一种气流磨分选轮及用该气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种气流磨分选轮及用该气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方 法，属于稀土磁材料技术领域。 技术背景
[0002] 随着钕铁硼技术的不断进步，对于钕铁硼微观晶粒大小及分布越来越重视，因为 钕铁硼微观晶粒越细，分布越好，则性能越高。而气流磨制粉对于最后的微观晶粒大小及分 布起着决定性的影响，气流磨的分选轮是决定粒度分布好坏的重要影响因素。传统的分选 轮呈圆筒状，由两端的固定板及轴向连接在两端固定板之间若干叶片组成，为了改善粒度 分布，现有技术中大多采用增加分选轮的叶片数，或者改变叶片的形状来改善粒度分布。虽 然这种方法能起到一定的作用，但是这种方法造成的问题是出料速度严重变慢，影响制备 烧结钕铁硼的效率。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种既可以改善力度分布， 又可以提高出料速率的气流磨分选轮，以及用该气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方 法。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案实现，一种气流磨分选轮，所述分选轮包括转 轴、叶片以及分选轮外壳，分选轮外壳的直径为140-200_，两个分选轮外壳轴向的长度为 60-100_，所述叶片为120-160片，叶片的厚度为5-20_，叶片的形状为直片式，均匀地连 接到转轴上。
[0005] 分选轮对于粒度的筛选除了与分级轮叶片的数量及叶片的间距有关，叶片数越 多，间距越小，粗颗粒就越不容易通过分选轮，但是出料速度会变得很慢，同时叶片的线速 度也决定了粗颗粒是否能通过分选轮，线速度快，在分选轮叶片间距不变的情况下，粗颗粒 不容易进入分选轮。通过不断试验发现，在不改变分选轮转速的情况下，提高分选轮的直径 可以提高叶片的线速度，且分选轮轴向的长度也对粒度分布有重要影响，分选轮的轴向长 度越长，在轴向方向的气旋是有差异的，同时与各种粗细不均匀的颗粒接触的概率增大，粒 度分布因此变差。因此，本发明增大了气流磨分选轮的直径，并减小了气流磨分选轮轴向的 长度，不但改善了粒度分布，又保持了较快的出料速度，提高了制粉效率。
[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种用上述气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体 的方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]S1、称取钕铁硼原料并真空熔炼制成甩片带；
[0008]S2、将钕铁硼甩片进行氢碎得到钕铁硼粗粉；
[0009]S3、将钕铁硼粗粉采用如上述气流磨分选轮进行气流磨制粉，制成平均粒度 为2. 0ym-4. 0ym的钕铁硼细粉，制粉时粒度分布X90/X10为4. 0-5. 5,出料速度为 100-400kg/h；
[0010] S4、将上述制得的钕铁硼细粉在惰性气体的保护下压制成型制成生坯，将生坯放 入等静压机加压，保压得坯件；
[0011] S5、将上述坯件置于真空烧结炉中先脱氢，抽真空至不大于0. 2Pa进行烧结，烧结 完成后再进行时效处理，制得钕铁硼磁体。
[0012] 气流磨制粉对于最终钕铁硼磁体微观晶粒大小及分布起着决定性的作用，钕铁硼 微观晶粒越细，分布越好，最终钕铁硼磁体的性能越高，尤其是矫顽力越高。本发明通过采 用特定的气流磨分选轮进行制粉，将原料制成平均粒度为2. 0ym-4. 0ym的钕铁硼细粉， 且在此范围的微粉颗粒均匀、粒度集中度较好。而粉末越细，越有助于磁体内禀矫顽力的提 升，如果粉末太粗，则无法融入晶界，但粉料越细，越容易氧化，导致效能降低，因此原料的 颗粒在2ym-4ym范围时，其氧含量的控制相对较容易，可以进一步发挥钕铁硼磁体中各 元素之间的协同功效，从而达到大大提高产品内禀矫顽力。且通过采用特定的气流磨分选 轮使制粉时粒度分布X90/X10能够控制在4. 0-5. 5,出料速度提高至100-400kg/h，不仅改 善了粒度分布，还提高了制粉效率，然后通过压制成型，最后烧结、时效处理得磁性能高，尤 其是矫顽力高的钕铁硼磁体。
[0013] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S1中所 述钕铁硼原料的配方成分为（按重量百分比计）：(PrNcD^Gd^Al^Cua.iCOi.aB^F^』。
[0014] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S1 中所述钕铁硼配制料的熔炼在真空度为〇. 3-0. 8Pa的真空速凝炉中进行，熔炼温度为 1450-1550°C。
[0015] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S2氢碎 时脱氢温度为530-550°C，脱氢时间为4-5h。
[0016] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S4中所 述惰性气体包括氩气、氮气。
[0017] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S4等静 压处理的压力为180-200MPa，保压20-40s。
[0018] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S5中所 述脱氢温度为530-550°C，脱氢时间为3-5h。
[0019] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S5中所 述烧结包括放气段和烧结段，所述烧结段先以5-9°C/min的速度加热至500-600°C，保温 2_3h，然后以5-9°C/min的速度加热至800-900°C，保温2-4h，然后以3-5°C/min的速度加 热至 1000-1080°C，保温 4-6h。
[0020] 在上述用气流磨分选轮制粉的烧结钕铁硼磁体的方法中，作为优选，步骤S5中所 述时效处理为：将烧结完成后充入惰性气体快速冷却至600-700°C，停止冷却，抽真空至小 于IPa，然后升温至800-90(TC进行第一次时效处理，保温2-4h;第一次时效处理结束后，充 入惰性气体快速冷却至200-300°C，停止冷却，抽真空至小于IPa，然后升温至400-500°C进 行第二次时效处理，保温4-6h，第二次时效处理结束后，充入惰性气体快速冷却至室温。
[0021] 原理上烧结和时效过程中均包含了成分的扩散和相变的过程。经不断试验发现， 在烧结结束后进行快速冷却，晶界发生相变，主相晶粒的外延层和晶界富钕相相形成，但是 当进行第一次时效时，又升温将晶界富钕相重新熔化，进行成分扩散和相变，有互相重叠的 地方，同理，第一次时效和第二次时效也有互相重叠的地方。针对这种现象，本发明将烧结 和时效过程联接起来，先通过放气段放出压坯内的有机物气体和氢气等，然后通过三阶段 的烧结，烧结完全后快速冷却至600-700°C，再升温进行第一次时效处理，接着快速冷却至 400-500°C再升温进行第二次时效处理，有效地控制成分扩散和相变过程的温度段，省略掉 重叠的地方，既保持了磁体优异的磁性能，又提高了效率。此外，本发明将烧结的温度和第 一次、第二次时效处理的温度都合理地选择在