制备氮钒合金的方法和系统.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CN106148751A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201610621907.9(22)申请日2016.08.01(71)申请人江苏省冶金设计院有限公司地址210007江苏省南京市大光路大阳沟44号(72)发明人吴佩佩王健月王福佳曹志成薛逊吴道洪(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人李志东(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C27/02(2006.01)C22B34/22(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称制备氮钒合金的方法和系统(57)摘要本发明公开了制备氮钒合金的方法和系统。其中，制备氮钒合金的方法包括：将三氧化二钒粉末与石墨粉末进行成型处理，得到混合物料团块；将所述混合物料团块输送至转底炉的进料区进行布料，所述混合物料团块依次经过碳化还原区、氮化合成区和冷却区后，经出料区排出，其中，所述混合物料团块进入所述碳化还原区进行碳化还原处理，得到碳化钒和一氧化碳；所述碳化钒进入所述氮化合成区与氮气进行氮化处理，得到氮钒合金；所述氮钒合金进入所述冷却区进行冷却处理，得到冷却的氮钒合金。该方法以三氧化二钒和石墨为原料制备混合物料团块，并在转底炉中分步进行碳化还原处理和氮化处理，得到氮含量高、杂质含量低的钒氮合金。CN106148751ACN106148751A权利要求书1/2页1.一种制备氮钒合金的方法，其特征在于，包括：将三氧化二钒粉末与石墨粉末进行成型处理，以便得到混合物料团块；将所述混合物料团块输送至转底炉的进料区进行布料，所述混合物料团块依次经过碳化还原区、氮化合成区和冷却区后，经出料区排出，其中，所述混合物料团块进入所述碳化还原区进行碳化还原处理，以便得到碳化钒和一氧化碳；所述碳化钒进入所述氮化合成区与氮气进行氮化处理，以便得到氮钒合金；所述氮钒合金进入所述冷却区进行冷却处理，以便得到冷却的氮钒合金。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三氧化二钒粉末与石墨粉末按质量比100：(45-50)进行所述成型处理。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述三氧化二钒粉末的纯度不低于98％。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述三氧化二钒粉末与石墨粉末的粒度均不大于200目。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述混合物料团块的直径为10-15毫米。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述碳化还原处理的温度为1200-1250℃，时间为0.5-1小时，任选地，所述氮化处理的温度为1250-1380℃，时间为1-1.5小时，且氮气分压与氧气分压的比值不低于33。7.一种实施权利要求1-6任一项所述制备氮钒合金的方法的系统，其特征在于，包括：成型装置，所述成型装置具有三氧化二钒粉末入口、石墨粉末入口和混合物料团块出口；转底炉，所述转底炉沿原料运动的方向依次设置进料区、碳化还原区、氮化合成区、冷却区和出料区，其中，所述进料区具有混合物料团块入口，所述混合物料团块入口与所述混合物料团块出口相连；所述碳化还原区具有一氧化碳出口；所述氮化合成区具有第一氮气入口；所述出料区具有氮钒合金出口。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述转底炉进一步包括：第一挡墙，所述第一挡墙设置在所述碳化还原区和所述氮化合成区之间；第二挡墙，所述第二挡墙设置在所述氮化合成区和所述冷却区之间；第三挡墙，所述第三挡墙设置在所述冷却区和所述出料区之间，任选地，所述转底炉进一步包括：第一氮气通孔，所述第一氮气通孔设置在所述第二挡墙上；第二氮气通孔，所述第二氮气通孔设置在所述第三挡墙上，任选地，所述转底炉进一步包括：2CN106148751A权利要求书2/2页第二氮气入口，所述第二氮气入口设置在所述转底炉的顶壁上，任选地，所述转底炉进一步包括：水冷壁，所述水冷壁设置在所述冷却区的侧壁上。9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述转底炉进一步包括：蓄热式烧嘴，所述蓄热式烧嘴设置在所述碳化还原区和所述氮化合成区，任选地，所述转底炉进一步包括：一氧化碳输送通道，所述一氧化碳输送通道分别与所述碳化还原区的所述一氧化碳出口和所述蓄热式烧嘴的进气口相连。10.根据权利要求7-9任一项所述的系统，其特征在于，所述转底炉进一步包括：螺旋出料器，所述螺旋出料器设置在所述出料区的所述氮钒合金出口处，所述螺旋出料器包括：螺旋轴体；和螺旋叶片，所述螺旋叶片盘旋设置在所述螺旋轴体上，任选地，所述螺旋出料器进一步包括：冷却水通道，所述冷却水通道设置在所述螺旋出料器的内部，并沿所述螺旋出料器的轴向设置；和氮气通道，所述氮气通道设置在所述冷