[发明专利]烧结钕铁硼生产气流磨工序底料的回收熔炼再利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结钕铁硼生产过程中所产生的底料的处理技术，具体为一种烧结钕铁硼生产气流磨工序底料的回收熔炼再利用方法。

背景技术

烧结钕铁硼作为一种重要的功能材料近些年得到了迅速的发展，但伴随着烧结钕铁硼迅猛的发展，生产钕铁硼所使用的原材料，尤其是稀土材料的使用量也在以惊人的速度增加，虽然我国稀土资源储量占世界总储量的55％左右，是名副其实的稀土资源大国，但如果不考虑原材料再生利用与有效利用，仍将会面临资源匮乏的严重后果。

在烧结钕铁硼生产过程中，一般采用气流磨制粉。在该工序，每批料在气流磨后总会产生一定比例的底料，这些底料的产生，一部分是因为气流磨系统自身的积粉，而更重要的原因是熔炼工序所制得的钢锭总会存在一定的成分偏析，结晶较差的部分会有较多的α-Fe，使钢锭难以破碎，最终产生一定比例的(一般在2～10％之间)难以破碎的颗粒较粗的粉料残留磨室，清理出来后报废，尤其生产高磁能积磁体时更是如此。这部分底料虽然所含α-Fe较多，但仍会有相当比例稀土成分(正常粉料稀土含量一般在28～35％，这部分粉料稀土含量一般约20～30％)，如果直接报废，则要造成了资源极大的浪费，尤其是我国目前倡导建设节约型国家，我们更应重视此类资源的回收利用问题。

发明内容

本方法为了解决目前对烧结钕铁硼过程中的气流磨工序所产生的底料无法处理再利用的问题，提出了一种烧结钕铁硼生产气流磨工序底料的回收熔炼再利用方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种烧结钕铁硼生产气流磨工序底料的回收熔炼再利用方法，包括以下步骤：

(1)、气流磨底料的收集密闭保存：

在烧结钕铁硼生产过程中，将每批料在气流磨制粉后残留磨室中的难以破碎的底料，放入不锈钢密封罐中保存。

(2).将收集到的气流磨底料在钢锭配料时添加到正常材料中一起进行熔炼，添加方法：选用卷状工业0.1-0.2mm厚的素铝箔，裁剪成250-500×250-500mm大小的铝箔纸，将底料包覆；底料添加比例最大为30％。

由于熔炼炉连续熔炼时，坩埚温度较高，粉料直接与所配原材料放入坩埚，底料将直接漏入坩埚底部，很短时间内局部细粉会发生明显氧化，甚至燃烧。所以要选用介质提前将底料包裹起来；由于钕铁硼生产中都需要添加0.1-1％的金属Al，正常配料一般选用铝板或铝杆裁剪成合适尺寸添加。这样为了处理气流磨底料，我们选用铝箔纸作为包裹材料，铝箔的重量正好可以计入配料重量，配料中金属Al的不足部分仍用裁剪成合适尺寸的铝板或铝杆；将配好的铝、底料与其它原材料一起至熔炼工序熔炼成钢锭。将底料用铝箔纸包覆，既不易被熔炼真空系统在抽真空时抽走，又避免粉料直接接触坩埚壁造成粉料温度迅速升高，急剧氧化、甚至燃烧；而且未有配料成分之外的其它杂质带入合金，不会造成对合金成分及性能的影响。

底料添加比例最大为30％。添加过少，底料利用率下降；添加过多，会影响正常的钢锭质量、产品性能高低及一致性，而且炉渣过多。本发明确定以下添加比例原则：

(a)是否添加以及添加量根据产品性能档次进行确定：在制作高牌号产品(一般为H_cj+BH_max＞55的产品，H_cj、BH_max单位分别为KOe、MGOe)时，由于对氧含量及成分控制要求较严，所以底料添加量要少加或不加，而在制作中、低档次产品时底料加入量则可多一些。比例不合适，会带来最终钕铁硼永磁体产品磁性能的变化，即由于添加量较大等因素会使最终永磁体的磁性能(牌号)与设计产生一定的偏差，甚至出现不合格品。生产实际中，那些牌号可以添加多少比例底料以及对最终磁体性能会产生多大的影响，需要技术人员根据自身企业实际通过有限次的实验确定。本发明给出如下技术参数：在生产中、低档烧结NdFeB永磁体时，将3％-10％的NdFeB底料粉，添加到正常配料中，可获得与设计配方基本一致的钕铁硼磁体；如配方中稀土量设计至33-34wt％，添加比例最大可增至30％。实现将气流磨工序所产生的底料直接用于烧结NdFeB工业化大生产的目的。

(b)对某一具体牌号产品，添加比例还要根据所添加底料质量好坏(稀土含量高低)进行适当调整。

(3).然后得到钢锭；

(4).将钢锭采用氢破碎或机械破碎，并气流磨制粉，成3-5μm的粉料；

(5).粉料在1280-1440KA/m的磁场压机中取向，应用垂直钢磨压加冷等静压方式成型；