钕铁硼生产操作规程9[1].6

1 钕铁硼生产操作规程 1 总则 钕铁硼永磁材料的制造工艺采用的是粉末冶金工艺 整个生产 过程非常繁琐 是一项要求非常细心的系统工程 为了规范生产秩 序 严格控制生产工艺 确保产品质量 特制定本操作规程 2 生产工艺主要流程 成品成品检测检测加工加工时效时效 工段名称 工序名称 1 原料准备 2 配料准备 2 1 合金熔炼 3 坩埚的材料与制作 4 炉料填装 5 合金熔炼 6 边料加工 7 鄂破 2 2 合金粉末制备 8 中碎 9 氢破 HD 10 气流磨粉 JM 抗氧化剂 11 添加汽油 抗氧化剂 熔熔 炼炼Re Fe B Fe 等等制制 粉粉压型压型烧结烧结 2 12 混合 分料 13 模具制作与安装 14 称料 2 3 磁场取向 15 装粉入模 与成型 16 磁场取向 17 退磁 脱模 18 油压 冷等静压 CIP 2 4 烧结及 19 装炉 热处理 20 烧结及热处理 21 出炉检测 2 5 性能检测 22 样品加工 23 磁性测量 24 立磨 2 6 加 25 双面磨 工 26 切片 27 无心磨 2 7 分检 28 外观 公差 测表场 2 8 包装 29 标识 规格 型号 2 9 成品 入库 3 3 生产过程操作规程 3 1 合金熔炼 真空熔炼工序是将表面处理干净 无氧化层 烘干后 组成的 各种单质 合金原料在真空条件进行加热熔炼而制的钕铁硼合金 本工序要求得到的合金化学成份准确而均匀 有害杂质含量低 精 细的柱状晶组织结构 无氧化 极少甚至无 Fe 相存在 3 2 设计合金成份 钕铁硼永磁合金成份可表达为 Rx Ty Bz a R 代表稀土金属元素 钕 Nd 镨 Pr 镝 Dy 铽 Tb 钆 Gd 钇 Y b T 代表过渡金属元素 铁 Fe 钴 Co 铝 Al 铜 Cu 铌 Nb 镓 Ga 钒 V 锆 Zr 等 c B 代表硼 3 3 有害杂质的控制 要求所有原材料必须提供准确无误的材料分析单 必要时进行 抽查外协检测 根据我公司的情况 纯铁使用太原钢铁公司的 DT4E 纯铁 3 4 原材料表面处理 3 4 1 所用原材料纯铁和稀土金属必须将表面氧化层或其他污 4 染物除掉 其他原料必须保证不被氧化 3 4 2 原材料表面处理设备 切料机 1 抛丸机 2 3 4 3 切料机操作规程 3 4 3 1 未经培训和学习操作规程的人员不允许操作本机 3 4 3 2 使用前的准备工作 3 4 3 2 1 用手转动 检查齿轮啮合是否正常 有无长滞现象 3 4 3 2 2 检查刀片安装是否正确牢固 两刀片水平之间的间 隙应在 0 2 0 5mm 范围内 3 4 3 2 3 检查各部位螺栓紧固情况 大侧盖 7 只螺栓和固定 刀的压力板螺栓应经常检查 防止松动 3 4 3 2 4 检查电气设备是否正常 保证绝缘性良好 注意使 用三相回芯线 保证妥善接地 接线后试运转 带轮旋转方向应与 皮带罩所示箭头方向一致 3 4 3 2 5 从吊环孔往机体内加 CKC150 齿轮油至油窗三分之二 处 3 4 3 2 6 空载试验 10min 若发现异常现象应及时停机检修 3 4 3 2 7 停机切断电源方可维护 修理 调整 3 4 3 2 8 使用过程的注意事项 3 4 3 2 8 1 作业时 操作者对面禁止有人停留 以免造成商 5 人事故 3 4 3 2 8 2 机器运转时 不得进行任何维护 调整和保养工 作 切短料时应采取固定措施 防止料块横扫伤人 3 4 3 2 8 3 切料必须在刀具的中下部进行切割 不得用刀具 的上部 以免机体尾部过分疲劳 3 4 3 2 8 4 固定刀片的形状为长方形 84mmX70mm 切 28mm 以下料时 用长边切削刃 切 28mm 以上料时 用短边切削刃 使 用过程中注意检查刀片是否松动 刀片刃嘣刃后 应及时换刃或更 换新刀片 以免刃口钝化后 切削力增大 损坏其他零件 3 4 3 2 8 5 在接通电源试机时 应检查开关处 电压应在 380V 590 之间 3 4 4 抛丸机操作规程 3 4 4 1 未经培训和学习本机操作原理及使用说明的人员一律 不允许操作本机 3 4 4 2 使用前的准备工作 机器安装就位后 应先检查减速电动机齿轮箱的机油是否符合 规定 然后检查抛丸器 滚筒 集尘器 鼓风机的旋转方向是否与 箭头方向相同 各部件转向均正确后 再将弹丸按规定量 80kg 加入滚筒内 然后放工件 关闭端盖 准备开车 3 4 4 3 开车次序 集尘器 IF35IC 1 袋式除尘器 抛 2 丸器 6 3 4 4 4 停车次序 3 4 4 5 当抛丸器叶转未安全停止转动时 不允许打开端盖 打开端盖时应将全部电气按钮断电 3 4 5 配料计算及设计合金成份 3 4 5 1 配料依据 a 配料单的制定 首先 要依据公司下达的合金牌号的成份计 算单 标准 其次 根据原材料厂家的成份材质单 由这两组数据 计算出合金重量百分比 进而算出每炉各原料的重量 这就是合金 的配料单 滚筒 启动时先启动集尘器 然后根据所需清理时间 调整计时器 再启动 3 抛丸器 待叶轮旋转正常后 方可启动滚筒 清理时间一到 供丸就会停止进行 抛丸器 1 自动停止 滚筒 1 自动停止 集尘器 IF35IC 袋式 除尘器 人工控制 7 b 配料单的计算过程中 需有经验的参数是烧损率 这是冶炼 过程中一些化学活泼元素一少部分挥发了 或与坩埚起化学反应 与杂质元素形成化合物到钢渣 废物中去了 产生计算成份量与实 际化学成份量的差异和偏离 这将会严重的影响合金的磁性 尤其 是稀土元素的烧损率 是必须考虑的 它与冶金的具体条件 真空 度 坩埚材质 钢锭重量等许多因素有关 因此要经过多次实践对 照化学分析来修正烧损率 c 钕 Nd 或 Pr Nd 合金 的重量由计算成份百分比 原材料 的纯度和烧损率来决定 d 例如 计算 70kg 炉料中 Pr Nd 合金的重量是多少 已知 Pr Nd32 28 wt 纯度 99 5 烧损率 3 Pr Nd 的重量 W 70 0 3228 0 995 0 97 23 41kg 3 4 6 设计合金成份 a 钕铁硼永磁材料合金成份的表达有两种形式 即原子百 分比和质量百分比 在学术方面多用前者 而在工程技术上多用后 者 例如 主相 Nd2Fe14B 原子百分比 Nd11 76Fe82 35B5 88 重量百分 比 Nd26 7Fe72 3B1 b 从理论上必须了解相结构和矫顽力机理 知道各主要元 素对各项磁性参数 4 Js Br BH max Br 4 Js Hk 的影 响 8 c 必须知道次要元素对磁性能调节作用及他们的最佳含量 例如 Dy Tb Pr Ga Al Co Cu Nb Zr 等 d 必须结合工艺过程 定出氧化损失消耗稀土金属量 因 为 1 的氧相就消耗 6 的 Nd 形成 Nd2O3的杂质 对氧含量必须控制在 1000 1800ppm 内 e 生产技术部负责 配料单 的下达 配料员依照 配料 单 配料 确保准确无误 品管部负责检查 3 4 7 配料操作规程 3 4 7 1 配料员收到配料后 首先要核对配料单上的重量 原 料产地 原料批次及原料成份含量等是否和实际原料一致 如发现 异常及时找生产技术部解决 3 4 7 2 配料工序环境卫生必须清洁 计量器具必须准确 每 种原料批次不同 品名不同都要单独放置 并有明显的标识 配料 用的镨钕等切碎后用塑料袋扎口保存 不能氧化 硼铁 选用 15mm 以下的块状硼铁 应表面无绣 用后也必须扎好口 3 4 7 3 称料 称料时可选用感量 1g 的电子称称镨钕 硼铁 铜 铝 铅 铌铁及原料 镨钕误差不超过 2g 硼铁 铌铁 铜 铝的误差不超过 1g 纯铁可选用感量 10g 的电子称 误差不超过 10g 3 4 7 4 配好的料装入铁桶 铁桶必须清洁 填写好配料生产 跟踪卡 放入桶内 9 3 4 7 5 转出配好的料 经核准无误后 转下道工序熔炼 3 5 熔炼原理 感应电炉熔炼金属的原理是用交流感应的方法在炉料中产生涡 流 利用涡流的热量加热和融化金属 当中频电流在感应线圈流过时 在坩埚内的金属体中产生电涡 流 使金属体急剧发热以致熔化 这时 电涡流继续加热液态金属 并且产生电磁搅拌作用 这种电磁搅拌作用与感应线圈中的功率成 正比 所以高精炼时 搅拌作用最强 这十分有利于合金的均匀化 熔炼过程采用抽真空后炉立即充氩气 在氩气保护下进行熔炼 所以 可有效避免合金氧化 3 6 熔炼设备及其结构 a 我公司熔炼工序所使用的熔炼炉为中频感应炉 其型号和技 术参数如下 型号 100kg 30kg 装料量 kg 炉 70 100 25 30 最高温度 1700 1700 极限真空度 Pa 6 6 10 2 5 10 3 压升率 Pa min 1 33 10 1 1Pa h 中频频率 Hz 2500 2500 中频功率 Kw 50 b 熔炼炉的结构 10 熔炼炉的结构主要是炉体 加热系统 真空系统 水冷系统 电气控制系统及中频电源组成 中频感应熔炼炉线圈是用圈形铜管或方形铜管绕制成的 通过 水冷却 线圈是自备好的坩埚 3 熔炼操作规程 熔炼工艺流程为 3 3 3 7 1 主要工艺装备 工具和辅助用品 a 中频感应熔炼炉 b 活动扳手 c 棉花套 d 瓶装氩气 3 3 3 7 2 100kg 熔炼炉操作规程 3 3 3 7 2 1 操作前准备工作 a 检查熔炼炉水压 0 2Mpa b 检查三相电源电压 380V c 检查压缩空气压力 0 4Mpa d 氩气瓶压力是否充足 e 检查坩埚是否有漏洞 f 检查铸锭模及水管是否有漏水 渗水现象 保证炉体和 装装 料料抽真空抽真空熔熔 炼炼充充 氩氩 取取 料料浇浇 铸铸冷冷 却却 11 坩埚内干燥 g 检查转盘及坩埚翻转等部位运转是否正常 h 保证真空系统正常 不漏气 i 检查是否有氧化现象 j 开扩散泵预热一小时 3 3 3 7 2 2 装料 a 从配料库转出的炉料 注意检查炉料内的各种原材料表 面是否干净 配料生产跟踪卡是否齐全 不同牌号的料要注意区分 不能弄混 要按工艺要求熔炼 b 新坩埚要用旧炉料洗 1 2 次 使坩埚表面烧结一层致密 层 减少金属液与坩埚的反应 c 正在使用的坩埚必须将坩埚里的炉渣清理干净 d 转盘里的残余杂质必须清理干净 e 炉料装入坩埚时 填装堆放的形式必须考虑感应加热形 成的涡流 不能 架桥 合金元素少发挥的原则 下实上虚 铁棒 顺放于下方 硼钕碎块放于中部 稀土金属 Pr Nd Dy Cu Al 等放于上部 装料时 一定不能将原料遗漏 摆放不能太松 以免 熔炼时 原料掉到坩埚外面 装料完毕 擦干净炉盖上的试镜 清 除炉体胶圈上的杂物 启动液压站 盖好炉盖 准备抽真空 3 3 3 7 2 3 抽真空 关闭前级阀 打开粗阀 打开真空 当真空度达到 5 0E2 时 启动罗茨泵 打开氩气隔膜阀 抽出氩气管路中的气体 抽 40 分钟 12 当真空度达到 5 0E I 以下时 可以给坩埚送电加热 3 3 3 7 2 4 加热 初始加热功率 40KW 左右 此时真空计显示真空度略有下降 过一会真空度又有所提高 关粗抽阀 延时 30 秒再打开高真 开始 抽真空 当真空度达到 5 0E 2 以上时 继续加大功率 60 80KW 当真空度达到 5 0E 1 等铁棒全部发红时 关炉体加热电源 关高 真空阀 关罗茨泵 关扩散泵加热电源 打开氩气瓶减压阀 往炉 体充氩气至 0 045Mpa 充好后 关氩气隔膜阀 然后再次向炉体送 电 功率 100KW 110KW 逐渐升温至 130KW 当铁棒完全溶化后 开始精炼 一般情况下 130KW 熔炼 8 分钟 100KW 精炼 5 分钟 在 熔炼 精炼过程中 要密切注意钢液变化情况和温度 以防发生穿 锅 感应圈短路等情况的发生 精炼后 不应有氧化皮等杂质出现 温度以发白 耀眼为好 精炼后 即可浇铸 3 3 3 7 2 5 浇铸 关闭炉体加热电源 开启液压站 开启转盘工作 开启转盘正 转 转 8 圈 启动坩埚翻转 开始浇铸 浇铸速度应先慢后快 浇 铸的铸锭应在转盘内分布均匀 薄厚一致 浇铸完毕后 关闭转盘 正转 关闭转盘工作 启动坩埚复位 停液压站 3 3 3 7 2 6 铸锭经冷却 1 小时后 打开放空阀 开启炉盖 启动转盘 将冷却后的铸锭取出 做好标识 填写好熔炼生产跟踪 卡 放入桶内 转入库房 经检测人员检测后 标好重量 3 3 3 7 3 1 熔炼炉操作规程 13 3 3 3 8 检查员操作规程 控制要点 a 查所用原材料是否与材质分析单相符 外协检测 b 查所有原材料表面层是否处理干净 达到熔炼前标准 c 查所有原材料是否与下达的配料单相符 填写 配料检 验记录 d 查生产过程是否与原始记录相符 e 查产品质量是否符合要求 填写铸锭检验记录 3 3 3 9 附表 a 配料操作生产指令 b 配料检验记录 c 熔炼操作原始记录 d 铸锭检验记录 4 合金粉末的制备 制粉的目的是将大块合金锭破碎至一定尺寸的粉末体 包括粗 破 鄂破 中破 做机械粉用 氢破 HD 气流磨工艺过程 4 合金粉末的制备 制粉工段 4 1 对磁粉的要求 为了获得良好取向的磁体 对磁粉的要求是 14 1 粉末颗粒尺寸要小 一般为 3 4um 而且尺寸分布要窄 即 要求 3 4um 颗粒占 80 90 不要有小于 1um 和大于 7um 的颗粒存 在 以保证所有粉末颗粒都是单晶体 2 粉末颗粒呈球状或近似球状 3 粉末颗粒的晶体缺陷要尽可能的少 4 粉末颗粒表面吸附的杂质和气体要尽可能的少 尤其是氧含 量 因此 整个制粉过程是在高纯 N2气体和 A2气体保护条件下进行 的 防止磁粉与空气或潮湿空气接触 4 1 粗破操作规程 4 2 1 将生产所需的合金锭表面氧化皮去掉 4 2 2 N2供给是否正常 4 2 3 将 N2气阀打开 向锷式破碎机和膜腔内充氮气排氧 同 时启动锷式破碎机转一会 如设备无杂声 可正常投料进行破碎 4 2 4 粗破设备使用注意事项 4 2 4 1 如正常破料时 物料长在膜腔内 必须停机将膜腔内 的物料取出后 方可重新启动进行破碎 从而避免膜腔内物料将锷 式破碎机的锷板损坏 4 2 4 2 投料时 必须将物料砸成小于粗破机入料口 1 2 时 方可投料 以提高锷式破碎机锷板的使用寿命 提高设备的经济效 益 4 2 4 3 投料时 应及时盖上投料口的盖板 避免所破碎的物 料飞出伤人 造成不应有的损失和伤害 15 4 2 4 4 破碎完毕后 应先关闭运转设备 然后关闭氮气阀 避免破碎物料在粗破中的氧化影响产品性能 4 3 粗破工段操作规程 4 3 1 将粗破 1 所破的物料装入粗破 2 的料斗中 将白钢小罐 接在粗破 2 出料口板阀上 并同时打开出料板阀和白钢小罐阀 这 时打开氮气阀向该设备充 N2排 O2 4 3 2 排 O22 3 秒后 启动粗破 2 破碎 如设备运转正常 无杂 声 可以正常投料破碎 4 3 3 粗破 2 设备使用注意事项 4 3 3 1 禁止不打开 N2气阀进行粗破 2 破碎 如无 N2下破碎 会造成大部分表面氧化 影响产品的磁性能 4 3 3 2 在破碎时 应将物料置于 N2的保护下 分批向膜腔内 投放 避免大量向膜腔内投放物料 使膜腔堵塞导致物料不能进行 破碎 从而影响设备的正常运转 4 3 3 3 如破碎中发现有异常动静 说明所破的物料中有铁或 其他杂物 必须将运转设备停止 将铁或其他杂物去除 这时才可 以重新启动设备 4 3 3 4 要经常检查设备螺丝松紧程度 轴承的运转状况 如 发现异常 应及时处理和维修 4 4 中碎机的操作规程 4 4 1 开机前 检查磨机及系统的循环水压力 0 1Mpa 0 15Mpa N2 0 5 Mpa 压缩空气压力 0 45 Mpa 16 4 4 2 打开控制柜上的电源 测氧仪电源 4 4 3 按下 主按启动 氮气阀启动 约 1 分钟后 打开测 氧仪电源 按下 风机启动 磨机启动 4 4 4 调节系统上手动夹阀 使系统压在 11kpa 4 4 5 用 N2 吹洗加料斗 测氧仪显示氧含量在 400ppm 以下 15 分钟后 将粗破合格的料 称重后 投入中碎机 4 4 6 按下 给料阀启动 进行加料 同时将接料罐接上并置 换 4 4 7 按下 出料阀启动 接料 4 4 8 工作完毕 将出料称重 并作相应的记录 30 分钟后 关掉循环水 4 4 9 关机次序为 观察管中无出粉后 15 分钟后一次关机 磨机 风机 N2气阀 主电源 4 4 10 紧急处理方案 如在生产过程中突然停电 须在 N2保护下 打开磨机底部的出 料口 将料放出 待有电后 重新置换 将磨机中未粉碎的料重新 粉碎 接料罐不用重新置换 5 氢破操作规程 钕铁硼合金 在一定的温度和氢气压力条件下 可反应生成金 属氢化物 其特点是 反应是可逆的 Nd2Fe14B 1 2Hx Nd2Fe14BHx H 含 Nd2Fe14B 2 x H2 2Nd2H2 x 12Fe FeB2 17 H 含 其反应结果导致大块钕铁硼合金体积膨胀 产生强大的内应力 使合金沿晶界破裂和穿晶断裂而粉化 我公司所用氢破设备就是利 用这一原理将铸态合金和边角料进行破碎的 氢破碎流程为 4 5 1 QS 型氢破主要工艺装备 工具和辅助用品 a 反应罐 200kg 材质为抗氢腐蚀 耐热不锈钢 配有进氢 管 扣真管 耐压 1Mpa b 活化炉 为井式炉 功率 10kw 最高温升 200 C 可在室温 200 C 之间连续调控 用于反应罐升温活化 c 吸氢罐是一个金属水管用于控制反罐温升 以维持吸氢过程 不中断 d 吸氢反应活动架 每分钟正 反各转两次 用于吸氢过程 注 吸氢过程可选择 d 也可选择 e e 放氢炉 为井式炉 功率 26kw 最高温升 600 C 可在室 温质 600 C 之间连续调控 用于反应罐升温放氢 f 冷却槽 内配有反应罐滚动装置 用于放氢后冷却 g 抽真空机组 由机械泵 罗茨泵两 x 组成 原原 料料氢化 吸氢 氢化 吸氢 活活 化化 冷冷 却却脱脱 氢氢加加 热热 18 h 仪表站 用集成管路安装阀和仪表 控制真空及气体流向 采集压力 流量信号 i 电控站 实现反应过程的控制 空气含氢量超标自动报警 j 起吊装置 现用车间行车 k 氢气 纯度 99 9 l 氩气 纯度 99 9 m 氮气 纯度 99 9 n 冷却水 压力 0 2Mpa 温度 25 C 4 5 1 2 检漏 对罐体充 N2 压力为 0 3 0 4Mpa 同时用肥皂 水罐体及罐盖的阀门 焊缝 法兰等接口处 进行检漏时 如发现 气泡则不能使用 检修不漏后 方可使用 如无气泡 并且压力指 针表在 1 小时保压时间里指针不动 则为合格 可进行下一步 装 料 4 5 1 3 装料 装料前清理干净氢破罐内杂料 装料时 每罐 装料墨钢锭料一般不超过 260kg 料锭经锷式破碎机碎成 10mm 左右 的碎块 才可以装料 装料时 把罐放倒 再往料罐里加料 以防 料锭损伤罐体 并可防止直接倒料时 料锭间摩擦产生火花 装料 完毕盖好罐盖 需清理干净罐体和罐盖密封胶圈上的杂质及合金粒 防止漏气 拧紧固定螺丝 用力要均匀 确保不漏气 4 5 1 4 抽真空 连接好抽真空管和氢气软管 启动机械泵 真空计显示 5 0E 时 在启动罗茨泵 如果真空计显示值很快进入 5 0E 1 以下 说明管路连接正常 不漏气 这时关闭罗茨泵 逐步 19 打开氢破盖上的抽真空球阀 料罐上压力表针向负方向动动 料罐 上压力表指针进入 0 1 后 开罗茨泵 当真空度为 5 0E 1 时 打 开氢气管路上的球阀 将氢气管路中的空气抽干净 此时氢气进入 阀门一直是关闭的 继续抽真空 当真空度为 1 0E 1 时 先关闭 抽真空大球阀 再停罗茨泵 机械泵 拆下抽真空连接管 将料管 吊到翻转架上 进行下一步 吸氢 4 5 1 5 吸氢 a 打开氢气进气阀门 启动氢气阀和氢氮阀 此时 氢破罐压 力由 0 1Mpa 上升为 0 2Mpa 氢气压力自动控制 一般在 0 1Mpa 0 2Mpa 之间 b 吸氢过程中 要保持翻转架连续翻转 是吸氢充分 翻转角 度左右不得超过 90 充氢大约 10 分钟左右 吸氢开始剧烈反应 这时 压力表可能会出现负压 这时可开大氢气阀门 保证氢气供 给能满足反应要求 c 大约三分钟左右 压力表指针又回到 0 2Mpa 时 可关小氢 气阀门 以防超压 剧烈反应过后 进入缓慢反应阶段 保持压力 不变 0 15Mpa 0 2Mpa 之间 继续翻转料架 根据装料 控制反 应时间 一般 150kg 需要 1 5 小时 200kg 需要 2 小时 260kg 需要 3 小时 此时关闭氢气阀门 如 10 分钟料罐压力表指针下降不到一 小格 就可以认为反应结束 d 关闭氢气球阀 拆下氢气管 将排空管接到隔膜阀上 打开 隔膜阀 排放氢气 使压力 0Mpa 然后充入氩气 置换 2 次 再次 20 接好抽真空胶管 开始抽真空 然后将料罐吊入脱氢炉中 进行脱 氢 e 脱氢 启动机械泵抽真空 缓慢打开氢破罐抽真空球阀 抽 10 分钟后 启动罗茨泵 脱氢炉升温到 540 C 当脱氢至真空计显 示 1 0E 1 时 脱氢结束 一般脱氢需要 3 5 7 小时 脱氢过程要 特别注意温度及真空度变化 防止超温 料罐及时注水 防止胶圈 受热损坏 漏气 f 冷却 脱氢结束后 关闭加热电源 将料罐从脱氢炉中吊出 空冷 30 分钟 真空机组不停 然后关抽真空球阀 停真空机组 开隔膜阀 充氩气至压力 0 1Mpa 然后 将料罐吊入冷却罐中进行 冷却 此后 随时对料罐进行充氩气补气 防止压力表指针进负 冷却 1 小时后 吊出料罐 转入冷却池中 进行滚动冷却 此后 要及时向料罐充氩气 使压力表指针为 0 1 0 2Mpa 之间 经冷却 2 3 小时 接近室温 即可吊出料罐 g 出料 打开料罐隔膜阀 将料罐氩气排空 更换出料盖 连 接好已排净氧气的气流磨白钢罐 将氢破后的料倒入气流磨白钢罐 中 关好阀门 转入下道工序 气流磨 4 5 2 1000kg 氢破炉操作规程 4 5 2 1 主要设备及结构 a 90KW 外热式 half 炉及导轨 b 真空及控制系统 由机械泵和罗茨泵两 x 组成 c 旋转式炉胆 21 d 进出料装置 e 加热电源及温度控制 f 安全装置 g 变频调速装置 h 冷却装置 i 气体注入系统 j 参数记录及分析控制系统炉体检漏 4 5 2 2 准备 a 检查电源电压 360V 10 b 检查冷却水压 0 2Mpa c 检查冷却水温 25 C d 氢气 纯度 99 9 e 氩气 纯度 99 9 f 氮气 纯度 99 9 作为动力气时 压力 0 6Mpa g 压缩空气压力 0 5Mpa 4 5 2 3 装料 a 打开装料法兰 b 启动加料振动器 c 将破碎后的钢锭 放入振动器中加料 d 加料时 可适当给少量 N2 以防止合金锭氧化 同时 逆时 针旋转炉子 调变频器 转速为 15 分 每炉加料为 1000kg e 加料完毕 停变频器 仔细装好密封圈的法兰 检查好磁流 22 体密封通水是否良好 4 5 2 4 抽真空检漏 a 开机械泵及予真空阀 1 分钟后关予真空阀 开真空蝶阀 当真空度小于 3E2 时 开罗茨泵 b 当真空度力 1E 1 时 同时关闭机械泵 罗茨泵 如 5 分钟 后压力表不大于 30Mpa 时 则需找出漏关后 才可进行下一步 4 5 2 5 吸氢 a 开机械泵 罗茨泵继续抽真空泵至 1E 1 打开氢气球阀 调整好氢气压力 0 5Mpa b 关机械泵 罗茨泵 启动氢气阀 开始吸氢 c 吸氢开始后 调变频转速为 6 转 份 d 氢破罐发热后 通水冷却 继续吸氢 e 吸氢过程中 若 10 分钟压降小于 0 02Mpa 则认为吸氢已 吸饱 吸氢反应结束 关闭氢气阀 否则继续充氢气 f 反应完毕 关闭氢气阀 球阀 关闭氢气 开排放阀使系统 至常压 关闭排放阀 4 5 2 6 脱氢 a 开机械泵及予真空阀 此时打开稀释阀 并调节 N2气流量 为 2m3 min b 合上加热炉 开始升温 加热温度为 540 C c 调节变频器 调速度为正传 15 转 分 d 脱氢加热时间为 6 5 小时 加热时应观察并保证加热电流均 23 匀 防止超温 4 5 2 7 冷却 出炉 a 关闭加热 脱氢后 推开加热炉 b 打开氢气阀 充氩保护 c 料罐空冷 30 分钟 通水冷却 4 5 小时 在冷却过程中及时 补充氩气 防止料罐在冷却过程中进入负压 d 水冷却至常温后 开排放阀 使系统至常压 e 打开出料口 接好出料器 充少量氩气 翻转出料 变频器 调为 30 转 分 f 出料要迅速 以免物料暴露在空气中 时间过长 防止氧化 g 装好出料法兰 以免影响下次使用 4 6 气流磨制粉 4 6 1 气流磨制粉原理 气流磨制粉工艺是当今磁性材料生产中普遍采用的先进研磨技 术 它是利用超音速气流的喷射作用 使较大颗粒物料在高速运动 中互相碰撞和摩擦 使物料直径逐渐变为 3 5um 的合格粉末 在反 复研磨过程中较大粒度的颗粒由自动分选装置从合格粉末 在反复 研磨过程中较大粒室研磨直至合格 在研磨过程中又伴有直径小于 3um 的超细粉由氮气吹送到旋风分离器中 由分离器从合格粉中分 离出来 合格粉进入到出料包 分离出来的超细粉随氮气气流进入 过滤器中并被过滤器从氮气中过滤出来 又直接落入超细粉储存包 24 里 经净化过滤后的氮气 经增加泵增加后被重新循环使用 整个 操作过程用高纯氮气保护 氧含量控制在 0 02 左右 4 6 2 2 工艺流程 中粉碎 HD 粉 气料混合物 氮气 粒度 0 5mm 氮气 压压 缩缩 机机 过过 滤滤 系系 统统 气料混合物 危险 易燃 超细粉排出 4 6 3 设备构成 4 6 3 1 氮气压缩机 4 6 3 2 研磨室 六喷咀环形管道供气 无级变速分级轮 4 6 3 3 给料装置 由料斗 加料口 振动给料器件 气锤 手动阀充氮保护和安全阀组成 4 6 3 4 分离器 由旋风分离结构 气动蝶阀出料 出料口装 有气锤和充氮保护装置组成 4 6 3 5 过滤器 高分子过滤元件 4 6 3 6 控制柜 电气控系统及气路系统组成 电 气电 气 控控 制制 系系 统统 加加 料料 系系 统统研研 磨磨 室室 分分 离离 系系 统统 出 料 25 4 6 3 7 机架 组装式机架便于搬运安装 4 6 4 系统功能说明 4 6 4 1 控制柜 为气流磨的核心 由电控系统与配气系统组 成 控制柜面板上设有各种功能按钮 工艺流程模拟板 称重仪 压力表 氧含量分析仪 转速显示器 柜内上部装有可编程序控制 器以及其他电气部件 下部装有配气盘 由三通切断阀 电气阀 减压阀 单向阀以及管道组成 4 6 4 2 可编程序控制器 对系统功能进行程序控制 实现自 动给料 自动出料 故障报警 切断保护等功能 4 6 4 3 进料称重控制系统 该系统具有测重 调零 设定显 示控制功能 可对磨室中的物料质量连续测量 并按设置好的质量 控制点输入 PLC 控制进料电磁阀及电磁振动给料器加料 还可以 手动加料 4 6 4 4 氧含量分析仪 对系统中的氧含量进行连续动态检测 没有上限输 4 6 4 5 工艺流程模拟盘 该模拟盘显示系统运行情况绿灯亮 红灯灭为正常运行 红灯亮为报警显示 指示红灯所在处的系统故 障 报警传感器有电接头压力表 变频器 氧含量分析仪等 4 6 4 6 清洗气体压力表 为磁助式电接头压力表 显示清洗 气体压力值 当此低于设定值时报警红灯亮 4 6 4 7 工质压力表 为磁助式电接头压力表 显示研磨气体 压力值 当此压力值低于设定值时报警红灯亮 并开始补氮增压 26 4 6 4 8 过滤器压力表 为磁助式电接头压力表 显示过滤器 进口压力值 当此压力表达到设定值时脉冲清洗电磁阀自动开启进 行反吹 4 6 4 9 磨室压力表 磁助式电接头压力表 显示磨室压力 当此压力高于设定值时 报警红灯亮 4 6 4 10 功能启动按钮 a 主控空气开关 用于给控制柜接通电源 b 手动自动选择开关 用于手动 自动运行切换 c 分选轮启动按钮 用于开启氮气通道电磁阀 d 氮气阀启动按钮 用于开启氮气通道电磁阀 e 脉冲阀按钮 用于给 PLC 输入启动脉冲信号 f 加料阀按钮 用于启动加料阀控制电磁阀 g 出料阀按钮 用于启动控制研磨阀的电磁阀 h 研磨阀按钮 用于启动控制研磨阀的电磁阀 i 补氮开关 用于开系统补充氮气的电磁阀 j 复位按钮 用于解除报警 正常进行时释放 4 6 4 11 配气盘 用于调节 分配工作气体 清洗气体 研磨 气体的压力流向 是设备运行的关键部分 4 6 5 配气回路 4 6 5 1 气体控制回路 由气体三联体 集成电磁阀组成 用 于控制两只加料阀 气动三通切断阀 两只粉尘排放阀 4 6 5 2 研磨气体回路由三通切断阀构成研磨和旁路切换 压 27 缩机开启后 三通切断阀处于旁路接通位置 进行循环排氧 当氧 气量达到要求后 启动研磨阀 此时旁路关闭 研磨接通 气体通 过喷咀进入磨室 进气管与旁路管道返回压缩机进气口 从而稳定 研磨气体压力 4 6 5 3 清洗气体回路 由单向阀 电磁阀和调法等组成 用 以冲洗转动部分 主管路提供过滤管反冲洗气体 另两只路分别向 主轴和分级轮清洗盘提供清洗气体 以保证转动部分情况 清洗气 体用单向阀分别引自氮气补充气体和研磨气体 以保持清洁气体的 连续 4 6 5 4 氮气补充回路 用以补充新鲜氮气 保持系统压力平 衡 稳定氧含量 由进给控制电磁阀和减压阀组成 分手动阀和电 磁阀两路调节 进气量由控氧仪和压力表控制 4 6 5 5 给料装置 料斗用以储存待磨物料 装料时先打开球 阀给料斗充氮 将原料罐接在装料口上 打开手动蝶阀 将料装入 料斗后关闭手动蝶阀 加料时启动加料阀 电磁振动器和上蝶阀同 时开启 12 秒后关闭 下蝶阀启动将物料送入研磨室 启动顺序和时 间由 PLC 控制 可实现自动 4 6 5 6 研磨室 研磨室由支架支撑 称重传感器于一侧 五 个侧喷嘴和一个底喷嘴成五维设置 上部为分选轮 由分选电机驱 动 变频调速器调速 分选轮尾部接出料口 分选轮用于控制研磨 室的粒度 粉碎机理 物料加入研磨室后 气体经喷嘴加速后进入研磨室 28 带动物料高速碰撞达到破碎 再经分选轮分选后进入分离器排出 大颗粒返回研磨区再次进行破碎 4 6 5 7 分离器 由分离筒和两个出料蝶阀组成 经分级后的 物料和气流的混合物进入分离器中旋转向下 在高心力作用下将物 料甩向筒壁 下旋转到筒底后超细粉末随气体经出口流出 分离后 物料经出料阀按要求排出 4 6 5 8 过滤器 由过滤元件 排放阀反吹再生装置组成 分 离器出风口排出的含有较微量超细粉的气流进入过滤器 干净气体 从 PE 过滤管中进入氮压缩机吸气口循环利用 超细粉被滤罐阻挡留 在过滤器壳体内 为减少滤管压差 使滤管再生 需定期反向吹入 干净气体 将滤管微孔中粉末吹出 保证气路畅通 4 6 5 9 氮气压缩机组 氮气压缩机为无油润滑 氮气经吸气 阀进入前级压气室缩到 0 2Mpa 经冷却后进入后级压气室加压到 0 7 0 8 Mpa 再经冷却器冷却后送到配气盘 由配气盘阀门分配到 工作点 工作介质循环使用 4 7 气流磨操作规程 4 7 1 检查气流磨及压缩机的循环水 0 15 Mpa 电压 380V 液氮或制氮机的压力 0 3 Mpa 及压缩机氮气压力 0 4 Mpa 是否正确 如一切正常 即可进行下一步 4 7 2 打开气流磨控制电源 打开控氧仪电源 预热 控氧仪 转换开关置于排空位 4 7 3 打开氮气供给球阀 按下气流磨主控启动和氮气阀启动 29 按钮 对系统静态排氧 5 分钟 4 7 4 将气流磨供气盘的旁路调节球阀和手动补氮气球阀升至 最大 去启动氮气压缩机 去观察压缩机和工作是否正常 水压是 否 0 15 Mpa 油压是 0 3 Mpa 一级压力是否在 0 15 0 25 Mpa 之间 运转电流是否在 100A 左右 如都正常 就可按下研磨启动 调 节氧控制仪表上小流量计至 200ml h 对管路系统进行动态排氧 大约 30 分钟左右 将氧控制仪转换开关旋至测量位 4 7 5 当氧含量降至 1000ppm 以下时 关小旁路调节球阀调节 好研磨压力 关小手动补氮气球阀 使整个系统压力显示在正常范 围 过滤器清洗压力 0 4 Mpa 分选轮清洗压力 0 3 Mpa 回气压力 0 15 Mpa 主轴清洗压力 0 2 Mpa 磨室压力 0 025 Mpa 氮气压力 0 4 Mpa 研磨压力 0 7 0 75 Mpa 4 7 6 调节加氧流量计 氧含量可以随意控制 按下分选机启 动 调节好所需要的转速 调节各流量计的参数满足工艺要求 4 7 7 将中碎后或 HD 破碎后的粉料用大白钢罐和下料斗紧密连 接后 倒入气流磨下料斗中 接下加料阀启动 加料器启动 开始 往磨内加料 开始研磨 在气流磨出料口备注好接料罐 或塑料袋 排氧后 准备接料 4 7 8 接下出料阀启动 开始接料 由于上次打底料的过程中 有部分粗颗粒可能残留在旋风分离上部以及分离器出料蝶阀的连接 处 所以开机时要用锤子 最好是橡皮锤或木锤 敲击该部位 并 将刚磨出的 15kg 粉末用小罐装好后 重返磨机 重新分选 以防料中 30 有大颗粒 然后用大罐 或塑料袋 正常出料 用塑料袋接料 每 袋装 10 20kg 不得大于 20kg 用双袋分别扎好后 标好标识 放 到指定位置 进行 24 小时钝化 4 7 9 气流磨磨料结束后 关掉各个流量计并做好下底料准备 将分选轮转速逐渐减小 200r 次 当低于 1000 转时 按下分选轮 停止 当听到磨机内发出刺耳声音时 证明底料已经打净 4 7 10 按下脉冲清洗阀启动 对过滤器内的过滤棒进行清洗反 吹 每次约 30 分钟为宜 4 7 11 将旁路球阀旋至最大 按下研磨阀停止 关闭压缩机 按下氮气阀停止 关闭压缩机和气流磨控制柜电源 4 7 12 将过滤器中超细粉排放干净 工作结束 4 8 气流磨操作时的注意事项 4 8 1 检查气流磨压缩机的循环水压力 0 1 Mpa 0 5 Mpa 气 流磨氮气压力 0 4 Mpa 压缩机气体的压力 0 4 0 7 Mpa 4 8 2 开启压缩机后 应及时检查压缩机的一级 二级排气压 力是否正常 压缩机的油压在 0 3 0 4 Mpa 一级排气压力在 0 2 Mpa 二级排气压力在 0 6 0 8 Mpa 4 8 3 气流磨工质压力过大时 即大于 0 8 Mpa 时 研磨阀会 自动关闭 重新启动研磨阀时 需将手柄氮气阀打开 以系统内有 氧进入 当工质压力达到 0 7 Mpa 时 关闭手柄氮气阀 4 8 4 气流磨运转时 应随时检查氮气排气阀是否排气 工质 压力有变化情况 应随时调节压力 固定在 0 7 Mpa 随时观察测氧 31 仪的变化情况等 4 9 气流磨常见故障及排除方法 4 9 1 压缩气体压力不够等到研磨阀关闭或卸压 修好气泵时 重新启动研磨阀 注意打开手柄氮气阀 4 9 2 氮气压力不足时 调节压力调节阀 将研磨压力调到生 产所需的 0 7 Mpa 正常磨粉 4 9 3 气流磨得分选机的前清洗压力必须大于气流磨得压力 正常运转时 自动补充氮气压力 4 9 1 气流磨正常运转时 分选轮转数变化或停止时 应看变 频器是否有变化 如果有变化 说明磨室内有粗颗粒已经过分选轮 到达出料阀 或进入到料粉中 说明此料粉中已经有颗粒了 必须 重新调好分选设备重新进行研磨 4 9 5 气流磨正常运转时 若发现所磨得物料出粉速度慢 说 明可能有的喷嘴堵塞了 要及时将物料或杂质清除 4 9 6 在气流磨磨粉过程中 要及时检查下料胶管 或出料胶 管是否变薄 或已经微量漏粉 如发现应及时维修或更换 4 10 气流工艺质量的控制要点 4 10 1 粒度要求 38 粒度 3 0 3 5um 42 粒度 3 5 3 8um 38G 粒度 4 0 4 4um 33G 粒度 4 2 4 6um 32 4 10 2 氧含量 N 38 M 150 200ppm N 38 M 以外 100 200ppm 4 11 安全注意事项 4 11 1 打超细粉时必须戴防护头套 4 11 2 必须关机打超细粉 4 12 混料 4 12 1 混料设备 4 12 11 美式三维混机 4 12 12 混料罐 200kg 400kg 4 12 2 混料操作规程 4 12 2 1 将钝化好的料倒入混料罐中 按施工单要求加入氧化 镝 Dy 2O 3 或氧化镨钕镝 PrNdDy 2 O 3 所添加的氧化镝 或氧化镨钕镝要求在烘箱加热 15 分钟 过 120 目筛子 4 12 2 2 按工艺施工单要求加入所需汽油 一级为 1 抗氧 化剂 一般为 1 润滑剂等 汽油和抗氧化剂先混均后再倒入罐 中 4 12 2 3 检查电机螺丝是否松动 如松动 应及时紧固 4 12 2 4 检查减速机是否漏油或缺油 混料机滚筒上的紧固螺 丝是否脱扣 如脱扣应及时更换 4 12 2 5 将装有物料罐中充入氮气 吊装在混料机的滚筒上加 以紧固进行混料 33 4 12 2 6 启动混料定时器进行混料 小罐混料 30 分钟 大罐 混料 1 小时 4 12 2 7 混料完毕必静置 1 小时 4 13 分料 将静置 1 小时后的料罐吊入分料装置或分料架上 把罐内 的料分装在塑料袋中 每袋为 18 2kg 装料袋采用双层袋 内外 层均用绳将袋口扎紧 放到指定位置 4 14 制粉工序物料流向及标识 4 14 1 罐装料 a 氢破