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铁鳞深加工及其在永磁铁氧体中的应用


    铁鳞是生产永磁铁氧体的主要原料之一,我国几乎在建立永磁铁氧体工业的起步阶段就开始使用铁鳞。然而,由于铁鳞受到钢材品种、收集情况等因素影响,成分极不稳定,且含杂质较多,若不经过预先处理(深加工),很难保证铁氧体的磁性能。为了能利用铁鳞这一来源广,价格低的原料生产出中高档性能的永磁铁氧体材料,必须对其进行深加工。目前,此项工作正日益受到人们的重视。

1  铁鳞深加工
    铁鳞深加工的主要目的是使其成分相对稳定,有害杂质减少,以满足磁性材料的生产工艺要求。对其深加工的方法也由铁鳞本身的性质和铁氧体生产工艺来决定。目前主要有以下几种方法:
1.1  过筛→干式磁选
    此工艺比较适合干法生产永磁铁氧体预烧料厂家。它要求铁鳞必须是干的,且不含油分,微细粒杂质较少,过筛是为了除去铁鳞中大的异物。然后经过一台皮带干选机除去部分有害杂质即可。该方法具有投资少,见效快,操作简单等优点,经该工艺方法加工后的铁鳞由于杂质除去不很充分,因此,只能用作生产中低档永磁铁氧体的原料。

1.2  细磨→过筛→湿式磁选
    此工艺比较适合湿法生产永磁铁氧体预烧料厂家。细磨的主要目的是为了让被污染的铁鳞之间相互擦洗,以便在后续的湿式磁选中更好地除去其中的有害杂质,其粒度不宜磨得太细,否则在磁选作业中Fe2O3损失较大。该工艺具有投资较少,操作相对简单,铁鳞中杂质除去较充分等优点,缺点是只能供湿法生产预烧料厂家使用。若要供给干法生产厂家,还需增加烘干工序。经该方法加工过的铁鳞纯度较高,可以作为生产中高档永磁铁氧体预烧料的原料。

1.3  过筛→细磨→氧化
    这是目前铁鳞深加工比较常用的方法。先用筛子筛去铁鳞中大的异物,然后进入球磨机干磨(若其中含杂质较多,可先经过一道干式磁选),磨细后的料(<5μm)由于其比表面积增大,活性也得到了提高,再送入温度约850℃的氧化窑中充分氧化,使其中的Fe3O4转化为Fe2O3,氧化后产品Fe2O3含量大于98.5%。该方法要求铁鳞也必须是干的,否则需在球磨前增加烘干设备;总体投资较大,操作较复杂,应采用自动控制系统。经该工艺加工后的铁鳞产品具有粒度细、成分较稳定、活性较好等优点,是目前生产中高档永磁铁氧体的主要原料之一。
2  铁鳞在永磁铁氧体领域的应用
    永磁铁氧体主要包括钡铁氧体和锶铁氧体,其分子式为MO·6Fe2O3(M=Ba,Sr)。由其分子式可以看出,制备永磁铁氧体的主要原料之一是氧化铁。
    铁鳞是热轧钢的副产品,其主要成分为Fe2O3和FeO,而且价格便宜,货源充足,因此,人们很早就注意到用铁鳞作为生产永磁铁氧体的原料,铁鳞一般要求是低碳钢:C≤0.15%,TFe>71%,Mn≤0.5%,SiO2≤0.4%。目前,我国绝大多数厂家都已将铁鳞作为生产永磁铁氧体的主要原料之一,其应用情况主要有以下几种(以锶铁氧体为例):
    (1)在生产中低档永磁铁氧体预烧料时,可以将铁鳞经过筛除去大的异物后直接作为主要原料投入生产。合理调节原料配方和工艺条件,铁氧体产品磁性能可达到:Br≥385mT,HcB≥240kA/m。由于铁鳞价格便宜,因此,产品成本较低,但这必须保证铁鳞货源稳定,否则,随铁鳞成分的波动,产品磁性能也不太稳定。
    (2)在氧化铁红中掺入30%~40%的经过筛后的铁鳞作为生产中档永磁铁氧体(如Y30H-1)的原料,经调整配方和工艺条件后,产品磁性能可达到:Br≥395mT,HcB≥250kA/m,这样可降低产品成本。
    (3)铁鳞经深加工后,用其生产出的永磁铁氧体产品磁性能可得到显著提高;经细磨→过筛→湿式磁选加工后的铁鳞质量指标为(质量分数):TFe≥73%,SiO2≤0.4%,Al2O3<0.06%,MnO2<0.4%,其它微量。用该铁鳞作主要原料生产出的永磁锶铁氧体磁性能可达到:Br=410mT,HcB=220kA/m,(BH)max=31.6kJ/m3,相当于SJ/T10410—1993标准中的Y33水平。
    (4)铁鳞经细磨氧化后,活性得到进一步提高,是目前生产中高档(Y30H-1,Y30H-2)永磁锶铁氧体预烧料的主要料源之一。由于铁鳞本身含有部分有益杂质,在制备铁氧体预烧料时能促进化合物间的固相反应,对最终产品磁性能有利,因此在考虑原料配方时可以少添加一些附加成分。
3  结语
    随着电子工业的迅猛发展,对永磁铁氧体的需求量与日俱增,对产品磁性能的要求也不断提高。铁鳞作为生产永磁铁氧体的主要原料之一,具有价格便宜,货源充足等优点,对其进行深加工和合理应用正日益受到重视,前景十分广阔


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发布人:永磁铁氧体 发布时间:2013年10月11日 此新闻已被浏览 3093
 
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