材料学院生产实习分析

1、2015/2016学年第二学期生产一实习报告学院：专业：班级：学生姓名：学号：实习时间：指导教师：实习目的及意义生产实习是学习专业知识不可缺少的部分。实习是一种实践。是理论联系实际,应用和巩固所学专业知识的一项重要环节，是培养我们能力和技能的一个重 要手段。将理论高度上升到实践高度，更好的实现将大学期间所学的理论和实践 的结合，更进一步加深对理论知识的理解，了解和掌握实际生产中的生产流程、 工艺原理和技术要求，为今后学习和实际工作打下良好基础。培养自己善于观察、 勤于思考的良好的学习习惯以及严谨的科学态度和实际动手能力，使理论与实践得到很好的结合。二、实习时间、地点及内容1. 入厂教育时间：2

2、016年6月27日上午对任何工厂，安全始终是重中之重，所以在实习老师的带领下，首先对我进 行了一些安全教育以及实习过程中的安全事项和需注意的项目。 进入工厂听从指 挥，不乱动工厂设备，不单独行动等等。2. 包头常铝铝业股份有限公司时间：2016年6月27日下午-28日2.1熔铸工艺设备熔铸车间主要为合金产品提供大板锭， 主要工序为熔炼及铸锭，年生产能力 8万吨，主要生产设备有35吨熔炼炉两台、35吨保温炉两台、1400铸锭锯切机 组一台、40T*6000外导式液压铸造机一套。工艺流程铝合金扁锭的熔铸车间基本生产工艺方案为：熔铝炉熔炼 一保温炉精炼、静置和调温 -铝熔体在线处理系统对熔体进 行炉

3、外在线加晶粒细化剂、除气和过滤一液压半连续铸造机铸造一均热炉组均 质（部分合金）一扁锭锯切机锯切一扁锭铣面机铣面一压延生产产品。工作原理保温炉：保温炉用于接受在熔炼炉中熔炼好的合金熔体，并在其中进行精 炼、静置和调整熔体温度，在铸造过程中对熔体起保温作用；对于仅接受铝液的 静置炉还有配合金、调整成分的任务。因此，熔体的最终质量在许多的情况下与 静置炉的类型和结构有关。对静置炉的基本要求是：炉内水蒸气含量少；熔池内 熔体的温差小、保温良好并能准确控制炉温；具有一定的升温能力；容量与熔炼 炉相匹配；结构简单；操作方便。保温炉按炉子的形式可分为固定式保温炉和倾 动式保温炉两种。固定式保温炉设备价格较

4、低、维护方便。倾动式保温炉依靠液 压装置及其控制系统进行倾动，在整个铸造过程中，炉内液面与流槽液面始终保 持在同一水平，熔体流速平稳，液面波动小，温度均匀，自动化程度高，铸锭质 量也较好，但设备价格较高。铸造:铝合金熔体经过熔炼、精炼，下一步将进入到成型的阶段铸造就是将经检验合格的铝熔体通过转注工具，浇注到带有水冷却设施的结晶器（模 具）中，使熔体在重力场或外力场（如电磁力、离心力、振动惯性力等）的作用 下充型、冷却、凝固成具有铸模型腔状铝锭坯的工艺过程。均热炉组均质：以控制铝锭的合金成分的途径控制铝型材的质量。采用先进的比例式加热温控系统，温差小，彻底消除了铝棒的铸造适应力及成份偏析，使合金

5、塑性，强度大大提高。2.2铸轧工艺设备铸轧车间主要生产空调及合金箔用坯料，年生产能力 2万吨，主要设备为 15吨燃气熔炼炉一台，14吨燃气保温炉1台，20吨燃气熔炼炉一台，20吨燃气 保温炉1台，C 650*1600铸轧机组3台工艺流程铸轧加工进程：熔铸一结晶一冷却成形一冷轧一精轧工作原理首先将铝锭和所需的合金直接进行熔铸，构成铝合金液体。然后通过结晶器 冷却构成所需宽度的铸轧坯料。而冷轧与精轧实际上是一个进程完结的，将铸轧 坯料用润滑剂冷却到必定温度以下进行轧制，最终构成铝材。2.3冷轧工艺设备主要为空调生产提供成品和坯料，主要生产设备有冷轧机、精轧机、电热退 火炉、拉弯矫、剪切机。222工

6、艺及工作原理铝箔的生产工艺流程及工作原理1. 熔炼：用大容量蓄热式熔炼炉将原铝化成铝液，通过流槽进入铸轧机，在铝液流动过程中，细化剂 Al-Ti-B在线添加，形成连续均匀的细化效果；石墨转 子在730-735C下在线除气、除渣，形成连续均匀的清除效果；2. 粗轧：将第一步熔炼后的铝液引入铸轧机铸轧成坯料； 在此过程中，将辊 体内腔的冷却水进水温度控制在 20-23 E、出水温度控制在 28-32C,辊缝间铝 熔体静压力控制在0.004-0.005Mpa,保证材料的结晶方向100面率95%、晶 粒尺寸w5卩，轧制出6.5-7.5mm的板坯；3. 中间轧制：将上述板坯用冷轧机组进行再次轧制，至厚度

7、4.5mm时，将其送入退火炉内，加热至 360r、保温2小时后，继续加热至 580r、保温18 小时，进行均匀化退火，使晶粒尺寸均匀，方向性一致；然后继续在冷轧机内冷 轧至0.60mm，再次将其送入退火炉内，加热至 460°C、保温5小时后，降温至 400r、保温7小时，进行中间退火；然后继续轧制成厚度为0.3mm作为铝箔毛料；4. 箔轧：用四辊不可逆箔轧机组将上述 0.3mm的铝箔毛料轧制成铝箔成品。 所述超薄铝箔的生产工艺流程短、 运行成本低，生产投资规模小，而生产出的超 薄铝箔质量可达到国际最先进水平， 热轧法生产工艺相比，在生产坯料上降低投 资成本三分之二，运行成本降低一半以

8、上。2.4热轧工艺设备主要生产设备有：C 700/C 1250*1850四辊可逆热轧机组一台、立式加热炉 两台、1850铝板焊接机组一台、XM6000A卧式双面铣削机组两台。工艺流程主要工序为：铣面、铣边、蚀洗-均质一焊接一热粗轧-热精轧一切边、切 头尾工作原理用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗 轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、 尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。（一般制管行业喜欢使

9、用。）将直发卷 经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷， 即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧 化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。3. 包头钢铁（集团）有限责任公司时间：2016年6月29日-7月1日3.1包钢厂史展览馆包钢集团（以下简称包钢）于1954年成立，是中国重要的钢铁工业基地、 世界最大的稀土工业基地和内蒙古自治区工业龙头企业，拥有“包钢股份”、“北方稀土”两个上市公司。截至 2015年底，包钢资产总额达1600亿元以上。包钢所属白云鄂博矿是世界罕见的多金属共生矿，现已发现175种矿物、71种元素，稀土储量居世界第一位，铌储

10、量居世界第二位。钢铁产业。已形成1850万吨以上铁、钢、材配套能力，是世界最大的钢轨 生产基地、我国品种规格最为齐全的无缝钢管生产基地之一、西北地区最大的板 材生产基地。白云鄂博矿铁与稀土共生的资源特色造就了包钢独有的“稀土钢” 产品特色，钢中含稀土，更坚、更强、更韧，广受用户欢迎。稀土产业。包钢是世界最大的稀土原材料供应商，在采、选、分离、冶炼和 部分功能材料领域处于国际领先地位。拥有中国最大的稀土科研机构和稀土冶金 及功能材料国家工程研究中心，曾为我国“长征”系列运载火箭、“神舟”号系列飞船、“中国探月工程”和“载人航天”等诸多国家重点工程，提供重要磁性 材料。矿业产业。除拥有白云鄂博矿等

11、自有矿山外，还拥有经营外部矿产资源的矿 业公司，推动新型煤化工和有色金属等新兴产业发展，并与澳大利亚、蒙古等国的企业开展了广泛的资源合作。非钢产业。全力打造循环经济、装备制造、工程建设、物流商贸、绿色食品加工及服务、信息化等产业。拥有企业财务公司、信托公司，发展金融产业，促 进产融结合。包钢所在的内蒙古自治区为中国华北、西北的连接枢纽和西部大开发的门 户，毗邻的蒙古国、俄罗斯资源丰富；同时包钢的白云鄂博资源得天独厚，且紧 依黄河，靠近山西、内蒙古煤炭富集区，稀土、煤、铁、水、电等优势明显。包 钢在中国13个重点省市设有销售分公司，在美国、蒙古设有办事处。3.2包钢无缝钢管厂321设备：环形钢坯

12、加热炉、管坯锯、加热炉、穿孔机、连轧机、脱管机、再加热炉、 定径机、张减机、冷床、管排锯、矫直机、探伤机、倒棱机工艺流程热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯一加热一穿孔一三辊斜轧、连轧或挤压一脱 管f定径（或减径）f冷却f矫直f水压试验（或探伤）f标记f入库工作原理：图323-1三辊轧管机组生产流程轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管坯要经过切割机的切割加工成长度约为 1 米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约1200 摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性，圆管坯出炉后要经过压力 穿孔机进行穿孔。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高， 产品质量好，穿孔

13、扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、 连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢坯打孔， 形 成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。 钢管经定径后。进入冷却塔 中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金 属探伤机（或水压试验）进行内部探伤。若钢管内部又裂纹，气泡等问题，将被 探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号， 规格，生产批号等。并由吊车吊入仓库中。无缝管设备组成及作用1. 管坯锯：管坯锯是管坯区最主要的设备，管坯锯由主体机座、锯片进给装 置锯片减震装置、锯片冷却和润滑系统、锯片保护罩、

14、管坯夹紧装置、液压站和 干油润滑系统、电气控制系统组成，并带有定尺机构、锯屑收集链、锯片更换装置、锯机出口侧头尾收集装置。锯坯机的作用是根据生产工艺和加热炉要求，将 管坯在入炉加热前切割成定尺长度。2. 加热炉：加热炉为环形加热炉，燃料采用高炉煤气和天然气的混合气。 定尺管坯由装料机送入环形加热炉并放置在炉底上，随炉底一起缓慢旋转，在转动过程中，被安装在炉子侧墙和炉顶的烧咀或喷嘴加热，分别对管坯进行预热，加热，均热，转动一圈后，加热到管坯需要的温度，再由出料机将被加热好的管坯 取出，送往下一工序。加热炉的作用是加热管坯，提高管坯的塑性，有利于管坯 在轧机中轧制变形，降低变形抗力，从而降低轧机的

15、负荷和机架设计强度。3. 穿孔机：二辊斜孔轧穿孔机，其轧辊为锥形，轧辊轴线与轧制线既倾斜且 交叉。主要结构包括：链式推坯机，穿孔机主传动装置，穿孔机本体，定心辊，升降输送辊道，顶头更换装置，顶杆小车等。加热后的管坯由液压拔料系统拔入 穿孔机入口导槽，穿孔机前台的推料机推动管坯经导槽和导管送入穿孔机进行轧 制。在锥形辊穿孔机上将实心管坯穿轧成后壁空心毛管。回转移送机将毛管从轧线拔出。毛管在送往轧机之前，在铁皮吹刷站向内部喷吹氮气和硼砂。 穿孔机的 作用是将实心管坯穿制成毛管壁厚均匀， 椭圆度小，几何尺寸精度高，毛管内外 表面光滑的空心毛管的工艺过程，保证下一道工序PQF轧管机生产要求。4. 脱管

16、机：脱管机的作用主要用于确保荒管从 PQF的芯棒上连续拉出，使 荒管与芯棒脱离。脱管机采用干油润滑，用于润滑锥齿轮，轧辊轴承等，同时采 用迷宫密封。3辊是脱管机其区域有3个机架，1个减速箱和一个电机，采用集 体传动，其结构包括轧机机架，辊架和驱动装置。采用机架内的管线机喷嘴喷冷 却水的方式冷却轧辊。5. 定径机：定径机的作用主要是在娇小的总减径率和小的单减径率的条件 下，将钢管轧成一定要求的尺寸精度和真圆度，并进一步提高钢管外表面质量。 增加定径机架数可扩大生产规格范围。定径机按辊数可分二辊，三辊及四辊。按 轧制形式分有纵轧和斜扎定径机，按调整方式可分固定和可调式。6. 冷床：冷床的作用是冷却

17、和矫直。可分有链式步进式和螺旋式三种。冷床 由机械传动系统、水冷却系统、冷床工作台面、固定支架等方面组成。7. 管排锯：管排锯管排锯由主体机座，锯片进给装置，锯片减震装置，锯齿 清洁刷，锯片冷却和润滑系统，锯机保护罩，管坯夹紧装置，液压站和干油润滑 系统，电气控制系统组成，并带有定尺机构，锯片更换装置，锯机出口侧头尾收集装置。管排锯的作用是在钢管下冷床后将钢管成排切头，切尾，并分段锯成定尺长度。切头：锯机入口和出口侧的垂直夹紧设备以较低的压力闭合并液压锁紧， 水平夹紧设备闭合并加载夹紧压力；锯片快速进给，锯片快速进给到距管10mm距离是，锯片由快速进给转换到锯切速度进给然后开始管排的锯切；出口

18、侧夹紧装置向出口方向退，锯片向出口方向退回，之后锯片快速退回到其实位置，锯机 夹紧装置有限地打开；紧随后的排管将切头推出夹紧区域落到废料箱内。切尾： 管排有设备输送，然后后退顶到入口侧的切尾挡板上；在管排对其后开始锯切循 环；锯切循环后切尾件被从夹紧区域向后拖出并倾翻到废料箱内，因此夹紧装置打开到最小开口位置便于管排安全导向。8. 探伤机：无缝钢管的探伤方法主要有：漏磁检测法，涡流检测法，超声检 测法，射线检测法等。其作用是在不损害被检测对象的前提下， 探测其内部或外 部的缺陷。确定被检测刚逛的可使用性。9. 矫直机：矫直的目的是消除轧制，运输，冷却和热处理过程中产生的钢管 弯曲，另外还兼有减

19、小钢管椭圆度的作用。 矫直作用主要是通过调节矫直辊，由 此产生钢管的纵向反复弯曲，与此同时每队矫直辊还对钢管施加一定的压力， 使 钢管横截面发生反复的椭圆变形，同时弯曲变形逐渐减小，达到管被矫直的效果。 矫直机主要有机械压力矫直机，斜辊矫直机和张力矫直机等几种形式。10. 钢管倒棱机：用于对钢管两端按要求进行焊接坡口的倒棱和平头工作。 钢管倒棱机为双头倒棱机，配备有床头箱、花盘、夹紧装置、液压辅助夹具、升 降辊道装置等，为解决加工厚壁钢管管端问题，钢管倒棱机在花盘上配置有两把 倒棱刀和平头刀具。3.3宽厚板厂 331设备用于一次除鳞的双坡道除鳞箱、 可逆式4辊轧机、加速冷却装置、热板平整 机大

20、包回转台，铸机，摆式剪，除磷机，轧机，测量装置，层流冷却，输出辊道工艺流程捆轧£离鹿水阳购-汞立轧總処的四|樹礼机| 磁冷却门银可連式相轧VD Q U | 切冋头|<=*I净佩討<=|恥斑賣枷”=>1卓面境量俭査1压平”匸|正火* | |回火"Iq空冷床” |f I购咖I| 探怖| U> | 靠面喷印I火怕切割 |图宽厚板生产工艺流程工作原理薄板厂铸轧一部车间采用两架可逆四辊轧机，前面为粗轧，后面为精轧。粗精分开有利于延长精轧辊表面光洁度寿命，保证产品表面质量。但因轧制道次少， 轧机不能过多，否则产量过高，冷却成问题，后续退火应接不暇。中厚板轧制一般

21、采用横-纵轧或纵-横-纵轧。轧制时方向有变化，中心杂质 扩散好。方板坯转向是由粗轧机前或机后锥形辊道完成。为使钢板提高使用性能， 目前都采用低温大压下控制轧制，需要中间轧件搁置降温。故现代厚板轧机的轧 辊单位宽度轧制力从1.5t/mm，上升到2t/mm。轧机距离达98米。同时，现代厚板轧制实行板形控制轧制，可以按照比例凸度要求调整辊形，不必采用传统逐渐 变小轧制力的压下规则。热轧后进行层流冷却，之后进行热矫直，在滚轮冷床面上，冷至330C以下进行冷矫。较直后进行切头尾和切边。随后进行超声探伤， 辊底炉或罩式炉退火。退火后有时需平整。包钢厚板粗精轧机都选择轧制能力 8000吨，精轧还采用抽辊控制

22、板形和射线板型检测，达到现代轧机控制水平， 为生产特种钢板奠定设备基础，有望更好发挥包钢含有稀土元素的优势。 包钢中 厚板轧机选择4100mm,最宽轧制3.5米。1. 连铸机：传感器输出电压信号经 4芯接线盒输出，通过集流环信号传输器 转换送至称重仪表（或重量变送器）内前置放大器放大。该放大器必须具有自动校 零去皮，低漂移，低失调等功能，信号经前置放大后，送入A/ D转换器转换，其 精度要高，抗干扰能力强，线路结构简单，放大系统和电阻值可调，以确保单秤称 量准确。同时,传感器信号通过称量仪表转换成 420mA的电流信号送至计算机 系统，自动完成系统称重过程和数据采集监控。称量仪表具有累积相加功

23、能进行单包钢水重量显示和浇铸拉速数据控制功能2. 高压水除鳞机：钢坯在轧制前需加热至红热状态，通常其表面附着有一层 氧化皮。为了提高钢坯轧制后的表面质量，必须除掉这些氧化皮，其工艺过程称 为除鳞。除鳞过程采用高压水喷射，水压高达25MPa,因此一般水阀不能适用。3. 地下卷取机：该地下卷取机主要的结构特点组合式 C形框架，具备AJC 跳动控制装置及连续位置控制控装置， 具有卷取板厚幅度大，噪音小，钢卷塔形 小等特点。4. 剖分剪：此剖分剪剪切钢板厚度为 550mm。主要设备由机架、移动装置、剪切装置、剪切导向、竖直调整装置等设备组成。它是采用滚切式，弧形上 剪刃缓慢沿盖直线下剪刃，滚动实现对钢

24、板的剪切。包钢剖分剪采用了SMS技术。5. 双边剪：此双边剪剪切钢板厚：550mm，板宽13004900mm。此设备 主要由机架、移动装置、剪切装置、剪切导向、碎边剪、主传动、压紧装置等设 备组成。它是三轴三偏心式的结构。4. 包头稀土研究院时间：2016年7月4日4.1稀土研究院稀土研究展览馆包头稀土研究院成立于1963年，直属原冶金工业部。1992年进入包钢（集 团）公司，是中国最大的综合性稀土科技研发机构。轻稀土包括：镧、铈、错、钕、钷、钐、铕、钆。重稀土包括：铽、镝、钦、铒、铥、镱、镥、钪、钇展览馆中了解到稀土的多种用途。1. 军事稀土有工业“黄金”之称，由于其具有优良的光电磁等物理特

25、性，能与其他材 料组成性能各异、品种繁多的新型材料，其最显著的功能就是大幅度提高其他产 品的质量和性能比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、 镁合金、钛合金的战术性能.而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多 高科技的润滑剂稀土科技一旦用于军事，必然带来军事科技的跃升从一定意义 上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制 ，以及能够对敌人肆无忌惮地公 开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。2. 冶金工业稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中，能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害 杂质的作用，并可以改善钢的加工性能；稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化 剂生产稀土球墨铸铁，由于这种球墨

26、铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁 件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业；稀土金属添加至镁、铝、 铜、锌、镍等有色合金中，可以改善合金的物理化学性能，并提高合金室温及高温 机械性能。3. 石油化工用稀土制成的分子筛催化剂，具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强 的优点，因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程；在合成氨生产过程中, 用少量的硝酸稀土为助催化剂，其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍；在合成顺丁 橡胶和异戊橡胶过程中，采用环烷酸稀土 -三异丁基铝型催化剂，所获得的产品性 能优良,具有设备挂胶少，运转稳定,后处理工序短等优点；复合稀土氧化物还可 以用作内燃机尾气净化催化

27、剂，环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。4. 玻璃陶瓷稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿，可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、 眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光；在熔制玻璃过程 中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用，降低玻璃中的铁含量，以达到脱除玻 璃中绿色的目的；添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃，其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等；在陶釉和瓷釉中添加稀土，可以减轻釉的碎裂性，并能使制品呈现不同的颜 色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。5. 新材料稀土钻及钕、铁、硼永磁材料，具有咼剩磁、咼矫顽力和咼磁能积，被广泛用 于电子及航天

28、工业；纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶 及多晶,可用于微波与电子工业；用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作 为固体激光材料；稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料；镧镍金属是 70年代新发展起来的贮氢材料；铬酸镧是高温热电材料；近年来 ,世界各国采用 钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料，可在液氮温区获得超导体，使 超导材料的研制取得了突破性进展稀土永磁微电机。此外,稀土还广泛用于照明光源，投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧 光粉、复印灯粉；在农业方面，向田间作物施用微量的硝酸稀土 ，可使其产量增加 510%在轻纺工业中，稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛

29、染色、毛线染色及 地毯染色等方面。6. 农业研究结果表明，稀土元素可以提高植物的叶绿素含量，增强光合作用，促进根 系发育，增加根系对养分吸收稀土还能促进种子萌发，提高种子发芽率，促进幼 苗生长.除了以上主要作用外，还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力大量的研究还表明，使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利 用.玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早12天,株高增加0.2米,早熟35 天，而且籽粒饱满,增产14%.大豆用稀土拌种,出苗提早1天，单株结荚数增加 个,3粒荚数增多,增产14.5%20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的 Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高，促进果实着

30、色和早熟.并可抑制贮藏过 程中呼吸强度，降低腐烂率.4.2钕铁硼中试车间421设备熔炼炉，破碎机组，气流磨，成形压机，真空封装机，等静压机，烧结炉， 磁性能测试仪，无芯磨床，平面磨床，切片机，线切割机，车床，钻床，异形磨 床，表磁计，磁通表等。工艺流程1. 钕铁硼配料：根据各种产品要求，采用不同配方，精确计量各种材料，其 中纯铁需要除氧化层。2. 钕铁硼熔炼：根据要求不同，有普通熔炼炉，速凝甩带熔炼炉。熔炼炉：在高真空炉室内，使用中频2500Hz电源，依靠电磁感应，使材料加热至1650°C 左右，使材料完全融化，充分混合。在具有快速水冷却的相应锭模内快速浇铸成 形。通过一定时间，完全

31、冷却至 50°C时出炉；速凝甩带熔炼炉：其工作原理和 普通熔炼炉一样，区别在浇铸成形方式的不同，速凝甩带熔炼炉的浇铸是缓慢控 制熔液慢速浇在高速旋转的水冷铜滚上，在离心力的作用下，形成0.3 0.5的薄片，待材料冷却冷至50°C时出炉。出炉产品表面不得有氧化现象，经品管检验合格进入下一工序。3. 钕铁硼破碎：具体分为机械破碎和氢破炉破碎。先用鄂破机将大块钢锭破成小块料，再用中碎机在氮气保护下粉碎成0.5mm3大小的粉料。粉料用抽真空、充氮保护桶装运，进行下一步制粉工序。如是甩带片可直接进入中碎机。氢 破产品可直接进入下一步制粉工序。4. 钕铁硼制粉：用气流磨将中碎机桶装粉料

32、（0.5mm3），以氮气为介质， 根据颗粒破撞原理，采用多枪喷射，将较大颗粒粉碎。再通过一定转速的分选轮 分选出一定粒度粉体3-6 ym,再经过旋风分离器进行气固分离，进入粉料容器。 经过混粉机组进行混料过程，就能进入下一个工序压型。5. 钕铁硼压型：将粉料投入模具，在一定外磁场作用下，用油压机制成所需要的规格形状的过程。充氮保护粉料容器内的粉料，在氮气排氧空间内，用手 工方式或自动方式进行工艺需要的粉料单模称重。 采取袋装或氮气保护下的粉料 盒，投入成型模具料腔内，在强磁场作用下，进行取向，压制，再经过相应的反 向磁场退磁，取出料块，快速进行真空封装。真空封装一般有2层，第一层采用0.03m

33、m左右的聚乙烯薄膜手工包装以保护料块的边角。装入相对较厚的第二层 0.08mm左右的聚乙烯膜袋中。放入真空封装机内，进行抽气，排气，热封，取 料过程。以上过程所压制的料块相对密度较小， 且密度分布不均匀，为提高料块 密度，改善密度分布均匀性，需用等静压机进行二次加压。将封装完好的料块装 入等静压机腔体内密封，用液压油或水作介质，加压至20MP左右，保持一定时间（3-8秒）后放压取料，放置在滤油台上。根据班组指令进行剥拆包装作业。 将完好的料块装入烧结料盒，放入具有抽气充氮功能的周转容器，准备装炉，进 入下一工序。6. 钕铁硼烧结（回火）：在高真空空间内，用高温作用于产品，使产品内部 固体颗粒相

34、互键联，晶体空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传递，使其 总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的过程。 将装有料块的料盒放置在真空烧结炉的活动炉架上，摆放整齐，加盖，推入熔室，关上炉门，逐步起动真空机组，待真空上升到一定数值时（5*10-2Pa）,启动加热烧结程序，完成整个烧结过程。完成后，充入氩气，开动风机，快速冷却至 70°C时，再抽真空5*10-2Pa时，启动加热回火程序。完成后，充入氩气，快速 冷却至70°C，进行第二步时效。整个过程完成后，待冷却至50°C时，放气，开门，出炉，由检测人员取样。检测合格后，可进库待用。至此整个

35、毛坯生产过程 完成。可根据订单需要进行成品生产过程。回火程序是稳定和提高内禀矫顽力的 过程。4.3工作原理烧结钕铁硼系永磁材料的磁性能主要由Nd2Fei4B基体相来决定的。因为其磁极化强度Js（Js=卩0MsMs为饱和磁化强度）和各向异性场 HA主要取决于 Nd2Fe14B相的化学成分。虽然剩磁Br、矫顽力Hci和磁能积（BH）max是组织敏 感量，但Br的极限值是Js, Hci的极限值是HA，（BH）max的极限值是（Js2）/4， 所以合金成分设计和原材料选择是至关重要的。熔炼的目的是将纯金属料（Fe、Nd、B-Fe、Dy、A1、Nb、Co、Cu等）熔化， 并确保：（1）所有的金属料熔清。

36、纯Fe和金属Nd等的熔点较高，应设法使它们完全熔清;(2) 合金的设计成分准确。造成成分不准确的原因是金属的挥发和氧化损失 (总称烧损)。为此一般采用真空感应炉熔炼，真空度应达 10-210-3Pa以上；(3) 保证合金成分均匀；(4) 确保合金干净，防止夹杂物和气体污染。铸锭组织不仅对制粉、取向、烧结工艺，而且对粉末性质和最终烧结磁性能 均有重要影响。没有优良的铸锭组织，就不可能制造出高性能烧结永磁体。铸锭组织是制约磁体性能的关键技术之一。良好的铸锭组织应是：柱状晶生长良好， 其尺寸细小，富Nd相沿晶界均匀分布，但不得有大块的富 Nd相，以及不存在 aFe晶体。铸锭凝固是一个形核长大的过程。

37、在结晶过程中，形核率越大，将有更多的晶核同时成长。这样，得到的片状晶尺寸会更细小。为了制造高性能 Nd-Fe-B系永磁体，将铸锭组织的片状晶尺寸控制在 5m以下是较为理想的。制粉目的是将大块合金锭破碎成一定尺寸的粉末。包括粗破和磨粉两个工艺 过程。粗破碎方法有两种：一种是氢破碎(HD)，另一种是机械破碎。将粗破后的 246叩175卩m(680目)的中等粉末研磨至34叩 细粉，该种磁粉绝大多数 为单晶体。一般采用球磨制粉或气流磨制粉两种方法。球磨制粉有滚动球磨、振 动磨、高能球磨等。气流磨制粉是利用气流将粉末颗粒加速到超音速，使之相互 对撞而破碎。目前生产规模较小的厂家用滚动球磨， 多数Nd-F

38、e-B生产厂采用气 流磨制造磁粉。粉末磁场取向是制造高性能烧结 Nd-Fe-B永磁体的又一关键工艺技术之一。 烧结Nd-Fe-B系永磁体的磁性能主要来源于具有四方结构的Nd2FeuB基体相，它是单轴各向异性晶体，c轴为易磁化轴，a轴为难磁化轴。对于单晶体来说， 当沿其易磁化轴磁化时，有最大的剩磁Br=y 0Ms如果烧结永磁体的各个粉末颗粒的c轴是混乱取向的，则得到的是各向同性磁体，Br=y 0Ms/2=Js/2这是最低的。如果使每一个粉末颗粒的易磁化方向(c轴)沿相同方向取向，制成各向异 性磁体，则沿粉末颗粒c轴取向的方向有最大的剩磁。在制粉阶段得到的35叩 的粉末颗粒，一般来说它们是单晶体，

39、但不是单畴体，所以粉末颗粒在磁场中的 取向分两个阶段完成。第一阶段是各个粉末颗粒变成单畴体。第二阶段是磁畴内 的磁矩转动过程。粉末压形有两个目的:(1) 将粉末压制成一定的形状与尺寸的压坯；(2) 保持在磁场取向中所获得的晶体取向度。目前，普遍采用的压形方法有 三种，即模压法、模压加冷等静压、橡皮模压(加冷等静压)。也可分为干压和湿 压两种。烧结过程是将 Nd-Fe-B粉末压坯加热到粉末基体相熔点以下的温度约 (0.700.85)T熔，进行保温处理一段时间。目的是提高压坯密度，改进粉末颗 之间的接触性质，提高强度。使磁体具有高永磁性能的显微组织特征。烧结可粗 略地分为固相烧结和液相烧结。Nd-

40、Fe-B永磁合金烧结并快冷后(烧结态)，磁性能较低，回火处理可显著提 高Nd-Fe-B合金的磁性能，尤其是矫顽力。回火处理有一级回火和二级回火处理 两种。两级回火处理可获得较好的磁性能。5. 瑞鑫稀土材料厂时间：2016年7月5日5.1设备高频脉冲开关电源；自行设计制造的 6000A电解槽；5.2工艺流程图5.2-1镨钕合金制备工艺流程5.3工作原理错钕合金生产是以粉末状的氧化错钕为溶质， 以氟化错钕为溶剂，氟化锂为 混合熔盐的添加成分。氟化锂的作用在于提高电解质的导电性， 降低熔体的初晶 温度和电解质的密度，在电解条件下它对稀土金属有溶解作用6. 新源稀土厂时间：2016年7月6日6.1设备

41、氧化槽，优溶槽，酸溶槽，沉淀槽，过滤机，煅烧炉，细磨筛分机及包装机。6.2工艺流程原料一氧化一优溶-过滤一酸溶-沉淀一洗涤过滤-高温 煅烧-细磨筛分-中级铈系稀土抛光粉产品。6.3工作原理碳酸盐沉淀-焙烧法用硝酸溶解碳酸铈，经除杂后制得一定浓度的硝酸铈溶液， 再用标定浓度的 EDTA进行滴定。取一定量硝酸铈稀释到需要的浓度，加入分散剂PEG，称取一定量碳铵溶于定量蒸馏水，制得碳铵溶液。然后按照正交试验条件分别进行沉淀 试验。通过JJJ1型电动搅拌器和B701YZ1515型蠕动泵进行搅拌速度和加料速 度的控制，沉淀完成后再搅拌10min，使用SHB3型循环水式真空泵抽滤和洗涤， 用2020型电热

42、恒温干燥箱烘干，在SX2138型马弗炉中进行焙烧，最后得到CeO2 抛光粉。碳酸盐沉淀法一般采用碳酸氢铵为沉淀剂， 形成碳酸铈沉淀物，与氨水沉淀 法形成的无定形氢氧化物沉淀不同，碳酸盐沉淀法形成的沉淀物为晶型碳酸稀 土，易于过滤和洗涤，能有效减少杂质的掺杂。碳酸盐沉淀反应方程式如下： 2Ce3+ + 6HCO3- Ce2（CO3）3 T + 3CO2 T + 3出07. 内蒙古北方重工业集团有限公司（包头二机）时间：2016年7月7日-8日7.1设备废钢打包机、废钢剪切机电弧炉的机械设备超高功率电弧炉的主要机械设备包括炉体（上、下炉壳和炉盖）、门形架、 电极升降系统、炉体倾动系统、电极夹持机构

43、、EBT出钢机构、炉顶加料系统、液压系统等部分。炉体结构炉体是电弧炉的主要装置，它用来熔化炉料和完成各种冶金反应。 炉体由上 炉壳、下炉壳、炉盖等组成。1. 上炉壳上炉壳由具有足够强度的支撑骨架和水冷单元组成。骨架由无缝钢管焊接而 成的，每个水冷单元是由无缝钢管排列构成的，材料一般为 20G内通水冷却。 水冷单元包括水冷板、炉门、炉门框、炉门水冷护板和 EBT水冷板。另外，还有 在水冷炉壁的框架上安装的氧、碳枪冷却块。炉门是为了补炉、出渣、吹氧和兑加铁水等操作而设的。炉门由炉门框外侧 有滑道、门卡轨和炉门升降机构组成。为了减少热损失，应保证炉门关闭良好。 因此炉门和炉门框略后倾，与垂直线成 8

44、°夹角。炉门升降机构采用单作用液压 缸提升，下降靠炉门自重。炉门应升降灵活、可靠，能停在中间任何一个位置。2. 下炉壳下炉壳由钢板焊接而成的呈蝶形，具有EBT偏心出钢机构，钢板厚度为下炉 壳直径的1/200左右，材料为16MnG。3. 炉盖和小弯头炉盖由炉盖水冷框架，扇形板和耐火材料制成的小炉盖组成。 炉盖水冷框架 为无缝钢管制成，其中镶嵌三块扇形水冷板，扇形水冷板是由无缝钢管做成，材 料均为20G炉盖水冷框架也是扇形水冷板的进水分配器和集水器。4. 偏心底出钢（EBT）机构出钢口的开启和关闭是由气缸带动连杆、曲柄机构来控制滑板动作实现的。 包括：气缸、调整螺栓、连杆、曲柄、大滑板、

45、小滑板、滑板底座及滑板导轮组 成。电炉的辅助设备1. 倾动平台与维修平台倾动平台：倾动平台是一种轻型钢结构，固定在摇架上且能随摇架一起动作。 在炉子位于冶炼位置时，倾动平台能填补固定平台上的空缺。偏心底出钢口（ EBT）维修平台：EBT隹修平台又称出钢口维修平台。其供维修出钢口用，是伸缩式2. 炉壁氧、碳枪系统以炼钢厂为例，在电弧炉的上、下炉壳共有4支KT氧枪和3支KT碳枪。其 中上炉壳有两支氧枪、一支碳枪，分别在4#水冷板上安装了 1#氧枪和1#碳枪，14# 水冷板上安装了 4#氧枪；下炉壳有两支氧枪、两支碳枪，安装在 EBT区域附近， 上炉壳水冷板的下方，6#水冷板下方安装的是2#氧枪和2

46、#碳枪，10#水冷板下方安 装的是3#氧枪和3#碳枪。氧、碳枪的布置主要考虑提高炉内冷区温度和泡沫渣的形成，目的是保证高的氧气穿透能力，加速脱碳反应，加速冷区钢铁料的熔化。氧枪冷却水的供给将由专用雾化水泵站供给，这个系统带有热交换器，对冷却水进行热交换。每个枪有独立的压缩空气管线，压缩空气和水在枪体入口混合， 收集在雾化水泵站的水箱内，分离出的气体从水箱的排气口排出。KT氧枪能安装在特殊的冷却块内，在冷却块内枪体总是在一个固定位置， 不需要调节，在整个炉体中确保一样的效果。氧枪在径向和切线方向上产生力， 使熔池产生自然的搅拌。KT氧枪设计速度至少2.1Mach,喷射长度保证达到1.7m。 KT

47、氧、碳枪见图图氧、碳枪3. 炉门氧枪设备炉门氧枪以立柱为重心，横臂的一端固定在旋转立柱上，三个进给箱体悬挂 在横臂的另一端，靠立柱侧的进给箱体为氧枪，另一侧的也为氧枪，中间的是碳 枪。炉门氧枪的动作控制由气动和液压两部分共同完成。其中氧气管和碳粉管的 进给、横臂的旋转由气动系统完成，横臂的升降、进给箱的上下及左右摆动由液 压控制。7.2工艺流程电弧炉炼钢方法补炉一装料一熔化期（分为四个阶段：起弧期T穿井期一主熔化期一熔末升 温期）一氧化期一还原期一出钢补炉：卤水+镁砂要点：炉温高、操作快、补层薄装料：废钢；也可以装入少量铁水，叫热装铁水。1）正确选择大中小块料比例2）装料顺序：石灰、小料、大块

48、料、小料、四周中小料、小料 熔化期：主要是废钢等的熔化。1）熔化期过程一阶段：起弧阶段二阶段：穿井阶段三阶段：电极回升阶段四阶段：熔化低温区阶段2）熔化期任务：（1）熔化钢液（2）脱部分磷（3）防止吸气、金属挥发（4）达到所需温度3）提高熔化速度的措施（1）吹氧助燃（2）用燃料辅助加热（3）炉外预热废钢氧化期：通过矿石氧化或者吹氧等操作，去除钢水中的杂质、N H等1）任务（1）脱磷、脱碳Fe2P + FeO+CaO （CaO）4P2O5 + Fe（2）除气：氮、氢（3）去除钢液中夹杂物2）氧化方法（1）矿石氧化法：平稳、易控制，过程长、耗电多。（2）氧气氧化法：过程短、耗电少，不易控制。（3）

49、矿石氧气结合氧化法3）操作原则1. 先磷后碳2. 温度：先低后高3. 造渣：先多后少4. 供料，先矿石后吹氧还原期：造渣、配合金等。1）主要任务（1）脱氧、硫（2）最终调整成分满足要求（3）调整钢液温度、正常浇注2 ）造渣白渣：石灰、氟石、碳粉电石渣：石灰、氟石、碳粉（高温下，石灰、碳合成电石）M + FeOMO + Fe（脱氧）CaO + FeS- CaS + FeO （脱硫）现在常用：废钢预热熔氧期出钢精炼现在一般把还原期拿到LF来操作，这样可以缩短冶炼周期，操作也比较方 便工艺特点1）电能为热源，避免了燃烧燃料对钢液的污染，热效率高，可达65%以上2）冶炼熔池温度高且容易控制，满足冶炼不同钢种的要求。3）电热转换时，输入熔池的功率容易调节，因而容易实现熔池加热制度自 动化，操作方便。4）电弧炉炼钢可以消化废钢，是一种铁资源回收再利用的过程，也是一项 处理污染的环保技术，它相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。5）炼钢过程的烟气污染和噪声污染容易得到控制。6）设备简单，炼钢流程短，占地少，投资省，建厂快，生产灵活 7.3工作原理电弧炉（EAF炼钢是以电能作为热源，以废