一种真空还原制备钒铁的方法.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CN106381384A(43)申请公布日2017.02.08(21)申请号201610848370.XC22C1/00(2006.01)(22)申请日2016.09.26(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金融广场A座520(72)发明人李兰杰李九江周冰晶陈东辉白瑞国杨丽丽(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.C22B1/244(2006.01)C22B34/22(2006.01)C22B5/10(2006.01)C22C27/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种真空还原制备钒铁的方法(57)摘要本发明提供了一种真空还原制备钒铁的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将钒的氧化物、碳质还原剂和铁源混合均匀后，加入粘结剂，混料造球，干燥得到球团；(2)制得的球团置于真空炉中进行还原反应；(3)经过还原反应得到的球团经熔化和铸模处理后，在惰性气体保护下进行冷却，得到钒铁产品。本发明通过对所用原料组成的调整，以钒的氧化物作为原料，采用真空还原法，在一定温度和压力下生产的钒铁合金，大大提高了钒的回收率；并且容易实现机械化生产，可以节约铝、硅铁和石灰等辅助材料，降低了生产成本。CN106381384ACN106381384A权利要求书1/2页1.一种真空还原制备钒铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钒的氧化物、碳质还原剂和铁源混合均匀后，加入粘结剂，混料造球，干燥得到球团；(2)步骤(1)中制得的球团置于真空炉中进行还原反应；(3)将步骤(2)中经过还原反应得到的球团经熔化和铸模处理后，在惰性气体保护下进行冷却，得到钒铁产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述钒的氧化物为含钒氧化物的混合物；优选地，步骤(1)中所述钒的氧化物为一氧化钒、二氧化钒、三氧化二钒、四氧化二钒或五氧化二钒中至少两种的混合物，进一步优选为三氧化二钒和五氧化二钒的混合物；优选地，所述三氧化二钒和五氧化二钒的混合物中三氧化二钒和五氧化二钒的质量比为1:1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述碳质还原剂为石墨、炭黑、活性炭、焦炭、石油焦、沥青、有机碳、淀粉、石蜡或糖中任意一种或至少两种的组合，进一步优选为石墨；优选地，步骤(1)中铁源为金属铁和/或氧化铁。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中钒的氧化物、碳质还原剂和铁源的质量比为1:(0.06～0.9):(0.1～1.0)，进一步优选为，特别优选为1:0.07:0.6。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述粘结剂为聚乙烯醇和/或淀粉胶，进一步优选为淀粉胶；优选地，步骤(1)中所述粘结剂的用量为氧化钒质量的3～6wt％。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中将球团置于真空炉前将真空炉抽真空至真空度为8～27Pa；优选地，步骤(2)中所述还原反应的真空度为0.03～0.05MPa，进一步优选为，特别优选为0.04MPa；优选地，步骤(2)中所述还原反应的反应温度为1500～1700℃，进一步优选为，特别优选为1600℃；优选地，步骤(2)中所述还原反应的反应时间为4～6h，进一步优选为5h。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述惰性气体为氦气和/或氩气。8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中在惰性气体保护下进行冷却，冷却至130～150℃时出炉。9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所得钒铁产品在钒含量为50～85wt％，碳含量为0.1～0.4wt％。10.根据权利要求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)将三氧化二钒和五氧化二钒的混合物、石墨以及金属铁和/或氧化铁按质量比为1:0.07:0.6混合均匀后，加入粘结剂淀粉胶，混料造球，干燥得到球团；(2)步骤(1)中制得的球团置于真空炉中在真空度为0.04MPa，温度为1600℃下进行还原反应5h；2CN106381384A权利要求书2/2页(3)将步骤(2)中经过还原反应得到的球团经熔化和铸模处理后，在氦气和/或氩气保护下进行冷却至130～150℃，得到钒铁产品。3CN106381384A说明书1/6页一种真空还原制备钒铁的方法技术领域[0001]本发明属于钒冶金领域，涉及一种钒铁的制备方法，尤其涉及一种真空还原制备钒铁的方法。背景技术[0002]钒铁是一种重要的合金添加剂，可改变钢材的物理特性，提高钢的强度、韧性、延展性和耐热