一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐的制作方法
【專利摘要】一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，屬于永磁合金等溫磁場熱處理爐【技術(shù)領(lǐng)域】，包括機架、推料機構(gòu)、加熱爐和落料導(dǎo)槽；還包括直流空心線圈，所述直流空心線圈繞設(shè)在加熱爐外側(cè)，直流空心線圈是用銅管繞制而成，銅管中通入冷卻水和低電壓、高電流的直流電，通過直流空心線圈產(chǎn)生均勻的磁場，直流空心線圈長度為2500-6000mm，內(nèi)徑尺寸為300-500mm；加熱爐包括不銹鋼爐殼、保溫層、裝有電阻絲的碳化硅加熱管、馬弗管，所述加熱爐外徑為300-500mm，長度為2500-6000mm；本實用新型的有益效果是：可連續(xù)化生產(chǎn)，與普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備相比，生產(chǎn)效率是提高3-30倍，單位能耗只有原來的0.2-0.9倍；適合用于FeCrCo、AlNiCo合金的、長度為200-500mm的長元件產(chǎn)品的磁場熱處理。
【專利說明】一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型為一種永磁合金等溫磁場熱處理爐，特別涉及一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，屬于永磁合金等溫磁場熱處理爐【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在永磁合金中，屬于亞穩(wěn)分解型的有Fe-Cr-Co、Al-N1-Co、Fe-N1-Al等。具有亞穩(wěn)分解型的永磁合金，都需要在亞穩(wěn)分解溫度下進行磁場處理，以提高合金的磁性能。
[0003]在實際生產(chǎn)中，F(xiàn)eCrCo和AlNiCo合金對亞穩(wěn)分解的溫度精度要求高，這就要求放置在磁場強度達到160KA / m以上的電磁鐵均勻磁場部分的加熱爐的溫度一致性和均勻性要好。FeCrCo和AlNiCo溫度的一致性要求和磁場強度的要求，使得產(chǎn)品的裝爐量受到很大制約，而且等溫磁場熱處理的時間一般為60-90分鐘，磁場強度、加熱爐的溫度一致性和均勻性、等溫磁場熱處理的時間這三個因素的影響，使得FeCrCo和AlNiCo合金的磁場等溫熱處理效率很低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是針對上述FeCrCo和AlNiCo合金在亞穩(wěn)分解溫度下進行磁場處理的現(xiàn)有技術(shù)中，存在制備工藝復(fù)雜、產(chǎn)品的裝爐量受到很大制約、FeCrCo和AlNiCo合金的磁場等溫熱處理效率很低的缺陷，提供了一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，可以達到制備工藝簡單、產(chǎn)品的裝爐量增大、FeCrCo和AlNiCo合金的磁場等溫熱處理效率提聞的目的。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的本實用新型采取的技術(shù)方案是:一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，為一種在磁場條件下的熱處理裝置，包括機架、支柱、推料機構(gòu)、加熱爐、落料導(dǎo)槽和出料口，所述機架包括前機架和后機架，所述推料機構(gòu)設(shè)置在前機架前部，所述支柱設(shè)置在前機架和后機架之間，所述加熱爐為長圓筒形結(jié)構(gòu)、橫向設(shè)置，加熱爐的前端固定設(shè)置在前機架后端，加熱爐的后端固定設(shè)置在后機架前端，加熱爐的中部固定架設(shè)在支柱上，所述落料導(dǎo)槽在后機架上方、向后下方向固定斜向設(shè)置，所述出料口在落料導(dǎo)槽后下端，本實用新型用于FeCrCo合金的磁場熱處理,也可用于AlNiCo合金的磁場熱處理；
[0006]還包括直流空心線圈，所述直流空心線圈繞設(shè)在加熱爐外側(cè)，直流空心線圈是用銅管繞制而成，銅管中通入冷卻水和低電壓、高電流的直流電，通過直流空心線圈產(chǎn)生均勻的磁場；直流空心線圈長度為2500-6000mm，內(nèi)徑尺寸為300-500mm ；
[0007]加熱爐包括不銹鋼爐殼、保溫層、裝有電阻絲的碳化硅加熱管、馬弗管，所述馬弗管包括馬弗管前部和馬弗管后部，所述馬弗管后部在碳化娃加熱管內(nèi)，馬弗管前部向碳化硅加熱管前方伸出、固定設(shè)置在前機架后部上方；所述不銹鋼爐殼、保溫層、裝有電阻絲的碳化硅加熱管、馬弗管前部作為加熱爐的爐壁從外至里依次設(shè)置；
[0008]所述加熱爐外徑為300-500mm，長度為2500-6000mm，加熱爐長度與直流空心線圈長度相一致；加熱爐其中部為2000_5500mm的磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)；[0009]所述推料機構(gòu)部分為進料段，所述馬弗管前部部分為預(yù)熱段，所述直流空心線圈部分為磁場和加熱段，所述落料導(dǎo)槽部分為出料段。
[0010]所述直流空心線圈的輸入電壓為120-300V，輸入電流為200-500A，直流空心線圈中心線上的磁場強度達到160KA / m-400KA / m。
[0011]所述銅管直徑為6-8mm，銅管所繞圈數(shù)為312.5-1000圈，匝數(shù)均為35匝。
[0012]所述加熱爐采用3-8點單獨控溫加熱，加熱爐的使用溫度為400-900°C。
[0013]在磁場熱處理前增加500-2000mm的預(yù)熱段，預(yù)熱段溫度為500-900°C。
[0014]當用于FeCrCo合金的磁場熱處理時:
[0015]所述直流空心線圈長度為4000mm,內(nèi)徑尺寸為350mm ；
[0016]所述銅管直徑為8mm,銅管所繞圈數(shù)為500圈，阻數(shù)均為35阻；
[0017]所述直流空心線圈的輸入電壓為145V，輸入電流為290A，空心線圈中心線上的磁場強度達到160KA / m以上；
[0018]所述加熱爐外徑為345mm,長度為4000mm ;加熱爐其中部為3500mm的磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)；加熱爐的使用溫度為630-660°C ；
[0019]在磁場熱處理前增加1200mm的預(yù)熱段，預(yù)熱段溫度為700°C。
[0020]當用于AlNiCo合金的磁場熱處理時:
[0021]所述直流空心線圈長度為3000mm，內(nèi)徑尺寸為410mm ；
[0022]所述銅管直徑為6mm,銅管所繞圈數(shù)為500圈，阻數(shù)為35阻；
[0023]所述直流空心線圈的輸入電壓為280V，輸入電流為450A，直流空心線圈中心線上的磁場強度達到350KA / m以上；
[0024]所述加熱爐外徑為400mm，長度為3000mm ;加熱爐其中部為2500mm的磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)；加熱爐的使用溫度為830-850°C ；
[0025]在磁場熱處理前增加1200mm的預(yù)熱段，預(yù)熱段溫度為850°C。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0027](I)同時滿足磁場熱處理的磁場強度和溫度均一性好的連續(xù)式生產(chǎn)的高效熱處理設(shè)備，本實用新型的磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)可達到2000-5500mm長，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率是普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備的3-30倍，單位能耗只有普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備的0.2-0.9倍；
[0028](2)解決了產(chǎn)品長度為150_500mm的長元件產(chǎn)品的磁場熱處理難題；
[0029](3)本實用新型特別適合用于FeCrCo合金的磁場熱處理,也可用于AlNiCo合金的磁場熱處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是:本實用新型主視圖；
[0031 ] 圖2是:圖1A-A剖視放大圖。
[0032]附圖標記說明:前機架1、支柱2、推料機構(gòu)3、加熱爐4、不銹鋼爐殼401、保溫層402、碳化硅加熱管403、馬弗管404、落料導(dǎo)槽5、出料口 6、直流空心線圈7、銅管701、后機架8、進料段9，預(yù)熱段10，磁場和加熱段11、出料段12。【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為對本實用新型的限定。
[0034]實施例1:
[0035]如圖1至圖2所示，一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，為一種在磁場條件下的熱處理裝置，用于FeCrCo合金的磁場熱處理,包括機架、支柱2、推料機構(gòu)3、加熱爐4、落料導(dǎo)槽5和出料口 6，所述機架包括前機架I和后機架8，所述推料機構(gòu)3設(shè)置在前機架I前部，所述支柱2設(shè)置在前機架I和后機架8之間，所述加熱爐4為長圓筒形結(jié)構(gòu)、橫向設(shè)置，加熱爐4的前端固定設(shè)置在前機架I后端，加熱爐4的后端固定設(shè)置在后機架8前端，加熱爐4的中部固定架設(shè)在支柱2上，所述落料導(dǎo)槽5在后機架8上方、向后下方向固定斜向設(shè)置，所述出料口 6在落料導(dǎo)槽5后下端；
[0036]還包括直流空心線圈7，所述直流空心線圈7繞設(shè)在加熱爐4外側(cè)，直流空心線圈7是用銅管701繞制而成，銅管701中通入冷卻水和低電壓、高電流的直流電，通過直流空心線圈7產(chǎn)生均勻的磁場，直流空心線圈7中的冷卻水可以保證在通電的情況下，線圈的溫度保持相對恒溫；所述直流空心線圈7長度為4000mm，內(nèi)徑尺寸為350mm ;所述銅管701直徑為8mm，銅管701所繞圈數(shù)為500圈，匝數(shù)均為35匝；
[0037]加熱爐4包括不銹鋼爐殼401、保溫層402、裝有電阻絲的碳化硅加熱管403、馬弗管404,所述馬弗管404包括馬弗管前部和馬弗管后部,所述馬弗管后部在碳化娃加熱管403內(nèi)，馬弗管前部向碳化硅加熱管403前方伸出、固定設(shè)置在前機架I后部上方；所述不銹鋼爐殼401、保溫層402、裝有電阻絲的碳化硅加熱管403、馬弗管后部作為加熱爐的爐壁從外至里依次設(shè)置；
[0038]所述加熱爐4外徑為345mm，長度為4000mm，加熱爐4長度與直流空心線圈7長度相一致；加熱爐4其中部3500mm為磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)；
[0039]所述推料機構(gòu)3部分為進料段9，所述馬弗管前部部分為預(yù)熱段10，所述直流空心線圈7部分為磁場和加熱段11，所述落料導(dǎo)槽部分為出料段12。
[0040]所述直流空心線圈7的輸入電壓為145V，輸入電流為290A，直流空心線圈7中心線上的磁場強度達到160KA / m以上。
[0041]所述加熱爐4采用3-8點單獨控溫加熱，保證馬弗管404內(nèi)的溫度均勻性，加熱爐4的使用溫度為645°C。
[0042]在磁場熱處理前增加1200mm的預(yù)熱段10，預(yù)熱段10溫度為700°C，在滿足工藝要求的情況下，提高產(chǎn)品的加熱速度，縮短產(chǎn)品的加熱時間。
[0043]FeCrCo合金為非真空感應(yīng)爐冶煉、不需要高溫固溶處理的永磁合金，其熱處理條件和步驟如下:
[0044](I)選取直徑為 30mm、長為 20mm的FeCrCo合金，其成分為 Cr:24.8%,Co:11.2%,V:1.5%, Ti:1.2%，余鐵。
[0045](2)產(chǎn)品在預(yù)熱段10長度為1200mm、溫度為700°C的預(yù)熱區(qū)預(yù)熱30分鐘，根據(jù)產(chǎn)品的尺寸確定推料機構(gòu)3的送料頻率為30秒。
[0046](3)經(jīng)過預(yù)熱的產(chǎn)品進入長為4000mm，磁場強度為180KA / m的磁場和加熱段11。按照設(shè)定的送料頻率使每個產(chǎn)品通過3500mm長，645°C的恒溫磁場的時間在87分鐘。[0047](4)經(jīng)過等溫磁場處理的產(chǎn)品在出料口收集，等產(chǎn)品冷卻后，在井式回火爐內(nèi)、以6200C *lh、610*lh、590*2h、570*3h、560*4h、540°C *6h 溫度區(qū)間內(nèi)進行分段時效處理。
[0048](5)通過磁特性測試儀測得產(chǎn)品的典型磁性能為:剩余磁感應(yīng)強度Br:13658Gs,矯頑力He:6160e,最大磁能積BHm:6.08MG0e。
[0049](6)按照產(chǎn)品單重108.8克計算，一臺連續(xù)磁場熱處理爐24h可處理313公斤的直徑為30mm、長為20mm的FeCrCo合金，電量使用量為1440KWh。而一臺普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備24h只能處理13.9公斤的直徑為30mm、長為20mm的FeCrCo合金，電量使用量為 240KWh。
[0050]通過比較連續(xù)等溫磁場熱處理爐的生產(chǎn)效率是普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備的22.5倍，單位能耗只有普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備的0.27倍。
[0051]實施例2:
[0052]如圖1至圖2所示，一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，為一種在磁場條件下的熱處理裝置，用于AlNiCo合金的磁場熱處理。
[0053]所述直流空心線圈7長度為3000mm，內(nèi)徑尺寸為410mm ;所述銅管701直徑為6mm，銅管701所繞圈數(shù)為500圈，匝數(shù)均為35匝；
[0054]所述加熱爐4外徑為400mm，長度為3000mm，加熱爐4長度與直流空心線圈7長度相一致；加熱爐4其中部為2500mm的磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)；
[0055]所述直流空心線圈7的輸入電壓為280V，輸入電流為450A，直流空心線圈7中心線上的磁場強度達到350KA / m以上；
[0056]加熱爐4的使用溫度為850°C ;在磁場熱處理前增加1200mm的預(yù)熱段，預(yù)熱段溫度為850°C。
[0057]典型AlNiCo8類合金的熱處理條件和步驟如下:
[0058](I)選取直徑為10_、長為IOmm的AlNICo合金，其成分為Al:7.5%, Ni:14%,Co:36%, Cu:3.0%, Ti:6.0%, Nb:0.5，余鐵。
[0059](2)產(chǎn)品經(jīng)1250°C高溫固溶冷卻后，在預(yù)熱段10長度為1200mm、溫度為850°C的預(yù)熱區(qū)預(yù)熱8分鐘，根據(jù)產(chǎn)品的尺寸確定推料機構(gòu)3的送料頻率為4秒。
[0060](3)經(jīng)過預(yù)熱的產(chǎn)品進入長為3000mm，磁場強度為380KA / m的磁場和加熱段11。按照設(shè)定的送料頻率使每個產(chǎn)品通過2500mm長，850°C的恒溫磁場的時間在16分鐘。
[0061](4)經(jīng)過等溫磁場處理的產(chǎn)品在出料口收集，等產(chǎn)品冷卻后在井式回火爐、以6600C *3h、630*6h、590°C *12h溫度區(qū)間內(nèi)進行分段時效處理。
[0062]5)通過磁特性測試儀測得產(chǎn)品的典型磁性能為:Br:8586Gs, He:15820e, BHm:5.72MG0e。
[0063](6)按照產(chǎn)品單重5.7克計算，一臺連續(xù)磁場熱處理爐24h可處理約490公斤的直徑為10mm、長為IOmm的AlNiCo8類合金，電量使用量為2400KWh。而一臺普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備24h只能處理約53公斤的直徑為10mm、長為IOmm的AlNiCo8類合金，電量使用量為480KWh。
[0064]通過比較連續(xù)等溫磁場熱處理爐的生產(chǎn)效率是普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備的4.9倍，單位能耗只有普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備的0.54倍。
[0065]余同實施例1。[0066]實施例3:
[0067]如圖1至圖2所示，一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，為一種在磁場條件下的熱處理裝置，用于FeCrCo合金的磁場熱處理；
[0068]典型FeCrCo永磁合金，其熱處理條件和步驟如下:
[0069](I)選取尺寸為直徑為10mm、長為200mm的FeCrCo合金，其成分為Cr:24.2%,Co:
12.2%, Si:1.02%，余鐵。
[0070](2)產(chǎn)品在預(yù)熱段長度為1200mm、溫度為700°C的預(yù)熱區(qū)預(yù)熱30分鐘，根據(jù)產(chǎn)品的尺寸確定推料機構(gòu)的送料頻率為300秒。
[0071](3)經(jīng)過預(yù)熱的產(chǎn)品進入長為4000mm，磁場強度為180KA / m的磁場和加熱段11。按照設(shè)定的送料頻率使每個產(chǎn)品通過3500mm長，645°C的恒溫磁場的時間在87分鐘。
[0072](4)經(jīng)過等溫磁場處理的產(chǎn)品在出料口收集，等產(chǎn)品冷卻后，在井式回火爐內(nèi)、以6200C *lh、610*lh、590*2h、570*3h、560*4h、540°C *6h 溫度區(qū)間內(nèi)進行分段時效處理。
[0073](5)通過磁特性測試儀測得產(chǎn)品的典型磁性能為:剩余磁感應(yīng)強度Br:13920Gs,矯頑力He:5980e，最大磁能積BHm:5.87MG0e。
[0074](6)按照產(chǎn)品單重120克計算，一臺連續(xù)磁場熱處理爐24h可處理138公斤的直徑為10mm、長為200mm的FeCrCo合金，電量使用量為1440KWh
[0075]而普通電磁鐵型的磁場熱處理設(shè)備根本無法處理這種類型的FeCrCo合金。
[0076]余同實施例1。
[0077]以上所述的實施例，只是本實用新型較優(yōu)選的【具體實施方式】的三種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐,包括機架、支柱、推料機構(gòu)、加熱爐、落料導(dǎo)槽和出料口，所述機架包括前機架和后機架，所述推料機構(gòu)設(shè)置在前機架前部，所述支柱設(shè)置在前機架和后機架之間，所述加熱爐為長圓筒形結(jié)構(gòu)、橫向設(shè)置，加熱爐的前端固定設(shè)置在前機架后端，加熱爐的后端固定設(shè)置在后機架前端，加熱爐的中部固定架設(shè)在支柱上，所述落料導(dǎo)槽在后機架上方、向后下方向固定斜向設(shè)置，所述出料口在落料導(dǎo)槽后下端，本發(fā)明用于FeCrCo合金的磁場熱處理,也可用于AlNiCo合金的磁場熱處理,其特征在于: 還包括直流空心線圈，所述直流空心線圈繞設(shè)在加熱爐外側(cè)，直流空心線圈是用銅管繞制而成，銅管中通入冷卻水和低電壓、高電流的直流電，通過直流空心線圈產(chǎn)生均勻的磁場；直流空心線圈長度為2500-6000mm，內(nèi)徑尺寸為300-500mm ； 加熱爐包括不銹鋼爐殼、保溫層、裝有電阻絲的碳化硅加熱管、馬弗管，所述馬弗管包括馬弗管前部和馬弗管后部，所述馬弗管后部在碳化硅加熱管內(nèi)，馬弗管前部向碳化硅加熱管前方伸出、固定設(shè)置在前機架后部上方；所述不銹鋼爐殼、保溫層、裝有電阻絲的碳化硅加熱管、馬弗管前部作為加熱爐的爐壁從外至里依次設(shè)置； 所述加熱爐外徑為300-500mm，長度為2500-6000mm，加熱爐長度與直流空心線圈長度相一致；加熱爐其中部為2000-5500mm磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)； 所述推料機構(gòu)部分為進料段，所述馬弗管前部部分為預(yù)熱段，所述直流空心線圈部分為磁場和加熱段，所述落料導(dǎo)槽部分為出料段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，其特征在于:所述直流空心線圈的輸入電壓為120-300V，輸入電流為200-500A，直流空心線圈中心線上的磁場強度達到160KA / m-400KA / m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，其特征在于:所述銅管直徑為6-8mm，銅管所繞圈數(shù)為312.5-1000圈，匝數(shù)均為35匝。·
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，其特征在于:所述加熱爐采用3-8點單獨控溫加熱，加熱爐的使用溫度為400-900°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，其特征在于:在磁場熱處理前增加500-2000mm的預(yù)熱段，預(yù)熱段溫度為500-900°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4、5所述的一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，其特征在于:當用于FeCrCo合金的磁場熱處理時: 所述直流空心線圈長度為4000mm，內(nèi)徑尺寸為350mm ； 所述銅管直徑為8mm，銅管所繞圈數(shù)為500圈，匝數(shù)為35匝； 所述直流空心線圈的輸入電壓為145V，輸入電流為290A，直流空心線圈中心線上的磁場強度達到160KA / m以上； 所述加熱爐外徑為345mm,長度為4000mm ;加熱爐其中部為3500mm的磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)；加熱爐的使用溫度為630-660°C ； 在磁場熱處理前增加1200_的預(yù)熱段，預(yù)熱段溫度為700°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的一種永磁合金高效連續(xù)等溫磁場熱處理爐，其特征在于:當用于AlNiCo合金的磁場熱處理時: 所述直流空心線圈長度為3000mm，內(nèi)徑尺寸為410mm ； 所述銅管直徑為6mm，銅管所繞圈數(shù)為500圈，匝數(shù)為35匝；所述直流空心線圈的輸入電壓為280V，輸入電流為450A，空心線圈中心線上的磁場強度達到350KA / m以上； 所述加熱爐外徑為400mm,長度為3000mm ;加熱爐其中部為2500mm的磁場均勻區(qū)和溫度均勻區(qū)(恒溫磁場)；加熱爐的使用溫度為830-850°C ； 在磁場熱處理前增加1·200mm的預(yù)熱段，預(yù)熱段溫度為850°C。
【文檔編號】C21D9/00GK203639496SQ201320878252
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】李文軍, 凌銓, 王占國 申請人:寧波盛事達磁業(yè)有限公司