廣東氮?dú)庵频獧C(jī)設(shè)備在磁性材料行業(yè)的應(yīng)用

   目前國(guó)內(nèi)磁性材料生產(chǎn)中應(yīng)用的氮源因各磁性材料生產(chǎn)企業(yè)建立的時(shí)間、啟動(dòng)資金、生產(chǎn)規(guī)模和當(dāng)時(shí)的氮源情況及其認(rèn)識(shí)等不同，故使用的氮源或者供氮方式也就不同，歸結(jié)起來(lái)有瓶裝商純氮?dú)?、液氮、深冷空分制氮和PSA制氮。
   瓶裝高純氮?dú)庵饕谝哉婵諝夥諢Y(jié)爐為燒結(jié)設(shè)備的企業(yè)，是間歇式燒結(jié)，一般以24小時(shí)為一生產(chǎn)周期，爐子容量在15~50Kg，每天用氣量／爐在2m3左右，集中用氣時(shí)間在3~4小時(shí)，這類企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模都不大，少者只有幾臺(tái)爐子，多者也不過二三十臺(tái)。瓶裝高純氮?dú)馑玫臍馄咳莘e為40升，注入氮?dú)鈮毫?50Kg，氮量為6Nm3／h/瓶，目前市價(jià)為30元／瓶。按使用規(guī)定，瓶中壓力降到15Kg時(shí)巳不允許繼續(xù)使用，否則以后必須經(jīng)過置換清洗才能保證氮?dú)獾母呒兌?，故使用瓶裝氮?dú)鈺r(shí)，氮?dú)鈫蝺r(jià)為5．5元／m3。雖然用氣成本較高，但因企業(yè)規(guī)模較小、總用量不大，使用瓶裝氮?dú)膺€能承受，故一般不會(huì)更換供氣方式，只有規(guī)模擴(kuò)大、考慮使用氮窯時(shí)才會(huì)改變。液氮目前市場(chǎng)價(jià)格在1000元／m3左右，液氮汽化成氮?dú)鈺r(shí)，1m3液氮可轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氮?dú)鉃?43m3，考慮到損耗等因素，能使用的氮?dú)饧s為600m3左右，故使用液氮時(shí)的氮?dú)鈫蝺r(jià)為1．67元／m3，這里不包括購(gòu)買或租賃液氮罐所攤的費(fèi)用。
   以MnZn鐵氧體企業(yè)為例，使用液氮的磁性材料企業(yè)建立初期，大都規(guī)模不大，均在300噸／年左右，通常只有一條氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道窯，用氣量在20~30Nm3／h，每天(24小時(shí))供氣量在480~720Nm3。若再用瓶裝氮?dú)鈩t每天需100瓶左右，成本也太高，故不宜采用；若購(gòu)買制氮設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)制氮，雖然用氣成本可降三分之二左右，但考慮到資金和今后的發(fā)展等因素，用戶一般還是先選用液氮，以后視情況再定。深冷空分制氮、PSA制氮和膜分離制氮深冷空分制氮已有九十余年的歷史，且制取的高純氮完全能滿足磁性材料的需要；國(guó)產(chǎn)PSA制氮和膜分離制氮還是九十年代以后才出現(xiàn)的，故國(guó)內(nèi)在七八十年代就有相當(dāng)規(guī)模的MnZn鐵氧體企業(yè)大多數(shù)采用的是深冷空分現(xiàn)場(chǎng)制氮，而稀土永磁因八十年代以前規(guī)模均不大，生產(chǎn)中制粉不采用"氮?dú)饬髂?，燒結(jié)采用Ar氣保護(hù)。
   直到九十年代Nd-Fe-B的興起，規(guī)模逐漸擴(kuò)大、工藝改進(jìn)，除生產(chǎn)規(guī)模較小(年產(chǎn)50噸以下)的企業(yè)仍采用瓶裝氮?dú)饣蛞旱?，大多?shù)均已采用PS洫制氮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)制氮。自購(gòu)制氮設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)制取高純氮，一次性投資較多，但運(yùn)行綜合成本較低，通常在0．7元／m3以內(nèi)。深冷空分、PSA制氮與膜分離制氮設(shè)備各有特點(diǎn)，且在不同產(chǎn)氣量及純度范圍內(nèi)務(wù)有優(yōu)勢(shì)，用戶可根據(jù)各自的情況綜合比較進(jìn)行選擇。
   已有文章[3]對(duì)三者進(jìn)行了投資價(jià)值分析，氮?dú)饧兌仍?9．99％以上，產(chǎn)氮量在500Nm3／h以下，PSA制氮(加后級(jí)凈化)可以與深冷空分競(jìng)爭(zhēng)。田A制氮設(shè)備在磁性材料中的應(yīng)用釹鐵硼永磁合金生產(chǎn)規(guī)模大都在50~300噸／年以內(nèi)，可配備40~200Nm3／h的高純制氮機(jī)組；MnZn鐵氧體企業(yè)配置制氮機(jī)的通常年產(chǎn)量在500噸以上(兩條氮窯以上)，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)有一定規(guī)模者約在500~5000噸／年，可配置40~400Nm3／h以內(nèi)的制氮機(jī)，在這個(gè)范圍內(nèi)正是PSA高純制氮機(jī)組最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的區(qū)段。