端与真空壳体相连，另一端与收料罐相连，收料罐可以移动，在机械 破碎装置和阀门之间还设置有导料筒。 所述的真空壳体包含卧式炉体和两个交替开关的侧开炉门，侧开炉门分别通过铰 链与炉体相连，在侧开炉门内侧安装有坩埚和坩埚旋转装置，坩埚外设置有感应加热线圈， 感应加热线圈与电缆相连，电缆的另一端穿过炉门与真空熔炼加热电源连接；所述的熔炼 坩埚的温度在ll〇〇_1590°C。 采用带料罐的真空熔炼速凝设备制造稀土永磁速凝合金的方法，先将钕铁硼速凝 合金原料在真空或保护条件下加热熔化并精炼成熔融合金，之后将熔融的合金液通过中间 包浇铸到带水冷却的第一旋转辊上形成合金片，合金片随着旋转辊旋转，之后离开旋转辊 下落到带水冷却的第二旋转辊上，随后离开旋转辊下落，形成双面冷却的合金片；所述的第 一个旋转辊与合金片的一面接触，第二个旋转辊与合金片的另一面接触；所述的合金片的 厚度0. 1-0. 6mm ;所述的第一旋转棍的转速0. 5-5m/s ;所述的合金片离开第二旋转棍的温 度低于690°C。 采用带料罐的真空熔炼速凝设备制造稀土永磁速凝合金的方法，先将钕铁硼速凝 合金原料在真空条件下加热到500°c以上，之后充入氩气继续加热将钕铁硼原料熔化成合 金并进行精炼，精炼温度在1400-1470°C，精炼后将熔融的合金液通过中间包浇铸到带水冷 却的第一旋旋转辊上形成合金片，合金片随即落到第二旋转辊上继续冷却，合金片离开第 二旋转辊的温度在640-460°C范围，所述的第一旋转辊转速l_3m/s，第二旋转辊转速l-5m/ So 所述的合金片离开第二旋转辊后进行机械破碎，破碎成边长小于15mm的合金片， 合金片再通过带冷却的导料筒落入收料箱；所述的合金片离开导料筒的温度低于350°C;所 述的合金片冷却到350°C的时间小于9秒。 采用带料罐的真空熔炼速凝设备制造稀土永磁速凝合金的方法，所述的合金片离 开第二旋转辊后落入收料罐，收料罐上设置有冷却装置，冷却介质为水、冷媒、氩气、氮气中 的一种以上，合金片在收料罐中停留时间0. 5-9小时。 采用带料罐的真空熔炼速凝设备制造稀土永磁速凝合金的方法，所述的合金片离 开第二旋转辊后落入收料罐，收料罐上设置有加热器，合金片的加热温度300-900°C。 采用带料罐的真空熔炼速凝设备制备钕铁硼稀土永磁体的方法，首先将钕铁硼原 料在真空或保护条件下加热熔化并精炼成熔融合金，之后将熔融的合金液通过中间包浇铸 到带水冷却的第一旋转辊的外缘上形成合金片，合金片随着旋转辊旋转，之后离开旋转辊 下落到带水冷却的第二旋转辊的外缘上，随后离开旋转辊下落，形成双面冷却的合金片；接 着对冷却后的合金片进行氢破碎、气流磨、磁场成型、烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带料罐的真空熔炼速凝设备，其特征在于：所述的真空熔炼速凝设备包含真空壳体、熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊、破碎装置、收料罐；所述的熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊设置在真空壳体内，在第一旋转辊下方设置有旋转式机械破碎装置，机械破碎装置的下方设置有阀门，阀门的一端与真空壳体相连，另一端与收料罐相连。

【技术特征摘要】
1. 一种带料罐的真空熔炼速凝设备，其特征在于：所述的真空熔炼速凝设备包含真空 壳体、熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊、破碎装置、收料罐；所述的熔炼坩埚、中间包、第一旋 转辊设置在真空壳体内，在第一旋转辊下方设置有旋转式机械破碎装置，机械破碎装置的 下方设置有阀门，阀门的一端与真空壳体相连，另一端与收料罐相连。2. 根据权利要求1所述的一种带料罐的真空熔炼速凝设备，其特征在于：所述的中间 包设置在第一旋转辊的一侧，在第一旋转辊的另一侧还设置有第二旋转辊；所述的第一旋 转辊设置有空心转轴，转轴水平放置；所述的第二旋转辊设置有空心转轴，第二旋转辊的空 心转轴与第一旋转辊的转轴平行，第二旋转辊的转轴低于第一旋转辊；所述的第一旋转辊 和第二旋转辊都是双端支撑，旋转辊的两端都有空心转轴，空心转轴的端部设置有密封冷 却介质的密封装置，冷却介质通过密封装置进出旋转辊，所述的第一旋转辊和第二旋转辊 设置有夹层，夹层内通入冷却介质，冷却介质由空心转轴的内孔引入，所述的第一旋转辊转 速l-5m/s，第二旋转棍转速l-5m/s ;所述的第一旋转棍的直径范围410...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝玉，陈晓东，
申请(专利权)人：沈阳中北真空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21