一种制备氮化钒硅铁的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108517450A(43)申请公布日2018.09.11(21)申请号201810481184.6(22)申请日2018.05.18(71)申请人河钢股份有限公司承德分公司地址067102河北省承德市双滦区滦河镇(72)发明人吴春亮李兰杰李九江董自慧张苏新李会林王国英陈华(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.C22C29/16(2006.01)C22C1/10(2006.01)C22C35/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种制备氮化钒硅铁的方法(57)摘要本发明涉及一种制备氮化钒硅铁的方法，所述方法为：将钒源、还原剂、铁源、硅石粉和水混合造球并进行干燥；将干燥后的球团在氮气气氛下焙烧，得到氮化钒硅铁。本发明以硅石粉为硅源，克服了传统硅铁或钒铁在制备过程中过早熔化对物料包覆，进而导致氮化反应难以进行的问题，保证了氮气和其他原料充分反应；通过调整原料组分之间的配比，利用硅石粉、单质铁与碳的协同作用，通过控制氮化反应温度和时间，保证炉内氮气在窑内的稳定和均匀流通，可使产品烧制稳定，进而制得V与N有效化学比为3.636:1的氮化硅钒铁产品。较传统的硅铁而言，本发明以硅石粉为硅源，降低了原料的成本，具有良好的经济效益和应用前景。CN108517450ACN108517450A权利要求书1/1页1.一种制备氮化钒硅铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钒源、还原剂、铁源、硅石粉和水混合造球并进行干燥；(2)将步骤(1)干燥后的球团在氮气气氛下焙烧，得到氮化钒硅铁。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钒源为五氧化二钒和/或三氧化二钒，优选为三氧化二钒。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述还原剂为石墨；优选地，步骤(1)所述铁源为铁粉；优选地，所述铁粉中铁含量≥99wt％。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述硅石粉与还原剂的质量比为1:(1.3-1.7)，优选为1:1.6。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述硅石粉中氧化硅的含量≥99wt％；优选地，步骤(1)所述硅石粉的粒度为-140目。6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，按质量百分含量计，得到的氮化硅钒铁由以下组分组成：钒50-55％，氮10-15％，硅5-10％，铁20-25％，余量为不可避免的杂质。7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中按所述氮化硅钒铁中各组分的含量对所述钒源、还原剂、铁源和硅石粉进行配比。8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述氮气的流量为100-350m3/h，优选为200-300m3/h。9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述焙烧的温度为1450-1500℃；优选地，步骤(2)所述焙烧的时间为2-5h，优选为3h。10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将五氧化二钒和/或三氧化二钒、石墨、铁粉、硅石粉和水混合造球并进行干燥；其中，所述硅石粉与还原剂的质量比为1:(1.3-1.7)，硅石粉中氧化硅的含量≥99wt％，粒度为-140目，各原料按照制备的氮化硅钒铁中各组分的含量进行配比；(2)将步骤(1)干燥后的球团在氮气气氛下焙烧，控制氮气的流量为100-350m3/h，焙烧温度为1450-1500℃，时间为2-5h，焙烧完成后得到氮化钒硅铁。2CN108517450A说明书1/5页一种制备氮化钒硅铁的方法技术领域[0001]本发明涉及铁合金技术领域，具体涉及一种制备氮化硅钒铁的方法。背景技术[0002]氮化硅钒铁是一种重要的钒合金添加剂。其含有钒、铁、硅、氮等元素复合合金，都是钢铁生产的必要元素，与含钒结构钢结合紧密，可以形成专用含钒钢筋专用合金炉料。由于氮化硅钒铁熔点低和密至性好，在钢中熔化速度快，炉外条件就能快速合金化，可以有效抑制钢中铁素体、奥氏体和粗晶粒形成，与一般钒合金相比合金化时间更短，同时钒收率更高。[0003]CN107604234A公开了一种制备氮化硅钒铁的方法，将三氧化二钒、碳粉、硅铁和铁粉进行混料，然后压制成块状物料；在氮气气氛下，将所得块状物料加热进行碳化反应，然后升温进行氮化反应，得到氮化硅钒铁。本发明对原料进行了调整，利用依次进行的碳化反应和氮化反应进行氮化硅钒铁的制备，相比传统工艺，制备得到的氮化硅钒铁比重更大，更有利于控制钒的稳定性和精准性，同时提高了氮化硅钒铁产品的成分均匀性，降低了能耗，提高了企业的经济效益。本发明工艺过程简单，所用设备常