[發明專利]雙輥冷卻真空熔煉速凝設備和永磁合金、永磁體的制造方法

有效

• 申請號: 201410461636.6
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104226944A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 孫寶玉;陳曉東
• 申請（專利權）人: 沈陽中北真空技術有限公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06;H01F41/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于稀土永磁領域，特別是涉及一種雙輥冷卻的真空熔煉速凝設備及生產方法；本發明的設備還可以用于稀土儲氫合金、真空速凝合金生產。?

背景技術

釹鐵硼稀土永磁材料,以其優良的磁性能得到越來越多的應用，被廣泛用于醫療的核磁共振成像，計算機硬盤驅動器，音響、手機等；隨著節能和低碳經濟的要求，釹鐵硼稀土永磁材料又開始在汽車零部件、家用電器、節能和控制電機、混合動力汽車，風力發電等領域應用。?

1983年，日本專利1,622,492和2,137,496首先公開了釹鐵硼稀土永磁材料，公布了釹鐵硼稀土永磁材料的特性、成分和制造方法，美國專利US6,461,565；US6,491,765；US?6,537,385；US?6,527,874；US5,645,651也公開了釹鐵硼稀土永磁的制造方法。?

美國專利US7,585,378公開的釹鐵硼稀土永磁真空速凝合金的制造方法，這一方法如圖1所示，釹鐵硼原料在坩堝1熔化后澆鑄到中間包2，從中間包溢出的合金液由冷卻輥3冷卻速凝形成合金片4，合金片被甩到帶加熱器的旋轉筒5，在旋轉筒內合金片溫度保持在700-900℃；之后將合金片冷卻；該發明的特點是先將合金快速冷卻到700-900℃，接著合金片在700-900℃保溫，保溫時間從15秒以上至600秒以下；與之前的單輥速凝技術和雙輥速凝技術相比，該發明通過保溫使重稀土元素Dy擴散到主相中，提高了磁體的矯頑力，由于速凝溫度高于700℃，晶界相為液態相，晶界相的變化，會產生晶粒的異常長大，難以形成均勻的晶粒，從與冷卻輥接觸的接輥面到自由面晶粒由小變大，無法控制一致。?

中國專利CN97,217,372.2公開了雙棍冷卻的真空速凝設備，如圖2所示，該設備的合金液通過漏斗6澆鑄到冷卻輥7和冷卻輥8的縫隙中形成合金片9；該技術屬于雙棍軋制技術，由于合金液與冷卻輥的接觸時間太短，雙棍軋制后的合金片的溫度高于800℃，盡管雙棍軋制解決了雙面冷卻的問題，但達不到細化晶粒，提高晶粒一致性，從而提高矯頑力的要求；為了改善前述專利的缺點，中國專利CN01,241,237.6公開了在雙棍軋制的基礎上，在雙棍的下方再增加一個冷卻輥的技術，雖然該發明改進了前述專利的性能，生產合金片的厚度得到提高，仍然還是雙棍軋制，不能解決合金片離開冷卻輥溫度低于700℃的問題，不能達到減少重稀土用量的目的。?

發明內容

為了減少了重稀土的用量，降低釹鐵硼稀土永磁的價格，需要減小釹鐵硼主相晶粒尺寸，提高晶粒尺寸的一致性，改善晶界相的分布；本發明通過探索，找到了解決問題的方法，研發了新的稀土永磁真空熔煉速凝設備，并制造出高性能的釹鐵硼稀土永磁體。?

本發明通過以下技術方案實現：?

一種雙輥冷卻的真空熔煉速凝設備，所述的真空熔煉速凝設備包含真空殼體、熔煉坩堝、中間包、第一旋轉輥、第二旋轉輥；所述的熔煉坩堝安裝在旋轉機構上，通過旋轉熔煉坩堝,將坩堝內的熔融合金液平穩澆鑄到中間包內,中間包內的熔融合金液通過與第一旋轉輥接觸的縫隙流到第一旋轉輥的外緣,隨著旋轉輥旋轉,熔融合金液形成合金片,隨后合金片離開第一旋轉輥落到第二旋轉輥的外緣上隨著第二旋轉輥旋轉,?之后合金片離開第二旋轉輥下落，形成雙面冷卻的合金片。

所述的中間包在第一旋轉輥的一側，第二旋轉輥在第一旋轉輥的另一側，所述的第一旋轉輥設置有空心轉軸，轉軸水平放置；所述的第二旋轉輥設置有空心轉軸，第二旋轉輥的空心轉軸與第一旋轉輥的轉軸平行，第二旋轉輥的轉軸低于第一旋轉輥。所述的第一旋轉輥和第二旋轉輥都是雙端支撐，旋轉輥的兩端都有空心轉軸，空心轉軸上安裝有軸承，軸承支撐在軸承支座上，空心轉軸的端部設置有密封冷卻介質的密封裝置，冷卻介質通過密封裝置進出旋轉輥。所述的第一旋轉輥和第二旋轉輥設置有夾層，夾層內通入冷卻介質，冷卻介質由空心轉軸的內孔引入，所述的第一旋轉輥轉速1-5m/s，第二旋轉輥轉速1-5m/s；所述的第一旋轉輥的直徑范圍500-900mm，第二旋轉輥直徑500-900mm。?

在所述的第二旋轉輥下方設置有旋轉式機械破碎裝置，機械破碎裝置的下方設置有收料罐，收料罐上設置有冷卻裝置，冷卻介質為水、冷媒、氬氣、氮氣中的一種以上。?