[发明专利]一种镁铝尖晶石成型坩埚及其制造方法

说明书

本发明涉及钕铁硼永磁材料技术领域，具体涉及钕铁硼熔炼技术领域，公开了一种镁铝尖晶石成型坩埚及其制造方法；是由坩埚胚经筑炉、烘烤和烧结而制成；所述坩埚胚是由筑炉料与硼酸溶液搅拌均匀后基于坩埚型芯成型；所述筑炉料由粘合剂和高强耐火材料均匀混合后制成；筑炉料经烧结后，氧化镧粉与镁铝尖晶石砂/粉反应，在镁铝尖晶石成型坩埚内表面生成置换反应防护层；硼酸溶液为质量百分比浓度为5‑7％的硼酸溶液；硼酸溶液质量为筑炉料质量的5‑7％。该镁铝尖晶石成型坩埚能够避免永磁材料在熔炼中与坩埚发生置换反应，且具有强度高、使用寿命长的优点。

技术领域

本发明属于钕铁硼永磁材料技术领域，涉及钕铁硼熔炼技术领域，具体涉及一种镁铝尖晶石成型坩埚及其制造方法。

背景技术

烧结钕铁硼永磁材料属于第三代稀土永磁材料，与其他类型永磁材料相比，具有磁性能高，价格低等突出优点，使得其开发和应用得到了超常规的发展。目前其综合磁性能已达到较高水平，应用已涉及国民经济的各个领域，特别是在计算机、信息、汽车、核磁共振成像、CD-ROM、DVF等工业方面有着广泛的应用。

熔炼作为烧结钕铁硼生产的第一步尤为重要,目前熔炼用坩埚大部分采用氧化铝成型坩埚,氧化铝坩埚使用寿命一般为30-50炉,且易被钕铁硼钢液腐蚀影响出料率，而且钕铁硼钢液与氧化铝坩埚会发生不同程度的置换反应，钕铁硼中稀土损失较大。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种镁铝尖晶石成型坩埚及其制造方法，该坩埚能够避免永磁材料在熔炼中与坩埚发生置换反应。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种镁铝尖晶石成型坩埚，是由坩埚胚经筑炉、烘烤和烧结而制成；

所述坩埚胚是由筑炉料与硼酸溶液搅拌均匀后基于坩埚型芯成型；

所述筑炉料由粘合剂和高强耐火材料均匀混合后制成；以质量份数计，粘合剂为6-9份的耐火水泥；高强耐火材料由63-67份的镁铝尖晶石砂/粉、20-25份的刚玉砂/粉、2-3份的镁砂粉、0.5-1.5份的氧化锆粉和0.5-1.5份的氧化镧粉混合而成；

筑炉料经烧结后，氧化镧粉与镁铝尖晶石砂/粉反应，在镁铝尖晶石成型坩埚内表面生成置换反应防护层；

硼酸溶液为质量百分比浓度为5-7％的硼酸溶液；硼酸溶液质量为筑炉料质量的5-7％。

进一步地，在熔炼钕铁硼时，所述置换反应防护层与钕铁硼、氧化镧粉生成MgO·ReO·(Al，Fe)₂O₃复合层。

进一步地，以质量份数计，镁铝尖晶石砂/粉由5-8份粒径为40-60μm的镁铝尖晶石粉、20-25份粒径为0-1mm的镁铝尖晶石砂、20-25份粒径为1-3mm的镁铝尖晶石砂、11-15份粒径为3-5mm的镁铝尖晶石砂组成；

刚玉砂/粉由5-8份粒径为40-60μm的刚玉粉、2-4份粒径为0-1mm的刚玉砂和11-15份粒径为3-5mm的刚玉砂组成；

镁砂粉、氧化锆粉和氧化镧粉的粒径均为40-60μm。

进一步地，所述硼酸溶液为质量百分比浓度为5.7％的硼酸溶液；硼酸溶液质量为筑炉料质量的5.3％，硼酸的质量为筑炉料质量的0.3％，水的质量为筑炉料质量的5％。

一种镁铝尖晶石成型坩埚的制造方法，以质量份数计，包括以下步骤：

S1、将63-67份镁铝尖晶石砂/粉、20-25份刚玉砂/粉、2-3份镁砂粉、0.5-1.5份氧化锆粉和0.5-1.5份氧化镧粉搅拌均匀，制成高强耐火材料；

S2、将6-9份耐火水泥加入高强耐火材料中搅拌均匀后制成筑炉料；