一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置

    专利2024-12-18  7


    本技术属于钐钴永磁球磨设备,具体涉及的是一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置。


    背景技术:

    1、钐钴永磁材料是一种重要的基础功能材料。在高档新能源汽车、特种工业机器人、电子信息、航空航天、国防军工及高端装备制造等产业中发挥着不可或缺的作用。

    2、钐钴永磁体的制备工艺比较复杂,现在比较成熟的制备工艺流程主要包括:合金熔炼、机械破碎、球磨或气流磨制粉、磁场取向成型、冷等静压、烧结固溶处理、时效处理。各环节工艺变化都对最终磁体磁性能有着显著影响。氢破作为稀土永磁材料的高效制粉方法已广泛应用于烧结nd-fe-b永磁材料的制备,通过氢破处理,钕铁硼合金锭与氢发生反应生成氢化物,从而在局部产生体积膨胀和较大应力,使合金发生沿晶断裂或晶间断裂,形成单晶颗粒,有效提高了磁体取向,改善了磁体综合磁性能。然而2:17型烧结钐钴合金发生吸氢反应需要较高的压力和时长,并且形成的smhx+2(0≤x≤1)化合物不易分解脱氢,需要较高的脱氢温度,因此,氢破工艺在烧结钐钴磁体工业化生产过程中一直未能得到应用。

    3、目前钐钴球磨设备都无法使钐钴合金在球磨过程中实现高效吸放氢反应,从而使钐钴磁粉更有效破碎。开发新型球磨设备,使2:17型烧结钐钴磁体更容易吸氢反应破碎,并且容易脱氢,将有效改善钐钴磁体取向度,提高磁体磁性能,对钐钴产业发展有重要意义。


    技术实现思路

    1、本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足,解决现有球磨设备粉末破碎效果差、磁体取向度低,且反应气体无法得到循环利用,导致资源浪费、成本过高的技术问题。

    2、本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,包括氢化反应球磨系统、加热辅助系统、氢气循环系统,其中:

    3、所述氢化反应球磨系统包括筒体、筒盖、驱动电机、搅拌杆、真空泵和若干金属磨球;所述筒体包括设在筒体内腔上部的吸氢球磨区和设在筒体内腔下部的脱氢区,所述吸氢球磨区底部设有漏斗形下料口,所述吸氢球磨区通过漏斗形下料口与脱氢区连通,若干金属磨球设在吸氢球磨区内腔中;吸氢球磨区内腔下部靠近漏斗形下料口处设有震动分选筛,漏斗形下料口处安装有下料控制阀门;所述吸氢球磨区和脱氢区内壁均设有耐磨内胆层,筒体外壁与耐磨内胆层之间设有保温层;

    4、所述筒体侧壁上部设有与吸氢球磨区相连通的抽真空口和上抽气口,筒体侧壁下部设有与脱氢区相连通的下抽气口,筒体底部设有出料口,所述抽真空口与真空泵连接;所述筒盖设在筒体顶部,所述筒盖上设有进料口和进气口,筒盖中部设有搅拌杆过孔;所述搅拌杆竖直设在筒体的吸氢球磨区内腔中,搅拌杆一端穿过搅拌杆过孔与设在筒盖上方的驱动电机连接;

    5、所述加热辅助系统包括微波加热器和微波控制系统,所述微波加热器分别设在吸氢球磨区和脱氢区外侧、筒体外壁内侧的圆周方向,所述微波控制系统设在筒体外侧壁;

    6、所述氢气循环系统包括抽气泵、氢气净化器、氢气压缩机和储氢罐;所述上抽气口和下抽气口分别通过连接管道与抽气泵、氢气净化器、氢气压缩机和储氢罐进气口连接,储氢罐出气口通过连接管道与进气口连接;

    7、所述进料口、进气口、抽真空口、上抽气口、下抽气口和出料口处均安装有阀门。

    8、进一步,所述吸氢球磨区和脱氢区内侧壁均安装有压力传感器和温度传感器。

    9、进一步,所述搅拌杆过孔处安装有气密轴承。

    10、进一步,所述耐磨内胆层采用耐磨陶瓷衬板,保温层采用耐温石绵。

    11、进一步,所述筒盖与筒体通过锁扣连接,筒盖和筒体之间还设有密封结构。

    12、进一步,所述筒体底部安装有支座,所述脱氢区内腔底面为向中间出料口倾斜的防粘连斜面。

    13、本实用新型的有益效果在于:

    14、一、罐体采用分区设计,分为吸氢球磨区和脱氢区,保证脱氢区进行保温脱氢筛选时,吸氢球磨区可以进行下一批物料的抽真空后通氢球磨,提高氢化反应球磨生产效率;

    15、二、所述氢气循环系统使反应气体得以循环利用。所述吸氢球磨区和脱氢区均通过管道与抽气泵、氢气净化器、氢气压缩机,储氢罐依次连接;储氢罐与吸氢球磨区连接。将吸氢球磨区吸氢反应后剩余的氢气和脱氢区脱氢出的氢气,一同过滤净化后压缩充入储氢罐,后通入吸氢球磨区,实现了氢气的循环利用,可以有效减少资源浪费,降低生产成本;

    16、三、微波能够通过材料中的分子振动快速产生热量,并且在物质内部迅速传递。因此,本实用新型采用微波加热,能够实现材料的均匀加热,避免了传统加热方式中不均匀加热导致的温度梯度问题;并且微波加热具有精确的温度控制能力,可以实现球磨罐内稀土合金粉末吸放氢温度的精确控制;

    17、四、本实用新型设计吸氢球磨区,使钐钴合金在一定氢压下进行球磨,球磨过程中钐钴合金粉末的制备和氢化反应同时进行,大大提升了破碎效果,缩短了球磨破碎时间,降低了制备成本;

    18、五、保温层介于微波加热器与物料粉体材料之间,兼顾了粉体热处理过程中的保温节能需求和热能高效利用的需要。



    技术特征:

    1.一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,包括氢化反应球磨系统、加热辅助系统、氢气循环系统,其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,其特征在于:所述吸氢球磨区(7)和脱氢区(8)内侧壁均安装有压力传感器和温度传感器。

    3.根据权利要求1所述的一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,其特征在于:所述搅拌杆过孔(20)处安装有气密轴承。

    4.根据权利要求1所述的一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,其特征在于:所述耐磨内胆层(12)采用耐磨陶瓷衬板,保温层(13)采用耐温石绵。

    5.根据权利要求1所述的一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,其特征在于:所述筒盖(2)与筒体(1)通过锁扣连接,筒盖(2)和筒体(1)之间还设有密封结构。

    6.根据权利要求1所述的一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,其特征在于:所述筒体(1)底部安装有支座,所述脱氢区(8)内腔底面为向中间出料口(17)倾斜的防粘连斜面。


    技术总结
    一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,属于钐钴永磁球磨设备技术领域,解决现有球磨设备粉末破碎效果差、磁体取向度低,且反应气体无法得到循环利用,导致资源浪费、成本过高的技术问题,解决方案为:一种钐钴永磁材料氢化反应球磨装置,包括氢化反应球磨系统、加热辅助系统、氢气循环系统,其中:所述氢化反应球磨系统包括筒体、筒盖、驱动电机、搅拌杆、真空泵和若干金属磨球;所述筒体包括设在筒体内腔上部的吸氢球磨区和设在筒体内腔下部的脱氢区;所述加热辅助系统包括微波加热器和微波控制系统;所述氢气循环系统包括抽气泵、氢气净化器、氢气压缩机和储氢罐。本技术具有经济、高效、便捷,同时有利于保障产品质量稳定等优点。

    技术研发人员:凤玉龙,李佳楠,王杰,张治堃,孙纲,赵科,王帅
    受保护的技术使用者:太原科技大学
    技术研发日:20230911
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-80598.html

    最新回复(0)