一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统的制作方法
【专利摘要】一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统。它主要是解决现有的淬火装置淬火淬不透、淬火速度慢等技术问题。其技术方案要点是：喷嘴（1）下方设置有钼轮（2），位于钼轮（2）旋转抛甩方向的一侧设置有对应入料口的料桶（3），在料桶（3）上部对应入料口的另一侧设置有向下倾斜的一级冷却板（4），在料桶（3）中部位于一级冷却板（4）下部另一侧的位置设置有二级冷却板（5），在料桶（3）下部位于二级冷却板（5）下部另一侧的位置设置有三级冷却板（6），料桶（3）的下部设置有出料口，装置内充满惰性气体，冷却水循环管道与专用热交换器相连。它主要是用于多级快速淬火。
【专利说明】一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种淬火装置，特别是一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火工艺及设备。
【背景技术】
[0002]目前，连续快淬工艺是当前较为先进的钕铁硼磁粉生产方法，只有少数企业掌握了此工艺的核心技术。传统的电弧熔炼单辊甩带法制备粘结钕铁硼磁粉对合金熔炼的要求不是很高，但对连续快淬甩带而言，其熔炼要求较高，要求实现高洁净度，否则重熔后溶液里的氧化物和杂质会堵住喷嘴使生产无法进行，因此高洁净度冶炼是此工艺的关键技术，本实用新型采用高真空环境下升温高纯度氩气来对冶炼过程进行保护。传统工艺是将铸锭用破碎机破碎成3-10mm的颗粒装入电弧溢流式快淬炉中加热融化并甩成厚30_50mm、宽l-30mm的非晶薄带，由于设备本身的缺陷，薄带是在非热力学平衡的条件下制成，其性能和一致性均不佳，无法进行长时间连续生产，而连续快淬解决了这个问题。本实用新型还通过高速旋转的钥轮2，利用强制换热技术对薄带的质量、磁粉的性能产生有利影响，以提高产品生产效率及收益率，使产品具有较高的带厚和微观组织均匀度，合金晶粒细小，主相含量高，并能节约稀土金属，抑制不利相的生成。本实用新型不但能提高淬火效率、使材料淬火更透彻，而且还能提高材料淬火后的磁性能、加强材料的耐腐蚀性能
[0003]市场上常见的热交换器都需要持续输入专门的制冷剂、冷却剂来中和热能。在钕铁硼磁粉生产过程中产生的回水含有大量热能，使用常见的热交换器不断输入冷却水排出高温回水会大量浪费水资源和能源，使得生产成本过高。而钕铁硼磁粉生产过程中需要使用惰性气体，而惰性气体呈液态时最方便运输，但在生产过程中却要求惰性气体以气态存在，气化液态惰性气体需要大量的热能，如果直接输出极易冻坏输送管道，故而需要提供热量。为了提供气化液态惰性气体所需要的热量以及合理利用高温回水，本实用新型利用惰性气体气化的过程制冷吸收高温回水的热量，回水大幅降温成为低温的冷却水，既不需为气化液态惰性气体提供额外热源，又使冷却水得以循环利用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种淬火更透、淬火后磁性能更好、淬火速度更快的钕铁硼磁粉生产的多级淬火工艺及设备。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:它包括喷嘴1、钥轮2、料桶3、一级冷却板4、二级冷却板5、三级冷却板6，喷嘴I下方设置有钥轮2，位于钥轮2旋转抛甩方向的一侧设置有对应入料口的料桶3，在料桶3上部对应入料口的另一侧设置有向下倾斜的一级冷却板4，在料桶3中部位于一级冷却板4下部另一侧的位置设置有二级冷却板5，在料桶3下部位于二级冷却板5下部另一侧的位置设置有三级冷却板6，料桶3的下部设置有出料口，装置内充满惰性气体，冷却水循环管道与专用热交换器相连。
[0006]本实用新型所述一级冷却板4内部设置有用于热交换的空腔及与该空腔相通的冷却板出水口 41和冷却板进水口 42。
[0007]本实用新型在二级冷却板5和三级冷却板6内部分别设置有用于热交换的空腔及与该空腔相通的冷却板进水口和出水口。
[0008]本实用新型在一级冷却板4、二级冷却板5、或三级冷却板6工作面表层设置有耐磨涂层。
[0009]本实用新型在料桶3下方对应其出料口处设置有振动筛7。
[0010]本实用新型所述专用热交换器包括箱体8、隔板12、盖板9、通气阀13，箱体8内设置有三块或三块以上隔板12，箱体8设置有出水管14，制冷管10设置在箱体8内，制冷管10内输有液态惰性气体，箱体8的顶部设置有盖板9，盖板上设置有通气阀13，回水管11与箱体8内部相通，所述通气阀13设置在盖板9中心处与箱体8内部相通，所述制冷管10的输入管31和输出管32分别靠近箱体8两侧内壁设置在盖板9上，制冷管10外壁还设置有传热片，所述回水管11设置在输出管32与较近箱体8内壁之间的盖板9上或直接设置在箱体8上，回水管11上设置有温度表41，所述出水管14设置在箱体8底部，靠近箱体8外壁的一侧设置有球阀71，球阀71的另一侧设置有水流量计72，水流量计72的另一侧设置有水泵73，水泵73的另一侧设置有出水温度表74。
[0011]本实用新型所述惰性气体采用氮N2或氩Ar。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用高真空环境下升温高纯度氩气来对冶炼过程进行保护，实现高洁净度；本实用新型制成的薄带性能和一致性俱佳，可进行长时间连续生产；本实用新型还通过高速旋转的钥轮2，利用强制换热技术对薄带的质量、磁粉的性能产生有利影响，以提高产品生产效率及收益率，使产品具有较高的带厚和微观组织均匀度，合金晶粒细小，主相含量高，并能节约稀土金属，抑制不利相的生成；本实用新型不但能提高淬火效率、使材料淬火更透彻，而且还能提高材料淬火后的磁性能、加强材料的耐腐蚀性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图。
[0014]图2是本实用新型一级冷却板的结构示意图。
[0015]图3是本实用新型图2的俯视结构示意图。
[0016]图4是本实用新型二、三级冷却板的结构示意图。
[0017]图5是本实用新型图4的俯视结构示意图。
[0018]图6是本实用新型专用热交换器的结构示意图。
[0019]图7是本实用新型图6的俯视结构示意图。
[0020]图中:1-喷嘴，2-钥轮，3-料桶，4- 一级冷却板，41-冷却板出水口，42-冷却板进水口，5- 二级冷却板,6-三级冷却板,7-振动筛,8-箱体,9-盖板,10-制冷管，11-回水管，12-隔板，13-通气阀，14-出水管，31-输入管，32-输出管，41-温度表，71-球阀，72-水流量计，73-水泵，74-水温度表。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。[0022]实施例1，本实用新型包括喷嘴1、钥轮2、料桶3、一级冷却板4、二级冷却板5、三级冷却板6，来料进入料桶3后在一级冷却板4、二级冷却板5、三级冷却板6及料桶3筒壁之间流动，喷嘴I下方设置有钥轮2，来料从喷嘴I向下喷出至钥轮2，来料一般为1300°C的钢水，旋转的钥轮2不断将上方喷下的来料甩飞，来料在与钥轮2接触时会渗入微量的钥Mo，材料中加入钥，可以提高弹性极限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性，来料在此过程中初步降温形成厚度约为0.03mm的高温甩带片，此时高温甩带片的温度大约在800°C左右，高温甩带片被甩入料桶3，位于钥轮2旋转抛甩方向的一侧设置有对应入料口的料桶3，在料桶3上部对应入料口的另一侧设置有向下倾斜的一级冷却板4，高温甩带片甩入料桶3后被一级冷却板4阻挡折向斜下方，同时完成一级淬火，在料桶3中部位于一级冷却板4下部另一侧的位置设置有二级冷却板5，高温甩带片从一级冷却板4处折射至二级冷却板5上并再次折射向料桶3内壁，完成二级淬火，在料桶3下部位于二级冷却板5下部另一侧的位置设置有三级冷却板6，高温甩带片经过料桶3内壁折射至三级冷却板6，完成三级淬火，此时高温甩带片的温度降至200°C，料桶3的下部设置有出料口，完成三级淬火的材料从出料口出去，装置内充满惰性气体，所有冷却水的循环都通过管道与专用的热交换器相连，整个装置处在充满惰性气体的密封环境，气压大约保持在2200Pa，所有冷却水的循环都通过管道与专用热交换器相连，专用热交换器利用液态惰性气体气化时需要吸收大量热量的特性大幅降低高温回水的温度，既为液态惰性气体气化提供了热源，又使回水变为冷却水，可以重新进入循环利用，大大节约了水资源和能源，在一定程度上降低了生产成本，且能达到更好的淬火效果。参阅图1至图7。
[0023]实施例2，所述一级冷却板4内部设置有用于热交换的空腔及与该空腔相通的冷却板出水口 41和冷却板进水口 42，不断循环注入冷却水进行热交换将一级冷却板4维持在较低温度。参阅图1至图7，其余同实施例1。
[0024]实施例3，本实用新型还可在二级冷却板5和三级冷却板6内部分别设置有用于热交换的空腔及与该空腔相通的冷却板进水口和出水口，不断循环注入冷却水进行热交换将一级冷却板4维持在较低温度。参阅图1至图7，其余同上述实施例。
[0025]实施例4，本实用新型所述一级冷却板4、二级冷却板5、三级冷却板6及料桶3内壁设有耐磨涂层，涂层除了耐磨以外还可以提高淬火效果以及淬火速度，加快来料淬透的过程。参阅图1至图7，其余同上述实施例。
[0026]实施例5，本实用新型在料桶3下方对应其出料口处设置有振动筛7，从料桶3出料口出来的材料可以在振动筛7上再次淬火，更进一步提高淬火的效果，达到多级淬火提高材料相关性能的目的。参阅图1至图7，其余同上述实施例。
[0027]实施例6，本实用新型所述专用热交换器包括箱体8、隔板12、盖板9、通气阀13，其特征是:箱体8内设置有三块或三块以上隔板12，可以使回水曲折流动，增加回水与制冷管10接触时间和接触面积，使回水降温更快，箱体8设置有出水管14，冷却后的水再通过出水管进入钕铁硼磁粉生产的冷却水循环系统，制冷管10设置在箱体8内，充分与箱体8内的回水接触，制冷管10内输有液态惰性气体，使回水冷却的同时也吸收到气化需要的热能，气化后可注入钕铁硼磁粉生产的多级淬火装置，箱体8的顶部设置有盖板9，盖板上设置有通气阀13，可沟通箱体内外空气平衡温差，回水管11与箱体8内部相通，从钕铁硼磁粉生产的冷却水循环系统接收回水注入箱体8内，所述通气阀13设置在盖板9中心处与箱体8内部相通，可沟通箱体内外空气平衡温差，制冷管10的输入管31和输出管32分别靠近箱体8两侧内壁设置在盖板9上，制冷管10外壁还设置有传热片，可以加快热能传导速度，所述回水管11设置在输出管32与较近箱体8内壁之间的盖板9上或直接设置在箱体8上，优选为设置在盖板9上，也可根据实际需要选择设置在箱体8上或其他位置，回水管11上设置有温度表41，可随时回水监控温度，所述出水管14设置在箱体8底部，设置在箱体8底部最方便出水，如有其他原因而不能设置在底部时，也可设置在其他位置，靠近箱体8外壁的一侧设置有球阀71，控制出水，球阀71的另一侧设置有水流量计72，实时监控出水流量，水流量计72的另一侧设置有水泵73，若水压不够时可用以抽水，水泵73的另一侧设置有出水温度表74，监控出水温度是否达标。参阅图1至图7，其余同上述实施例。
[0028] 实施例7，本实用新型所述惰性气体采用氮N2或氩Ar，液态氮N2成本低但相对液态氩Ar更易电离，在淬火过程中易对材料产生不利影响，故优选液态氩Ar。参阅图1至图7，其余同上述实施例。
【权利要求】
1.一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统，其特征是:它包括喷嘴(I)、钥轮(2)、料桶(3 )、一级冷却板(4)、二级冷却板(5 )、三级冷却板(6 )，喷嘴(I)下方设置有钥轮(2 )，位于钥轮(2 )旋转抛甩方向的一侧设置有对应入料口的料桶(3 )，在料桶(3 )上部对应入料口的另一侧设置有向下倾斜的一级冷却板(4)，在料桶(3)中部位于一级冷却板(4)下部另一侧的位置设置有二级冷却板(5)，在料桶(3)下部位于二级冷却板(5)下部另一侧的位置设置有三级冷却板(6)，料桶(3)的下部设置有出料口，装置内充满惰性气体，冷却水循环管道与专用热交换器相连。
2.根据权利要求1所述一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统，其特征是:所述一级冷却板(4)内部设置有用于热交换的空腔及与该空腔相通的冷却板出水口(41)和冷却板进水口(42)。
3.根据权利要求1所述一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统，其特征是:在二级冷却板(5)和三级冷却板(6)内部分别设置有用于热交换的空腔及与该空腔相通的冷却板进水口和出水口。
4.根据权利要求1所述一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统，其特征是:在一级冷却板(4)、二级冷却板(5)、或三级冷却板(6)工作面表层设置有耐磨涂层。
5.根据权利要求1所述一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统，其特征是:在料桶(3)下方对应其出料口处设置有振动筛(7 )。
6.根据权利要求1所述一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统，其特征是:所述专用热交换器包括箱体(8)、隔板(12)、盖板(9)、通气阀(13)，箱体(8)内设置有三块或三块以上隔板(12)，箱体(8)设置有出水管(14)，制冷管(10)设置在箱体(8)内，制冷管(10)内输有液态惰性气体，箱体(8)的顶部设置有盖板(9)，盖板上设置有通气阀(13)，回水管(11)与箱体(8)内部相通，所述通气阀(13)设置在盖板(9)中心处与箱体(8)内部相通，所述制冷管(10)的输入管(31)和输出管(32)分别靠近箱体(8)两侧内壁设置在盖板(9)上，制冷管(10)外壁还设置有传热片，所述回水管(11)设置在输出管(32)与较近箱体(8)内壁之间的盖板(9)上或直接设置在箱体(8)上，回水管(11)上设置有温度表(41)，所述出水管(14)设置在箱体(8)底部，靠近箱体(8)外壁的一侧设置有球阀(71)，球阀(71)的另一侧设置有水流量计(72)，水流量计(72)的另一侧设置有水泵(73)，水泵(73)的另一侧设置有出水温度表(74)。
7.根据权利要求1或6所述一种钕铁硼磁粉生产的多级淬火系统，其特征是:所述惰性气体采用氮(N2)或氩(Ar)。
【文档编号】B22D11/06GK203711852SQ201420105321
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】鲍宇飞, 李运湘 申请人:湖南京湘磁业有限公司