专利名称：一种钕铁硼氢粉碎的柔性加工方法
技术领域：
本发明涉及一种钕铁硼氢粉碎的柔性加工方法，属于烧结钕铁硼磁体制造领域。钕铁硼氢粉碎加工过程分为吸氢-加热脱氢-冷却三个过程，由于三个过程中工作时间是不同的，由于材料与空气接触容易产生氧化发应，全部作业过程需要在真空环境或氩气保护气氛中工作，特别是产业化加工过程中，吸氢与脱氢-冷却工作周期差别约3-6倍。
根据脱氢加热方式的不同，加热室在炉体外部的为外热式氢粉碎炉，加热室在炉体内部为内热式氢粉碎炉。外热式加热与内热式真空炉相比较需要的电能比较大，目前内热式钕铁硼氢粉碎处理炉一般采用单炉体周期式工作，或串连式连续炉体工作两种装置。
单炉体周期式工作的氢粉碎处理炉是把吸氢-加热脱氢-冷却三个工序集中在一个真空-压力容器内进行工作，这样工作周期很长，另外为了安全起见，对炉体的安全要求也非常高，不仅是一个能承受正压的真空压力容器，而且还要能够承受高温的工作条件，所以工作效率比较低，在需要增加生产能力时只能采用购置多台同样的设备进行扩产。
串连式连续工作的氢粉碎炉(如
图1)，将吸氢在第一个真空室内进行，然后进入第二个内热式加热室真空脱氢处理，最后进入冷却室冷却。这样虽然比单炉体周期式处理装置效率略高一些，但是由于各个工序时间是不一致的，工作的节拍是按照最长的工序进行的，有时不同牌号的产品脱氢工艺参数是不同的，对于生产的管理和组织不是很方便，需要增加生产能力时增加工作室比较困难，购置同样的连续炉体资金比较昂贵。本发明的目的是提供一种可以在一个系统中同时处理不同成分、不同工艺条件的钕铁硼永磁合金，整个处理过程安全、高效的钕铁硼氢粉碎的柔性加工方法。
本发明的方法是首先设立一个独立的吸氢装置和一个以上的独立的内热式真空脱氢-冷却装置，吸氢装置和内热式真空脱氢-冷却装置的料口具有同样的接口尺寸，且位于同一个垂直平面内，吸氢装置的配气系统与吸氢装置连接；设立一个能够实现与吸氢装置、内热式真空脱氢-冷却装置水平对接，并能够实现垂直于对接方向的轨道上行走的移动送料装置；在真空或保护气氛下将被处理的物料放置在吸氢装置的有效工作区内进行氢化处理，物料处理完毕后，移动送料装置与吸氢模块在水平方向上对接，在真空或保护气氛下将物料取出到移动送料装置中，移动送料装置在垂直于对接方向的轨道上行走至内热式真空脱氢-冷却装置处与内热式真空脱氢-冷却装置在水平方向上对接，进行物料的传送，在内热式真空脱氢-冷却装置进行物料的脱氢-冷却处理；然后，再往吸氢装置中加入下一批被处理的物料，重复前述的步骤，最后将物料传送到第二个内热式真空脱氢-冷却装置中进行物料的脱氢-冷却处理；然后，再重复前述的步骤，使所有的内热式真空脱氢-冷却装置均处于工作之中或是使所有待处理的物料均得到处理。
上述吸氢装置为卧式真空压力容器；上述保护气氛是指在氮气或氩气的保护气氛；上述一个独立的吸氢装置可以对应6～8个内热式真空脱氢-冷却装置。
本发明是采用并联式柔性加工生产方式，由于吸氢过程的工作周期仅为脱氢过程的工作周期的1/8左右，在一个吸氢装置中通过送料装置送到不同的脱氢-冷却装置中进行处理，使材料在不同的装置内根据产品的不同特性进行并联式脱氢处理，可以根据生产规模的增长，不影响吸氢系统的条件下，增加脱氢-冷却装置，实现不同物料的生产能够进行柔性化生产，一个吸氢装置可以对应6～8个脱氢-冷却装置，在生产过程中氢气是主要的危险源，可以实现集中供氢，大大减少了同样规模的场地的氢气危险源，因此是一种更安全、更高效的、柔性氢粉碎加工方法。
本发明的优点是[1]吸氢过程集中在一个单独装置中进行，吸氢温度低于200℃，吸氢压力提高0.5Mpa，不仅提高了吸氢效率，而且使吸氢过程中更加安全。
目前国内外制作的氢粉碎处理炉的炉体实际上是内热式或外热式真空炉，同时也是一个工作在氢气状态下的高温高压容器，所以炉体部分都委托有资质的化工设备单位设计制造，然后由设备生产单位组装内件、配置外件。化工设备单位为了保证在真空、高压、高温情况下用氢的安全，在内热式炉体设计要求中明确指出炉壁使用温度低于200℃。由于国外设备的吸氢、脱氢、冷却在一个炉体内进行，为了达到炉壁的安全使用温度，600℃高温脱氢必须有比较可靠的保温层，保温层有一定的使用寿命，如果失效，有可能造成设备的安全隐患。本发明的吸氢过程在吸氢装置中单独进行，与高温脱氢过程不在同一炉体内，实际就是将氢粉碎处理炉中吸氢功能分离出来，使吸氢装置变为一个简单的氢气压力容器，不存在高温接触氢的问题，彻底消除了氢气高温状态下的安全隐患。柔性加工生产(见图2)从氢粉碎处理过程中可以看出，吸氢过程最短，而脱氢冷却过程较长，这样就可以采用并联对接的模式，一个吸氢装置可以对应多个并联式脱氢装置，不仅可以在不同的脱氢装置中进行不同条件的脱氢作业，还可以根据生产的需要适度增加脱氢装置，如果扩产只需增加脱氢装置即可。生产的磁体规格不同，要求的氢粉碎处理工艺也各不相同，可以同时在不同的脱氢装置中进行不同的脱氢工艺，可以同时处理不同成分、不同工艺条件的钕铁硼永磁合金，整个系统从装料到出料整个过程都在真空或保护气氛下进行，避免了物料的氧化以及氢气的泄漏。图1是现有的连续式氢处理炉的工作流程示意图；图2是本发明的工作流程示意图。
图中1.吸氢装置的配气系统 2.吸氢装置 3.内热式真空脱氢-冷却装置A4.移动送料装置 5.物料台 6.内热式真空脱氢-冷却装置B 7.出料台[具体实施方式
]实施例某工厂处理600kg钕铁硼合金，其中48H合金300kg，42M合金300kg，要求48H合金真空脱氢达到3Pa以下，42M合金脱氢达到16Pa以下。
一、采用300kg单炉体周期式炉工作方式为1.先处理48H合金吸氢工作周期2小时脱氢工作周期20小时冷却工作周期10小时2.处理42M合金吸氢工作周期2小时脱氢工作周期10小时冷却工作周期10小时工作周期共计54小时二、采用本发明的方法
如附图2所示，1.先处理48H合金吸氢工作周期2小时送入脱氢-冷却装置A工作周期20小时冷却工作周期1小时2.处理42M合金吸氢工作周期2小时送入脱氢-冷却装置B工作周期10小时冷却工作周期1小时合计工作时间23小时。
权利要求
1.一种钕铁硼氢粉碎的柔性加工方法，其特征是首先设立一个独立的吸氢装置和一个以上的独立的内热式真空脱氢—冷却装置，吸氢装置和内热式真空脱氢—冷却装置的料口具有同样的接口尺寸，且位于同一个垂直平面内，吸氢装置的配气系统与吸氢装置连接；设立一个能够实现与吸氢装置、内热式真空脱氢—冷却装置水平对接，并能够实现垂直于对接方向的轨道上行走的移动送料装置；在真空或保护气氛下将被处理的物料放置在吸氢装置的有效工作区内进行氢化处理，物料处理完毕后，移动送料装置与吸氢模块在水平方向上对接，在真空或保护气氛下将物料取出到移动送料装置中，移动送料装置在垂直于对接方向的轨道上行走至内热式真空脱氢—冷却装置处与内热式真空脱氢—冷却装置在水平方向上对接，进行物料的传送，在内热式真空脱氢—冷却装置进行物料的脱氢—冷却处理；然后，再往吸氢装置中加入下一批被处理的物料，重复前述的步骤，最后将物料传送到第二个内热式真空脱氢—冷却装置中进行物料的脱氢—冷却处理；然后，再重复前述的步骤，使所有的内热式真空脱氢—冷却装置均处于工作之中或是使所有待处理的物料均得到处理。
全文摘要
本发明涉及一种钕铁硼氢粉碎的柔性加工方法，属于烧结钕铁硼磁体制造领域。本方法是采用一个独立的吸氢装置对应一个以上的独立的内热式真空脱氢－冷却装置的并联式柔性加工生产方式，通过一个能够实现与吸氢装置、内热式真空脱氢－冷却装置水平对接，并能够实现垂直于对接方向的轨道上行走的移动送料装置进行移动送料，由于吸氢过程的工作周期仅为脱氢过程的工作周期的1/8左右，在一个吸氢装置中通过送料装置送到不同的脱氢－冷却装置中进行处理，使材料在不同的装置内根据产品的不同特性进行并联式脱氢处理，可以根据生产规模的增长，不影响吸氢系统的条件下，增加脱氢－冷却装置，实现不同物料的生产能够进行柔性化生产，在生产过程中氢气是主要的危险源，可以实现集中供氢，大大减少了同样规模的场地的氢气危险源，因此是一种更安全、更高效的、柔性氢粉碎加工方法。
文档编号H01F1/032GK1877755SQ20061010124
公开日2006年12月13日 申请日期2006年7月4日 优先权日2006年7月4日
发明者娄树普, 陈蓓新, 阮航 申请人:包头稀土研究院