广东氮气制氮机设备在磁性材料行业的应用

   目前国内磁性材料生产中应用的氮源因各磁性材料生产企业建立的时间、启动资金、生产规模和当时的氮源情况及其认识等不同，故使用的氮源或者供氮方式也就不同，归结起来有瓶装商纯氮气、液氮、深冷空分制氮和PSA制氮。
   瓶装高纯氮气主要在以真空气氛烧结炉为烧结设备的企业，是间歇式烧结，一般以24小时为一生产周期，炉子容量在15~50Kg，每天用气量／炉在2m3左右，集中用气时间在3~4小时，这类企业生产规模都不大，少者只有几台炉子，多者也不过二三十台。瓶装高纯氮气所用的气瓶容积为40升，注入氮气压力为150Kg，氮量为6Nm3／h/瓶，目前市价为30元／瓶。按使用规定，瓶中压力降到15Kg时巳不允许继续使用，否则以后必须经过置换清洗才能保证氮气的高纯度，故使用瓶装氮气时，氮气单价为5．5元／m3。虽然用气成本较高，但因企业规模较小、总用量不大，使用瓶装氮气还能承受，故一般不会更换供气方式，只有规模扩大、考虑使用氮窑时才会改变。液氮目前市场价格在1000元／m3左右，液氮汽化成氮气时，1m3液氮可转换为标准状态下的氮气为643m3，考虑到损耗等因素，能使用的氮气约为600m3左右，故使用液氮时的氮气单价为1．67元／m3，这里不包括购买或租赁液氮罐所摊的费用。
   以MnZn铁氧体企业为例，使用液氮的磁性材料企业建立初期，大都规模不大，均在300吨／年左右，通常只有一条氮气保护隧道窑，用气量在20~30Nm3／h，每天(24小时)供气量在480~720Nm3。若再用瓶装氮气则每天需100瓶左右，成本也太高，故不宜采用；若购买制氮设备现场制氮，虽然用气成本可降三分之二左右，但考虑到资金和今后的发展等因素，用户一般还是先选用液氮，以后视情况再定。深冷空分制氮、PSA制氮和膜分离制氮深冷空分制氮已有九十余年的历史，且制取的高纯氮完全能满足磁性材料的需要；国产PSA制氮和膜分离制氮还是九十年代以后才出现的，故国内在七八十年代就有相当规模的MnZn铁氧体企业大多数采用的是深冷空分现场制氮，而稀土永磁因八十年代以前规模均不大，生产中制粉不采用"氮气流磨"，烧结采用Ar气保护。
   直到九十年代Nd-Fe-B的兴起，规模逐渐扩大、工艺改进，除生产规模较小(年产50吨以下)的企业仍采用瓶装氮气或液氮外，大多数均已采用PS洫制氮机现场制氮。自购制氮设备现场制取高纯氮，一次性投资较多，但运行综合成本较低，通常在0．7元／m3以内。深冷空分、PSA制氮与膜分离制氮设备各有特点，且在不同产气量及纯度范围内务有优势，用户可根据各自的情况综合比较进行选择。
   已有文章[3]对三者进行了投资价值分析，氮气纯度在99．99％以上，产氮量在500Nm3／h以下，PSA制氮(加后级净化)可以与深冷空分竞争。田A制氮设备在磁性材料中的应用钕铁硼永磁合金生产规模大都在50~300吨／年以内，可配备40~200Nm3／h的高纯制氮机组；MnZn铁氧体企业配置制氮机的通常年产量在500吨以上(两条氮窑以上)，目前国内生产有一定规模者约在500~5000吨／年，可配置40~400Nm3／h以内的制氮机，在这个范围内正是PSA高纯制氮机组最具竞争优势的区段。