RU2306180C1

RU2306180C1 - Method for grinding of magnetic materials and apparatus for performing the same

Info

Publication number: RU2306180C1
Application number: RU2006103313/03A
Authority: RU
Inventors: Иван Николаевич Егоров (RU); Иван Николаевич Егоров; Юрий Михайлович Вернигоров (RU); Юрий Михайлович Вернигоров; Светлана Ивановна Егорова (RU); Светлана Ивановна Егорова
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2007-09-20

Abstract

FIELD: impact-type mills for grinding of magnetic materials for powder metallurgy.

SUBSTANCE: method involves acting upon material by means of striking surfaces of beaters and simultaneously providing forced mixing of material in grinding zone by exposing material to be ground in zone of arrangement of beaters to mutually perpendicular homogeneous constant magnetic field and non-homogeneous alternating magnetic field and increasing induction of homogeneous constant field and induction gradient of non-homogeneous alternating field until stable magnetically vibrating layer of particles of material under grinding process is produced.

EFFECT: increased efficiency and improved milling homogeneity of powder.

10 cl, 26 dwg, 18 ex

Description

Изобретение относится к мельницам ударного типа и предназначено для измельчения магнитных материалов для порошковой металлургии, например для измельчения феррита бария и неодим-железо-бора, которые широко используются при изготовлении постоянных магнитов.The invention relates to impact type mills and is intended for grinding magnetic materials for powder metallurgy, for example, for grinding barium ferrite and neodymium-iron-boron, which are widely used in the manufacture of permanent magnets.

Известен способ получения магнитного порошкового материала на основе карбонильного железа, включающий размол порошка в защитной среде в высокоэнергетическом размольном агрегате при удельной кинетической энергии воздействия мелющих тел на обрабатываемый материал от 65 до 600 Дж/кг до получения чешуйчатой формы частиц порошка с удельной поверхностью не менее 1,4 м²/г и величиной тангенса сверхвысокочастотных магнитных потерь не менее 1,0 (Заявка на изобретение РФ №2003121646 А, МПК 7 B 22 F 1/00, H 01 F 1/20, опубл. 2005.02.20 [1]).A known method of producing magnetic powder material based on carbonyl iron, comprising grinding the powder in a protective medium in a high-energy grinding unit with a specific kinetic energy of the impact of grinding media on the processed material from 65 to 600 J / kg to obtain a scaly form of powder particles with a specific surface area of at least 1 , 4 m ² / g and the magnitude of the microwave magnetic loss tangent of at least 1.0 (Application for invention of the Russian Federation No. 2003121646 A, IPC 7 B 22 F 1/00, H 01 F 1/20, publ. 2005.02.20 [1] )

Помол осуществляется аттритором, в котором измельчение производят шары, приводимые в движение вращающимся валом с закрепленными на нем лопастями в жидкой или газообразной защитных средах. При измельчении шарами происходит загрязнение материала частицами шаров и внутренней поверхности камеры за счет истирания при их относительном перемещении, что приводит к изменению химического состава порошка.The grinding is carried out by an attritor, in which grinding is carried out by balls driven by a rotating shaft with blades fixed on it in liquid or gaseous protective media. When grinding balls, the material is contaminated with particles of the balls and the inner surface of the chamber due to abrasion during their relative movement, which leads to a change in the chemical composition of the powder.

Указанный недостаток устранен в способе измельчения материалов, согласно которому формируют потоки измельчаемого материала и тем самым обеспечивают его подачу на била центрального вала и принудительное перемешивание, который осуществлен в ударной мельнице содержащей вертикальный корпус, верхнюю крышку с центральным загрузочным патрубком, размещенные в помольных камерах валы, горизонтальные поверхности бил которых установлены в одной плоскости, систему отбора готового продукта из зоны измельчения, электропривод, имеющий кинематическую связь с валами мельницы, установленный на днище. В геометрическом центре помольных камер мельницы установлен центральный вал с билами, горизонтальные поверхности которых образуют вертикальный зазор с горизонтальными поверхностями бил смежных валов, размещенных в помольных камерах. Била валов выполнены со скошенными боковыми поверхностями, обеспечивающими ориентированное отражение измельчаемого материала. Помольные камеры снабжены формирователями потоков измельчаемого материала, обеспечивающими ускорение измельчаемого материала и подачу его на била центрального вала. Система отбора готового продукта из зоны измельчения выполнена в виде формирователей потоков воздуха, соединяющих помольные камеры с атмосферой, и вертикального воздуховода со встроенным классификатором для отвода измельченного материала требуемой тонины помола из зон измельчения, установленного на верхней крышке корпуса, принимаемого за прототип (Заявка на изобретение РФ, №2003127376 А, МПК 7 В 02 С 13/14, опубл. 2005.03.10 [2]).This drawback is eliminated in the method of grinding materials, according to which flows of the crushed material are formed and thereby provide it to the beater of the central shaft and forced mixing, which is carried out in an impact mill containing a vertical housing, a top cover with a central loading nozzle, the shafts placed in the grinding chambers, horizontal beating surfaces of which are installed in one plane, a system for selecting the finished product from the grinding zone, an electric drive having a kinematic communication with the mill shafts mounted on the bottom. In the geometric center of the grinding chambers of the mill, a central shaft with beats is installed, the horizontal surfaces of which form a vertical gap with the horizontal surfaces of the beats of adjacent shafts located in the grinding chambers. Beat shafts are made with beveled side surfaces, providing an oriented reflection of the crushed material. The grinding chambers are equipped with shapers of flows of the crushed material, which accelerate the crushed material and feed it to the beater of the central shaft. The system for selecting the finished product from the grinding zone is made in the form of air flow formers that connect the grinding chambers with the atmosphere, and a vertical duct with an integrated classifier for removing the crushed material of the required grinding fineness from the grinding zones mounted on the top cover of the casing adopted as a prototype (Application for invention RF, No. 2003127376 A, IPC 7 В 02 С 13/14, publ. 2005.03.10 [2]).

При использовании данного способа и устройства для измельчения магнитных материалов происходит снижение однородности выделяемой классификатором фракции, обусловленное слипанием частиц во флокулы за счет адгезионного и магнитостатического взаимодействия частиц. Кроме того, в прототипе не обеспечивается получение заданного гранулометрического состава, от которого зависят свойства постоянных магнитов. Это обусловлено тем, что в прототипе классификация происходит не по размерам частиц, а по размерам образовавшихся флокул.When using this method and device for grinding magnetic materials, there is a decrease in the uniformity of the fraction released by the classifier due to the adhesion of particles to flocs due to the adhesive and magnetostatic interaction of the particles. In addition, the prototype does not provide a given particle size distribution, on which the properties of permanent magnets depend. This is due to the fact that in the prototype the classification does not occur according to the size of the particles, but according to the size of the flocs formed.

Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для измельчения магнитных материалов, позволяющих получить порошок с высокой однородностью тонкодисперсных частиц порядка 0,6 мкм для феррита бария и порядка 2-6 мкм для неодим-железо-бора.The present invention is to provide a method and device for grinding magnetic materials, allowing to obtain a powder with high uniformity of fine particles of the order of 0.6 microns for barium ferrite and about 2-6 microns for neodymium-iron-boron.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение однородности порошка по размерам частиц и получение порошка с заданным средним размером частиц.The technical result achieved by the present invention is to increase the uniformity of the powder in particle size and obtaining a powder with a given average particle size.

Указанные размеры частиц порошка феррита бария соответствуют требованиям, предъявляемым промышленностью к порошкам для изготовления постоянных магнитов: "Постоянные магниты": Справочник. / Альтман А.Б., Герберг А.Н., Гладышев П.А. и др.; Под ред. Ю.М. Пятина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - с.371 [3] и порошка неодим-железо-бора, использованных в патенте US 5666635 Способ получения постоянных магнитов РЗМ-Fe-В [4], опубл. 9.9.97 и в патенте US 6361738 Метод производства постоянных магнитов на РЗМ-Fe-B, опубл. 03.28.2000 [5].The indicated particle sizes of barium ferrite powder meet the industry requirements for powders for the manufacture of permanent magnets: "Permanent magnets": Reference. / Altman A.B., Gerberg A.N., Gladyshev P.A. and etc.; Ed. Yu.M. Pyatina. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Energy, 1980. - p. 371 [3] and neodymium-iron-boron powder used in US Pat. No. 5,666,635. Method for producing permanent magnets REM-Fe-B [4], publ. 9.9.97 and in patent US 6361738 Method for the production of permanent magnets on REM-Fe-B, publ. 03.28.2000 [5].

Технический результат достигается тем, что способ измельчения магнитных материалов, заключающийся в воздействии на материал ударными поверхностями бил с одновременным принудительным перемешиванием в зоне измельчения материала, согласно изобретению принудительное перемешивание материала осуществляют воздействием на измельчаемый материал в зоне бил взаимно перпендикулярными однородным постоянным и неоднородным переменным магнитными полями, повышают величины индукции постоянного однородного поля и градиента индукции неоднородного переменного поля до получения удерживаемого в зоне бил устойчивого магнитовибрирующего слоя из частиц измельчаемого материала.The technical result is achieved by the fact that the method of grinding magnetic materials, which consists in exposing the material to impact surfaces with beatings while simultaneously mixing in the grinding zone of the material, according to the invention, forced mixing of the material is effected by grinding mutually perpendicular uniform and constant non-uniform alternating magnetic fields on the material being crushed. increase the magnitude of the induction of a constant uniform field and the gradient of the induction is inhomogeneous th alternating field to obtain a stable magnetically vibrating layer of particles of the crushed material held in the beat zone.

В частном случае выполнения способа в качестве магнитного материала использован порошок феррита бария с размером частиц до 2 мм, при этом величина индукции постоянного магнитного поля составляет 0,015 Т, а величина градиента индукции неоднородного переменного магнитного поля составляет 75 мТ/м при частоте 50 Гц, порошок измельчают из исходного материала в течение 30 мин при скорости вращения бил 15000 об/мин.In the particular case of the method, barium ferrite powder with a particle size of up to 2 mm was used as a magnetic material, while the magnitude of the induction of a constant magnetic field is 0.015 T, and the magnitude of the gradient of the induction of a heterogeneous alternating magnetic field is 75 mT / m at a frequency of 50 Hz, the powder crushed from the source material for 30 min at a speed of rotation beat 15000 rpm

В другом частном случае выполнения способа в качестве магнитного материала использован неодим-железо-бор, при этом величина индукции постоянного магнитного поля составляет 0,01-0,02 Т, а величина градиента индукции неоднородного переменного магнитного поля составляет 60-90 мТ/м при частоте 50 Гц, неодим-железо-бор измельчают в атмосфере инертного газа из исходного материала с размером частиц до 700 мкм в течение 3-4 мин при скорости вращения бил 15000 об/мин.In another particular case of the method, neodymium-iron-boron was used as a magnetic material, while the magnitude of the induction of a constant magnetic field is 0.01-0.02 T, and the magnitude of the gradient of the induction of an inhomogeneous alternating magnetic field is 60-90 mT / m at at a frequency of 50 Hz, neodymium-iron-boron is ground in an inert gas atmosphere from a starting material with a particle size of up to 700 microns for 3-4 minutes at a rotation speed of 15,000 rpm.

Технический результат достигается также устройством для осуществления способа измельчения магнитных материалов, которое включает средство для измельчения материала, выполненное в форме вращающихся бил, имеющих ударные поверхности, взаимодействующие с материалом внутри цилиндрической камеры и средство для перемешивания измельчаемого материала, согласно изобретению средство для перемешивания измельчаемого материала содержит электромагниты постоянного и переменного тока, между полюсами которых помещена рабочая камера, при этом поверхность одного из полюсов электромагнита переменного тока имеет плоскую форму, а поверхность другого полюса выполнена в форме наконечника с заостренным концом для создания неоднородного магнитного поля между ними, магниты расположены таким образом, что их магнитные силовые линии взаимно перпендикулярны, выводы обмотки электромагнита переменного тока соединены с потенциометром, подключенным к источнику переменного напряжения, а выводы обмотки электромагнита постоянного тока соединены с потенциометром, подключенным к источнику постоянного напряжения.The technical result is also achieved by a device for implementing the method of grinding magnetic materials, which includes means for grinding material made in the form of rotating beats having shock surfaces interacting with the material inside the cylindrical chamber and means for mixing the material being ground, according to the invention, means for mixing the material being ground contains electromagnets of direct and alternating current, between the poles of which a working chamber is placed, while The surface of one of the poles of the AC electromagnet has a flat shape, and the surface of the other pole is made in the form of a tip with a pointed end to create an inhomogeneous magnetic field between them, the magnets are arranged so that their magnetic lines of force are mutually perpendicular, the terminals of the AC winding are connected to a potentiometer connected to an AC voltage source, and the terminals of the winding of a DC electromagnet are connected to a potentiometer connected to a source of voltage melted voltage.

В отличие от прототипа, в котором измельчаемый материал подается в зону бил восходящими потоками воздуха и перемешивается за счет отражения частиц от скошенных поверхностей бил, в настоящем изобретении достигается удержание измельчаемого материала и принудительное перемешивание в зоне бил неоднородным переменным и однородным постоянным магнитными полями. При этом происходят разрушение флокул за счет воздействия на частицы во флокуле разных по величине сил, действующих со стороны неоднородного магнитного поля, и многократные соударения частиц измельчаемого материала с ударными поверхностями бил и между собой, что все вместе приводит к повышению однородности частиц по размерам.In contrast to the prototype, in which the crushed material is fed into the beat zone by ascending air flows and is mixed due to the reflection of particles from the beveled surfaces of the beat, the present invention achieves the retention of the crushed material and forced mixing in the beat zone with inhomogeneous variable and uniform constant magnetic fields. In this case, the flocs are destroyed due to the action on the particles in the floccule of forces of different magnitude acting from the side of an inhomogeneous magnetic field, and multiple collisions of the particles of the crushed material with impact surfaces and between each other, which together leads to an increase in particle uniformity.

Изобретение иллюстрируется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

На фиг.1 приведен схематический чертеж устройства для измельчения магнитных материалов.Figure 1 shows a schematic drawing of a device for grinding magnetic materials.

На фиг.2 - вид устройства сверху.Figure 2 is a top view of the device.

На фиг.3 - экспериментальные кривые 1, 2, 3 зависимости относительного сигнала э.д.с.

, наведенного магнитным порошком феррита бария фракции менее 50 мкм в индуктивном датчике от величины индукции постоянного магнитного поля при фиксированных градиентах индукции переменного магнитного поля 60, 75 и 90 мТ/м соответственно.Figure 3 -

experimental curves

1, 2, 3 of the dependence of the relative signal of the emf

induced by a magnetic powder of barium ferrite fraction less than 50 microns in the inductive sensor on the magnitude of the induction of a constant magnetic field with fixed gradients of induction of an alternating magnetic field of 60, 75 and 90 MT / m, respectively.

На фиг.4 - экспериментальные кривые 1, 2, 3 зависимости относительного сигнала э.д.с.

, наведенного магнитным порошком феррита бария фракции 200-400 мкм в индуктивном датчике от величины индукции постоянного магнитного поля при фиксированных градиентах индукции переменного магнитного поля 60, 75 и 90 мТ/м соответственно.Figure 4 -

experimental curves

1, 2, 3 of the relative signal of the emf

induced by a magnetic powder of barium ferrite of a fraction of 200-400 microns in an inductive sensor on the magnitude of the induction of a constant magnetic field with fixed gradients of induction of an alternating magnetic field of 60, 75 and 90 mT / m, respectively.

На фиг.5 приведены графики зависимости среднего размера частиц порошка феррита бария от времени помола при создании из порошка устойчивого магнитовибрирующего слоя в зоне бил при индукции постоянного поля 0,015 Т и градиенте индукции переменного поля 75 мТ/м - кривая 1; кривая 2 - при отсутствии электромагнитного воздействия.Figure 5 shows graphs of the dependence of the average particle size of barium ferrite powder on the grinding time when creating a stable magnetically vibrating layer of powder in the beat zone with a constant field induction of 0.015 T and an alternating field induction gradient of 75 mT / m - curve 1; curve 2 - in the absence of electromagnetic effects.

На фиг.6 приведены графики зависимости дисперсии частиц порошка феррита бария от времени помола при создании из порошка устойчивого магнитовибрирующего слоя в зоне бил при индукции постоянного поля 0,015 Т и градиенте индукции переменного поля 75 мТ/м - кривая 1; кривая 2 - при отсутствии электромагнитного воздействия.Figure 6 shows graphs of the dependence of the dispersion of particles of barium ferrite powder on the grinding time when creating a stable magneto-vibrating layer from the powder in the beat zone with a constant field induction of 0.015 T and an alternating field induction gradient of 75 mT / m - curve 1; curve 2 - in the absence of electromagnetic effects.

На фиг.7 приведены графики зависимости среднего размера частиц порошка быстрозакаленного аморфно-кристаллического неодим-железо-бора марки БЗМП-2 (ат. % Nd-12,3; В-6,2; Со-5,1; Fe-77,4) с максимальным размером частиц 700 мкм от времени помола при создании из порошка устойчивого магнитовибрирующего слоя в зоне бил при индукции постоянного поля 0,015 Т и градиенте индукции переменного поля 75 мТ/м - кривая 1; кривая 2 - при отсутствии электромагнитного воздействия.Figure 7 shows graphs of the average particle size of a powder of quenched amorphous crystalline neodymium-iron-boron brand BZMP-2 (at.% Nd-12.3; B-6.2; Co-5.1; Fe-77, 4) with a maximum particle size of 700 μm from the grinding time when creating a stable magneto-vibrating layer from the powder in the beat zone with a constant field induction of 0.015 T and an alternating field induction gradient of 75 mT / m - curve 1; curve 2 - in the absence of electromagnetic effects.

На фиг.8 приведены графики зависимости дисперсии частиц порошка быстрозакаленного аморфно-кристаллического неодим-железо-бора марки БЗМП-2 (ат. % Nd-12,3; В-6,2; Со-5,1; Fe-77,4) с максимальным размером частиц 700 мкм от времени помола при создании из порошка устойчивого магнитовибрирующего слоя в зоне бил при индукции постоянного поля 0,015 Т и градиенте индукции переменного поля 75 мТ/м - кривая 1; кривая 2 - при отсутствии электромагнитного воздействия.Fig. 8 shows plots of the dispersion of powder particles of quenched amorphous crystalline neodymium-iron-boron brand BZMP-2 (at.% Nd-12.3; B-6.2; Co-5.1; Fe-77.4 ) with a maximum particle size of 700 μm from the grinding time when creating a stable magneto-vibrating layer from the powder in the beat zone with a constant field induction of 0.015 T and an alternating field induction gradient of 75 mT / m - curve 1; curve 2 - in the absence of electromagnetic effects.

На фиг.9 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,01 Т и

Figure 9 shows a histogram of the particle size distribution of barium ferrite powder after grinding for 30 minutes at V _s = 0.01 T and

На фиг.10 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,01 Т и

Figure 10 shows a histogram of the particle size distribution of barium ferrite powder after grinding for 30 minutes at V _s = 0.01 T and

На фиг.11 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при B_с=0,01 Т и

Figure 11 shows a histogram of the particle size distribution of barium ferrite powder after grinding for 30 minutes at B _c = 0.01 T and

На фиг.12 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,015 Т и

On Fig shows a histogram of the distribution of particles of barium ferrite powder by size after grinding for 30 min at In _with = 0.015 T and

На фиг.13 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,015 Т и

На фиг.14 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,015 Т и

На фиг.15 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,02 Т и

On Fig shows a histogram of the distribution of particles of barium ferrite powder by size after grinding for 30 min at In _with = 0.02 T and

На фиг.16 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,02 Т и

На фиг.17 приведена гистограмма распределения частиц порошка феррита бария по размерам после помола в течение 30 мин при В_с=0,02 Т и

На фиг.18 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,01 Т и

On Fig shows a histogram of the distribution of powder particles of neodymium-iron-boron in size after grinding for 4 min at In _with = 0.01 T and

На фиг.19 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,01 Т

Figure 19 shows a histogram of the particle size distribution of neodymium-iron-boron powder after grinding for 4 minutes at V _s = 0.01 T

На фиг.20 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,01 Т

Figure 20 shows a histogram of the particle size distribution of neodymium-iron-boron powder after grinding for 4 minutes at V _s = 0.01 T

На фиг.21 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,015 Т и

Figure 21 shows a histogram of the particle size distribution of neodymium-iron-boron powder after grinding for 4 minutes at B _c = 0.015 T and

На фиг.22 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,015 Т и

Figure 22 shows a histogram of the particle size distribution of neodymium-iron-boron powder after grinding for 4 minutes at B _c = 0.015 T and

На фиг.23 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,015 Т и

Figure 23 shows a histogram of the particle size distribution of neodymium-iron-boron powder after grinding for 4 minutes at B _c = 0.015 T and

На фиг.24 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,02 Т и

Figure 24 shows a histogram of the particle size distribution of neodymium-iron-boron powder after grinding for 4 minutes at B _c = 0.02 T and

На фиг.25 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,02 Т и

On Fig shows a histogram of the distribution of particle size of the powder of neodymium-iron-boron in size after grinding for 4 minutes at In _with = 0.02 T and

На фиг.26 приведена гистограмма распределения частиц порошка неодим-железо-бора по размерам после помола в течение 4 мин при В_с=0,02 Т и

.On Fig shows a histogram of the distribution of particles of the powder of neodymium-iron-boron in size after grinding for 4 min at In _with = 0.02 T and

.

Устройство для измельчения магнитных материалов (фиг.1) содержит цилиндрическую рабочую камеру 1, снабженную загрузочным отверстием 2 с затвором 3. Через рабочую камеру 1 аксиально проходит вал 4, приводящийся во вращение электродвигателем. Частота вращения вала 4 составляет 15000 об/мин. Вал 4 снабжен билами 5, ориентированными перпендикулярно друг к другу и расположенными в параллельных плоскостях. Рабочая камера 1 окружена охлаждающей рубашкой 6, в которой при измельчении циркулирует вода. Корпус 7 рабочей камеры 1 снабжен отверстием 8 для подачи инертного газа в рабочую камеру 1, чтобы исключить окисление измельчаемого материала неодим-железо-бора. При измельчении феррита бария не требуется подачи инертного газа в камеру. Рабочая камера 1 расположена между полюсами электромагнитов 9 и 10 (фиг.2), поверхность полюса 11 электромагнита 9 переменного тока имеет плоскую форму, а его другой полюс 12 выполнен в форме наконечника 13 с заостренным концом для создания неоднородного магнитного поля между ними, электромагниты 9 и 10 расположены таким образом, что их магнитные силовые линии взаимно перпендикулярны. Выводы обмотки 14 электромагнита 9 соединены с потенциометром 15, подключенным к источнику переменного напряжения 220 В, а выводы обмотки 16 электромагнита 10 соединены с потенциометром 17, подключенным к источнику постоянного напряжения. Накопитель мельницы 18 (фиг.1), отделенный от рабочей камеры 1 задвижкой 19, снабжен затвором 20.The device for grinding magnetic materials (figure 1) contains a cylindrical working chamber 1, equipped with a loading hole 2 with a shutter 3. Through the working chamber 1 axially passes the shaft 4, driven by the rotation of the electric motor. The frequency of rotation of the shaft 4 is 15,000 rpm The shaft 4 is equipped with beats 5, oriented perpendicular to each other and located in parallel planes. The working chamber 1 is surrounded by a cooling jacket 6, in which water is circulated during grinding. The housing 7 of the working chamber 1 is equipped with a hole 8 for supplying inert gas to the working chamber 1, in order to prevent oxidation of the crushed material of neodymium-iron-boron. When grinding barium ferrite, no inert gas is required into the chamber. The working chamber 1 is located between the poles of the electromagnets 9 and 10 (FIG. 2), the surface of the pole 11 of the AC electromagnet 9 has a flat shape, and its other pole 12 is made in the form of a tip 13 with a pointed end to create an inhomogeneous magnetic field between them, the electromagnets 9 and 10 are arranged so that their magnetic lines of force are mutually perpendicular. The conclusions of the winding 14 of the electromagnet 9 are connected to a potentiometer 15 connected to an AC voltage source of 220 V, and the conclusions of the winding 16 of an electromagnet 10 are connected to a potentiometer 17 connected to a DC voltage source. The drive of the mill 18 (figure 1), separated from the working chamber 1 by a valve 19, is equipped with a shutter 20.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

При помоле неодим-железо-бора рабочая камера 1 заполняется инертным газом через отверстие 8. При помоле феррита бария инертный газ не подается.When grinding neodymium-iron-boron, the working chamber 1 is filled with inert gas through the hole 8. When grinding barium ferrite, inert gas is not supplied.

Порошок измельчаемого материала засыпается в рабочую камеру 1 через загрузочное отверстие 2, после чего затвор 3 закрывается. При включении электромагнитов 9 и 10 повышают напряжения потенциометрами 15 и 17 до образования в рабочей камере устойчивого магнитовибрирующего слоя из порошка в зоне бил 5. Электродвигатель приводит во вращение вал 4 с закрепленными на нем билами 5. Измельчение материала происходит за счет соударений частиц с вращающимися билами 5 и между собой при воздействии постоянного однородного и переменного неоднородного магнитных полей. Циркулирующая в охлаждающей рубашке 6 вода препятствует перегреву рабочей камеры 1. По истечении заданного времени помола питание электродвигателя и электромагнитов 9 и 10 отключается, открывается задвижка 19 и готовый продукт попадает из рабочей камеры 1 в накопитель 18, откуда извлекается поднятием затвора 20.The powder of the crushed material is poured into the working chamber 1 through the loading hole 2, after which the shutter 3 is closed. When electromagnets 9 and 10 are turned on, the voltages are increased by potentiometers 15 and 17 until a stable magnetically vibrating layer of powder is formed in the working chamber from the beat 5 zone. The electric motor drives the shaft 4 with the beaters mounted on it 5. The material is crushed due to collisions of particles with the rotating beaters 5 and among themselves when exposed to a constant uniform and variable inhomogeneous magnetic fields. The water circulating in the cooling jacket 6 prevents overheating of the working chamber 1. After the specified grinding time has passed, the power of the electric motor and electromagnets 9 and 10 is turned off, the valve 19 opens and the finished product enters from the working chamber 1 into the drive 18, from where it is removed by lifting the shutter 20.

Механизм образования устойчивого магитовибрирующего слоя в способе объясняется следующими физическими процессами. Частицы магнитного порошка обладают магнитными моментами, благодаря которым они ведут себя подобно магнитным диполям в магнитном поле. Величина силы взаимодействия магнитного диполя с неоднородным магнитным полем определяется формулойThe mechanism of formation of a stable magnetovibrating layer in the method is explained by the following physical processes. Particles of magnetic powder have magnetic moments, due to which they behave like magnetic dipoles in a magnetic field. The magnitude of the interaction force of a magnetic dipole with an inhomogeneous magnetic field is determined by the formula

где р_m - величина магнитного момента частицы, а - угол между векторами магнитного момента частицы р_m и магнитной индукции В. Если р_m и В сонаправлены, то частица будет втягиваться в область более сильного магнитного поля. Если р_m и В антипараллельны, то сила направлена в сторону убывания магнитного поля, т.е. в противоположную. Так как частица находится в переменном магнитном поле, то направление силы, действующей на нее, меняется с той же частотой, с которой меняется поле. Таким образом, частица совершает колебательное движение. Постоянное магнитное поле удерживает колеблющиеся частицы в зоне бил. В межполюсном пространстве электромагнитов образуется устойчивый магнитовибрирующий слой, в котором частицы совершают хаотическое движение под действием переменного неоднородного магнитного поля и из-за соударений друг с другом.where p _m is the magnitude of the magnetic moment of the particle, and is the angle between the vectors of the magnetic moment of the particle p _m and magnetic induction B. If p _m and B are aligned, then the particle will be drawn into the region of a stronger magnetic field. If p _m and B are antiparallel, then the force is directed in the direction of decreasing magnetic field, i.e. in the opposite. Since the particle is in an alternating magnetic field, the direction of the force acting on it changes with the same frequency with which the field changes. Thus, the particle oscillates. A constant magnetic field keeps the oscillating particles in the beat zone. A stable magneto-vibrating layer is formed in the interpolar space of electromagnets in which particles make a random movement under the influence of an alternating inhomogeneous magnetic field and due to collisions with each other.

Интенсивность магнитовибрирующего слоя определялась экспериментально путем измерений относительного сигнала э.д.с.

, наведенного магнитным порошком различного гранулометрического состава в индуктивном датчике. По полученным данным (фиг.3, 4) определялись границы области создания магнитовибрирующего слоя из частиц разных размеров и оптимизировались режимы помола порошка феррита бария.The intensity of the magnetovibrating layer was determined experimentally by measuring the relative signal of the emf

induced by magnetic powder of different particle size distribution in an inductive sensor. According to the data obtained (Figs. 3, 4), the boundaries of the region of creation of the magnetically vibrating layer of particles of different sizes were determined and the grinding regimes of barium ferrite powder were optimized.

Для измерения

в эксперименте использован индуктивный датчик, представляющий собой цилиндрическую катушку, имеющую 200 витков, намотанных на пластмассовую кювету. Наведенный в датчике сигнал измерялся вольтметром ВЗ-39. Наведенная э.д.с., в соответствии с законом электромагнитной индукции,For measuring

The experiment used an inductive sensor, which is a cylindrical coil having 200 turns wound around a plastic cuvette. The signal induced in the sensor was measured with a VZ-39 voltmeter. Induced emf, in accordance with the law of electromagnetic induction,

где N - число витков датчика, Ф - магнитный поток, пронизывающий витки датчика.where N is the number of turns of the sensor, F is the magnetic flux penetrating the turns of the sensor.

Магнитный поток, пронизывающий витки датчика, рассчитывался по формулеThe magnetic flux penetrating the sensor coils was calculated by the formula

где S - площадь контура, равная πr², r - средний радиус датчика. В_ν - амплитуда индукции переменного магнитного поля, где ω - частота изменения магнитного поля.where S is the area of the circuit equal to πr ² , r is the average radius of the sensor. In _ν is the amplitude of induction of an alternating magnetic field, where ω is the frequency of change of the magnetic field.

Э.д.с. индукции рассчитывалась по формулеE.s. induction was calculated by the formula

Вектор индукции постоянного магнитного поля В_C направлен перпендикулярно вертикальной оси, а переменное - B_V- изменяется по гармоническому закону и перпендикулярно полю B_c. Вектор результирующего поля В и магнитный момент частицы р_m колеблются около горизонтальной оси, вызывая изменения магнитного потока через поперечное сечение катушки и, как следствие, появление в ней э.д.с. π.The induction vector of a constant magnetic field B _{C is} directed perpendicular to the vertical axis, and the variable - B _V - changes in harmonic law and perpendicular to the field B _c . The vector of the resulting field B and the magnetic moment of the particle p _m oscillate around the horizontal axis, causing changes in the magnetic flux through the cross section of the coil and, as a result, the appearance of an emf in it π.

При неизменных параметрах установки э.д.с., наводимая в катушке, измерялась дважды: без исследуемого порошка в камере (ε₀) и с исследуемым порошком (ε). Полезный сигнал Δε определяли как разность значений наведенной э.д.с. (ε-ε₀), которая зависит от величины магнитного момента, пересекающего витки индуктивного датчика. Затем строили зависимость

от В_C для двух фракций порошка феррита бария, прошедших через сито 50 мкм и 200-400 мкм (фиг.3, 4). На этих графиках максимальная хаотизация частиц, образующих устойчивый магнитовибрирующий слой, которая соответствует максимальной величине относительного сигнала, наведенного в индуктивном датчике, происходит в постоянном магнитном поле с индукцией В_C=0,015 Т и переменном магнитном поле с градиентом индукции 75 мТ/м.For constant installation parameters, the emf induced in the coil was measured twice: without the studied powder in the chamber (ε ₀ ) and with the studied powder (ε). The useful signal Δε was determined as the difference between the values of the induced emf (ε-ε ₀ ), which depends on the magnitude of the magnetic moment crossing the coils of the inductive sensor. Then addiction was built

from B _C for two fractions of barium ferrite powder passing through a sieve of 50 μm and 200-400 μm (Figs. 3, 4). In these graphs, the maximum randomization of the particles forming a stable magneto-vibrating layer, which corresponds to the maximum value of the relative signal induced in the inductive sensor, occurs in a constant magnetic field with induction B _C = 0.015 T and an alternating magnetic field with an induction gradient of 75 mT / m.

В конкретной реализации питание электромагнита постоянного тока осуществлялось через выпрямитель ВСА-111А от источника ES-531. Напряжение на катушках электромагнита изменялось при помощи потенциометра. Ток в цепи электромагнита контролировался многопредельным амперметром M1104 (на чертеже не указан). Переменное магнитное поле создавалось между полюсами электромагнита, состоящего из катушки, магнитопровода и полюсных наконечников, поверхность одного из полюсов имеет плоскую форму, а поверхность другого полюса выполнена в форме наконечника с заостренным концом. Геометрия полюсов электромагнита переменного тока определена необходимостью создания в зазоре (в области вращающихся бил) неоднородного магнитного поля. Ток в обмотке электромагнита переменного тока контролировался многопредельным амперметром Д57 (на чертеже не указан).In a specific implementation, the DC electromagnet was powered through a BCA-111A rectifier from an ES-531 source. The voltage on the coils of the electromagnet was varied using a potentiometer. The current in the circuit of the electromagnet was controlled by a multi-limit ammeter M1104 (not shown in the drawing). An alternating magnetic field was created between the poles of an electromagnet consisting of a coil, a magnetic circuit and pole tips, the surface of one of the poles has a flat shape, and the surface of the other pole is made in the form of a tip with a pointed end. The geometry of the poles of an AC electromagnet is determined by the need to create an inhomogeneous magnetic field in the gap (in the region of rotating beats). The current in the winding of an AC electromagnet was controlled by a D57 multi-limit ammeter (not shown in the drawing).

Для экспериментального подтверждения влияния электромагнитного воздействия при измельчении порошка феррита бария на уменьшение среднего размера частиц и повышение однородности по размеру частиц помол проводили при образовании устойчивого магнитовибрирующего слоя, кривая 1 (фиг.5), и без электромагнитного воздействия, кривая 2 (фиг.5). Из этого графика следует, что при измельчении феррита бария в течение 30 мин без электромагнитного воздействия средний размер частиц составлял 12,8 мкм, а при измельчении порошка в устойчивом магнитовибрирующем слое - 0,6 мкм. Из сравнения кривых 1 и 2 (фиг.6) следует, что при измельчении порошка в устойчивом магнитовибрирующем слое достигнуто повышение однородности по размерам частиц, так как дисперсия размеров частиц порошка уменьшается до 0,4 мкм в то время как дисперсия при помоле без электромагнитного воздействия составляет 13,1 мкм.For experimental confirmation of the effect of electromagnetic effects when grinding barium ferrite powder on reducing the average particle size and increasing particle size uniformity, grinding was performed when a stable magnetically vibrating layer was formed, curve 1 (Fig. 5), and without electromagnetic influence, curve 2 (Fig. 5) . From this graph it follows that when grinding barium ferrite for 30 minutes without electromagnetic influence, the average particle size was 12.8 μm, and when grinding powder in a stable magnetically vibrating layer, 0.6 μm. From a comparison of curves 1 and 2 (Fig.6), it follows that when grinding the powder in a stable magnetically vibrating layer, an increase in uniformity in particle size was achieved, since the dispersion of the particle size of the powder decreases to 0.4 μm while the dispersion during grinding without electromagnetic exposure is 13.1 microns.

Для экспериментального подтверждения влияния электромагнитного воздействия на уменьшение среднего размера частиц и повышение однородности размеров измельчаемого порошка неодим-железо-бора, измельчение проводили при образовании устойчивого магнитовибрирующего слоя, кривая 1 (фиг.7), и без электромагнитного воздействия, кривая 2 (фиг.7). Из этого графика следует, что при измельчении неодим-железо-бора в течение 4 мин без электромагнитного воздействия средний размер частиц составлял 14 мкм, а при измельчении с электромагнитным взаимодействием - 2 мкм. Из сравнения кривых 1 и 2 (фиг.8) следует, что при измельчении порошка в устойчивом магнитовибрирующем слое достигнуто повышение однородности по размерам частиц, так как дисперсия размеров частиц порошка уменьшается до 0,8 мкм, в то время как дисперсия при помоле без электромагнитного воздействия составляет 13 мкм.For experimental confirmation of the influence of electromagnetic effects on reducing the average particle size and increasing the uniformity of the size of the crushed powder of neodymium-iron-boron, grinding was carried out with the formation of a stable magnetically vibrating layer, curve 1 (Fig. 7), and without electromagnetic influence, curve 2 (Fig. 7 ) From this graph it follows that when grinding neodymium-iron-boron for 4 min without electromagnetic exposure, the average particle size was 14 μm, and when grinding with electromagnetic interaction - 2 μm. From a comparison of curves 1 and 2 (Fig. 8), it follows that when grinding the powder in a stable magnetically vibrating layer, an increase in particle size uniformity was achieved, since the particle size dispersion of the powder decreases to 0.8 μm, while the dispersion during grinding without electromagnetic exposure is 13 microns.

Оптимальный режим создания магнитовибрирующего слоя в зоне бил для измельчения порошка феррита бария, используемого для изготовления постоянных магнитов, подтверждается следующими примерами:The optimal regime for creating a magnetovibrating layer in the beat zone for grinding barium ferrite powder used for the manufacture of permanent magnets is confirmed by the following examples:

Пример 1Example 1

Помол порошка феррита бария со средним размером частиц 150 мкм и дисперсией 167 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией B_с=0,01 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 1,5 мкм и дисперсией 1,1 мкм (Фиг.9).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.01 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 min, a powder was obtained with an average particle size of 1.5 μm and a dispersion of 1.1 μm (Figure 9).

Пример 2Example 2

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 0,8 мкм и дисперсией 0,6 мкм (Фиг.10).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.01 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 0.8 μm and a dispersion of 0.6 μm (Figure 10).

Пример 3Example 3

Помол порошка феррита бария со средним размером частиц 150 мкм и дисперсией 167 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_с=0,01 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 1,0 мкм и дисперсией 0,8 мкм (Фиг.11).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.01 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 1.0 μm and a dispersion of 0.8 μm (Figure 11).

Пример 4Example 4

Помол порошка феррита бария со средним размером частиц 150 мкм и дисперсией 167 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией B_с=0,015 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 1,2 мкм и дисперсией 0,8 мкм (Фиг.12).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.015 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 1.2 μm and a dispersion of 0.8 μm (FIG. 12).

Пример 5Example 5

Помол порошка феррита бария со средним размером частиц 150 мкм и дисперсией 167 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_с=0,015 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

при этом порошок переходил в состояние максимальной хаотизации в области бил. После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 0,6 мкм и дисперсией 0,4 мкм (Фиг.13).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.015 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

in this case, the powder passed into a state of maximum randomization in the beat region. After grinding for 30 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 0.6 μm and a dispersion of 0.4 μm (FIG. 13).

Пример 6Example 6

Помол порошка феррита бария со средним размером частиц 150 мкм и дисперсией 167 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_c=0,015 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 0,9 мкм и дисперсией 0,7 мкм (Фиг.14).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.015 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 0.9 μm and a dispersion of 0.7 μm (Fig. 14).

Пример 7Example 7

Помол порошка феррита бария со средним размером частиц 150 мкм и дисперсией 167 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_с=0,02 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 1,8 мкм и дисперсией 1,3 мкм (Фиг.15).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.02 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 1.8 μm and a dispersion of 1.3 μm (Fig. 15).

Пример 8Example 8

Помол порошка феррита бария со средним размером частиц 150 мкм и дисперсией 167 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией B_c=0,02 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 1,4 мкм и дисперсией 1,1 мкм (Фиг.16).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.02 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 1.4 μm and a dispersion of 1.1 μm (Fig. 16).

Пример 9Example 9

После помола в течение 30 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 1,6 мкм и дисперсией 1,2 мкм (Фиг.17).Barium ferrite powder with an average particle size of 150 μm and a dispersion of 167 μm was ground in a working chamber under the simultaneous action of a constant magnetic field with induction B _c = 0.02 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 30 min, a powder was obtained with an average particle size of 1.6 μm and a dispersion of 1.2 μm (Fig. 17).

Из примеров 1-9 следует, что при измельчении порошка феррита бария в полях B_с=0,015 Т и

достигнуты требуемые средний размер частиц порошка 0,6 мкм и дисперсия 0,4 мкм.From examples 1-9 it follows that when grinding powder of barium ferrite in fields B _with = 0.015 T and

achieved the required average particle size of the powder of 0.6 μm and a dispersion of 0.4 μm.

Получение порошка неодим-железо-бора с размерами 2-6 мкм, используемого для изготовления постоянных магнитов, при режимах В_с=0,01-0,02 Т и

подтверждается следующими примерами:Obtaining a powder of neodymium-iron-boron with a size of 2-6 microns, used for the manufacture of permanent magnets, at modes In _with = 0.01-0.02 T and

confirmed by the following examples:

Пример 10Example 10

Помол порошка неодим-железо-бора со средним размером частиц 189 мкм и дисперсией 234 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_c=0,01 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 5 мкм и дисперсией 1,8 мкм (Фиг.18).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.01 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 5 μm and a dispersion of 1.8 μm (Fig. 18).

Пример 11Example 11

Помол порошка неодим-железо-бора со средним размером частиц 189 мкм и дисперсией 234 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией B_c=0,01 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 3 мкм и дисперсией 1,2 мкм (Фиг.19).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.01 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 3 μm and a dispersion of 1.2 μm (Fig. 19).

Пример 12Example 12

Помол порошка неодим-железо-бора со средним размером частиц 189 мкм и дисперсией 234 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_с=0,01 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 4 мкм и дисперсией 1,5 мкм (Фиг.20).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 microns and a dispersion of 234 microns was carried out in the working chamber under the influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.01 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 4 μm and a dispersion of 1.5 μm (Figure 20).

Пример 13Example 13

Помол порошка неодим-железо-бора со средним размером частиц 189 мкм и дисперсией 234 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией B_с=0,015 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 4 мкм и дисперсией 1,4 мкм (Фиг.21).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.015 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 4 μm and a dispersion of 1.4 μm (FIG. 21).

Пример 14Example 14

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 2 мкм и дисперсией 0,8 (Фиг.22).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.015 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 2 μm and a dispersion of 0.8 (FIG. 22).

Пример 15Example 15

Помол порошка неодим-железо-бора со средним размером частиц 189 мкм и дисперсией 234 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_с=0,015 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 3 мкм и дисперсией 1,3 мкм (Фиг.23).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.015 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 3 μm and a dispersion of 1.3 μm (FIG. 23).

Пример 16Example 16

Помол порошка неодим-железо-бора со средним размером частиц 189 мкм и дисперсией 234 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией B_с=0,02 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 6 мкм и дисперсией 2,1 мкм (Фиг.24).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.02 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 6 μm and a dispersion of 2.1 μm (FIG. 24).

Пример 17Example 17

Помол порошка неодим-железо-бора со средним размером частиц 189 мкм и дисперсией 234 мкм осуществлялся в рабочей камере под одновременным воздействием постоянного магнитного поля с индукцией В_с=0,02 Т и переменного магнитного поля с градиентом индукции

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 4 мкм и дисперсией 1,5 мкм (Фиг.25).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the simultaneous influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.02 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 4 μm and a dispersion of 1.5 μm (FIG. 25).

Пример 18Example 18

После помола в течение 4 мин был получен порошок со средним значением размера частиц 5 мкм и дисперсией 1,8 мкм (Фиг.26).The grinding of neodymium-iron-boron powder with an average particle size of 189 μm and a dispersion of 234 μm was carried out in the working chamber under the simultaneous influence of a constant magnetic field with induction B _c = 0.02 T and an alternating magnetic field with an induction gradient

After grinding for 4 minutes, a powder was obtained with an average particle size of 5 μm and a dispersion of 1.8 μm (Figure 26).

Из примеров 10-18 следует, что при измельчении порошка неодим-железо-бора в режимах В_c=0,01-0,02 Т и

достигнуты требуемые средние размеры частиц порошка 2-6 мкм.From examples 10-18 it follows that when grinding the powder of neodymium-iron-boron in the modes In _c = 0.01-0.02 T and

The required average particle sizes of 2-6 microns were achieved.

Заявляемое изобретение используется в опытной лаборатории ДГТУ для выполнения заказов промышленности.The claimed invention is used in the experimental laboratory of DGTU to fulfill industry orders.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка на изобретение РФ №2003121646 А, МПК 7 B 22 F 1/00, H 01 F 1/20, дата публикации 2005.02.20.1. Application for invention of the Russian Federation No. 2003121646 A, IPC 7 B 22 F 1/00, H 01 F 1/20, publication date 2005.02.20.

2. Заявка на изобретение РФ №2003127376 А, МПК 7 В 02 С 13/14, дата публикации 2005.03.10 - прототип.2. Application for invention of the Russian Federation No. 2003127376 A, IPC 7 B 02 C 13/14, publication date 2005.03.10 - prototype.

3. Постоянные магниты: Справочник. /Альтман А.Б., Герберг А.Н., Гладышев П.А. и др.; Под ред. Ю.М. Пятина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 371 с.3. Permanent magnets: A guide. / Altman A.B., Gerberg A.N., Gladyshev P.A. and etc.; Ed. Yu.M. Pyatina. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Energy, 1980 .-- 371 p.

4. Способ получения постоянных магнитов РЗМ-Fe-В. Fabrication methods for R-Fe-B permanent magnets: Пат. 5666635 США, МПК 6 B 22 F 1/00 / Kaneko Yuji, Ishigaki Naoyuki; Sumitomo Special Metals Co., Ltd. - №523928; Заявл. 6.9.95; Опубл. 9.9.97.4. A method of producing permanent magnets REM-Fe-B. Fabrication methods for R-Fe-B permanent magnets: Pat. 5666635 USA, IPC 6 B 22 F 1/00 / Kaneko Yuji, Ishigaki Naoyuki; Sumitomo Special Metals Co., Ltd. - No. 523928; Claim 6.9.95; Publ. 9.9.97.

5. Method of producing R-Fe-B permanent magnet, and lubricant agent and release agent for use in shaping the same. Пат. 6361738 США, МПК 6 B 22 F 003/12 Kaneko; Yuji, Baba; Junichiro, Tanaka; Kazuo, Mori; Shizuo, Sumitomo Special Metals Co., Ltd., №446334, Заявл. 04.22.1999; Опубл. 03.28.2000.5. Method of producing R-Fe-B permanent magnet, and lubricant agent and release agent for use in shaping the same. Pat. 6361738 USA, IPC 6 B 22 F 003/12 Kaneko; Yuji, Baba; Junichiro, Tanaka; Kazuo, Mori; Shizuo, Sumitomo Special Metals Co., Ltd., No. 446334, Decl. 04/22/1999; Publ. 03.28.2000.

Claims

1. The method of grinding magnetic materials, which consists in exposing the material to impact surfaces with simultaneous forced mixing in the grinding zone of the material, characterized in that the forced mixing of the material is effected on the grinding material in the zone of beating mutually perpendicular to uniform constant and inhomogeneous alternating magnetic fields and increase the magnitude of the induction of a constant uniform field and the gradient of the induction of an inhomogeneous alternating field to obtain holding A stable magneto-vibrating layer of particles of crushed material in the zone beat.

2. The method according to claim 1, characterized in that barium ferrite is used as the magnetic material.

3. The method according to claim 2, characterized in that the maximum value of the induction of the acting constant magnetic field is 0.015 T.

4. The method according to claim 2, characterized in that the maximum value of the gradient of the induction of an inhomogeneous AC field is 75 mT / m at a frequency of 50 Hz.

5. The method according to claim 2, characterized in that the barium ferrite is ground from a starting material with a particle size of up to 2 mm for 30 minutes at a rotation speed of 15,000 rpm.

6. The method according to claim 1, characterized in that neodymium-iron-boron is used as the magnetic material.

7. The method according to claim 6, characterized in that the maximum value of the induction of the acting constant magnetic field is 0.01-0.02 T.

8. The method according to claim 6, characterized in that the maximum value of the gradient of the induction of an inhomogeneous variable field is 60-90 mT / m at a frequency of 50 Hz.

9. The method according to claim 6, characterized in that neodymium-iron-boron is ground in a protective medium from a starting material with a particle size of up to 700 μm for 3-4 minutes at a rotation speed of 15,000 rpm.

10. A device for grinding magnetic materials, including means for grinding material, made in the form of rotating beats having shock surfaces interacting with the material inside the cylindrical working chamber, and means for mixing the crushed material, characterized in that the means for mixing the crushed material contains electromagnets direct and alternating current, between the poles of which the working chamber is placed, while the surface of one of the poles of the alternating current electromagnet has a flat shape, and the surface of the other pole is made in the form of a tip with a pointed end to create an inhomogeneous magnetic field between them, the magnets are arranged so that their magnetic lines of force are mutually perpendicular, the terminals of the AC electromagnet winding are connected to a potentiometer connected to an AC voltage source and the terminals of the winding of a DC electromagnet are connected to a potentiometer connected to a constant voltage source.