[发明专利]一种稀土金属成型装置及制备方法

说明书

本申请公开一种稀土金属成型装置及制备方法，稀土金属成型装置包括熔炼设备，熔炼设备的进料口上连接有进料斗，进料斗上设有截料机构，截料机构用于控制不同份稀土氟化物分别下料；进料斗上连接有抽真空机组，抽真空机组对进料斗及炉体内空气进行抽吸；熔炼设备上连接有用于向进料斗及炉体注入氩气的氩气罐，还包括应用稀土金属成型装置的制备方法；本发明解决现有技术中单次只能生产单个稀土金属或合金以及频繁出炉会浪费氩气、工时、电、时间等弊端。

技术领域

本发明涉及稀土金属加工技术领域，具体涉及一种稀土金属成型装置及制备方法。

背景技术

稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土金属的价值将越来越大。

目前，规模较小的生产车间在制造稀土金属及合金时，通常采用如图1中示出的传统装置对稀土氟化物进行加工，使用该传统装置制备稀土金属及合金的工艺流程为：首先对坩埚进行预加热；然后，将稀土氟化物倒入坩埚并封闭筒体，将筒体抽真空后，向筒体内注入一定量的氩气；最后，继续加热坩埚直至稀土氟化物熔融后，将坩埚内的熔融稀土金属倒入模具，待熔融稀土金属固化成型后，打开筒体并将固化成型后的稀土金属或合金取出。

上述公开传统装置存在的问题在于：现有筒体内安装单个模具，每次出炉只能生产出单个稀土金属或合金，工作效率较低；同时，每次出炉生产单个稀土金属或合金前后，筒体需抽真空、充氩气各1次，坩埚还需重新降温、升温各1次，频繁的出炉会浪费大量的电能、氩气、时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种稀土金属成型装置及制备方法，解决现有技术中单次只能生产单个稀土金属或合金以及频繁出炉会浪费氩气、时间的弊端。

第一方面，本发明公开了一种稀土金属的成型装置，包括熔炼设备，熔炼设备的进料口上连接有进料斗，进料斗上设有截料机构，截料机构用于控制不同份稀土氟化物分别下料；进料斗上连接有抽真空机组，抽真空机组对进料斗及炉体内空气进行抽吸；熔炼设备上连接有用于向进料斗及炉体注入氩气的氩气罐。

作为本发明的第1种优化方式，熔炼设备上依次连接有扩散泵、罗茨泵、机械泵。

具体的，截料机构为气动截止阀，进料斗内形成有两个以上的腔室，每个腔室的下料口上连接有气动截止阀。

具体的，熔炼设备包括炉体，炉体的炉口上连接盖体，炉体或盖体上连接进料斗；炉体内设有可加热的坩埚和转料机构，炉体上设有用于使坩埚翻转的转体；转料机构上设有两个以上的模具，转料机构用于使模具发生移动；转料机构每移动一次，其中一模具移动至坩埚下方，坩埚倾斜后用于将稀土金属倒入下方对应的模具中。

具体的，转体与炉体密封转接，坩埚远离转体的一端连接支撑体，支撑体与炉体转接。

转料机构有如下两种实施方式，第一种，转料机构包括蜗轮、蜗杆，蜗轮与用于放置模具的盘体同心连接，蜗轮转接在炉体上；蜗轮上啮合联动有蜗杆，蜗杆转接于炉体上；蜗杆的一端连接有转把，转把与炉体密封转接。第二种，转料机构包括环形转弯机，炉体的一侧向外凸出形成有空腔体，空腔体上设有密封门；炉体内设有用于放置模具的环形转弯机，环形转弯机的一端置于坩埚的下方，环形转弯机的另一端置于空腔体的内侧。

作为本发明的第2种优化方式，进料口上连接有气动截止阀。

作为本发明的第3种优化方式，进料斗腔室的数量与模具的数量保持一致。

第二方面，本发明公开了一种稀土金属的制备方法，应用于稀土金属的成型装置，包括如下步骤：

S1，预先将两份稀土氟化物填装进料斗内，封闭进料斗，使用抽真空机组将进料斗、炉体内的空气抽出，直至炉体及进料斗内的压力维持在12Pa后停止抽真空机组；开启氩气罐，将氩气罐中氩气注入进料斗及炉体，同时启动3级泵，直至注入炉体内的氩气量达到0.5kg左右，关闭氩气罐、停止3级泵。