一种钒氮合金生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102936678A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102936678A(43)申请公布日2013.02.20(21)申请号201210508139.8(22)申请日2012.12.03(71)申请人张春雨地址410000湖南省长沙市芙蓉区桐荫里附37号中门502室(72)发明人张春雨(74)专利代理机构长沙新裕知识产权代理有限公司43210代理人刘熙(51)Int.Cl.C22C29/16(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种钒氮合金生产方法(57)摘要本发明涉及一种钒氮合金生产方法，属于冶金技术领域。是先将含钒原料粉、铁粉、碳质粉剂和粘结剂，搅拌混合均匀后压块、成型；再与稻壳按体积比1∶1的比例送入煅烧窑中，无氧条件下干馏处理，温度为600～650℃，时间为6～7h；然后加热到1300-1500℃，同时将高纯氮气由不同的进气口送入煅烧窑中，时间为2-4h，微正压；成型物料块发生碳化和氮化反应，冷却出炉后即获得氮化钒产品。本发明通过改变成型物料块在煅烧炉中的反应环境，来解决反应产生气体的排出与参与反应气体的渗入问题，促进了碳化反应与氮化反应，最终达到提高钒氮合金的氮含量，产品质量均匀、稳定。并且实现缩短反应时间，提高产量，减低生产成本的目的。CN10293678ACN102936678A权利要求书1/1页1.一种钒氮合金生产方法，先将含钒原料粉、铁粉、碳质粉剂和粘结剂，搅拌混合均匀后压块、成型；其特征在于：将成型物料块与稻壳按体积比1∶1的比例送入煅烧窑中，无氧条件下干馏处理，处理温度为600～650℃，时间为6～7小时；然后加热到1300-1500℃，同时将高纯氮气由不同的进气口送入煅烧窑中，时间为2-4小时，窑内压力为微正压，其压力范围为0.1-0.2MPa；成型物料块发生碳化和氮化反应，冷却出炉后即获得氮化钒产品。2.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的含钒原料粉、铁粉、碳质粉剂和粘结剂的混合按重量份配比为：含钒原料粉65～85份；铁粉1～2份；碳质粉剂10～30份；粘结剂1～5份。3.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的含钒原料粉是粉末状的偏钒酸铵，或多聚钒酸铵，或五氧化二钒，或二氧化钒，或三氧化二钒，或它们之中的至少两种混合。4.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的含钒原料粉、铁粉、碳质粉剂和粘结剂的粒度优选≤120微米。5.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的煅烧窑采用外热式回转窑，加热部分采用碳化硅保护套层。6.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的成型物料块的尺寸为：10mm×10mm×10mm或15mm×15mm×15mm。7.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的碳质粉剂为活性炭。8.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的高纯氮气的体积百分比浓度为99.999％。9.根据权利要求1所述的一种钒氮合金生产方法，其特征在于：所述的粘结剂为聚乙烯醇的水溶液。2CN102936678A说明书1/3页一种钒氮合金生产方法技术领域[0001]本发明涉及一种钒氮合金生产方法，属于冶金技术领域。背景技术[0002]目前，生产含钒钢铁材料时，通常使用添加含钒合金的方法来实现。而钢中增氮促进钒的析出，增强钒的沉淀强化作用，明显提高钢的强度。因此，为了减少钒的添加量、改善钢铁的强韧性能，充分利用廉价而富有的元素氮对提高钢的性能、降低生产成本。在保证钢材强度一定前提下，含钒合金最好以钒氮合金的形式添加，增加钢中氮元素含量可减少钒的加入量，达到降低成本的目标，钢中增氮可使钒的用量节约20-40％。因此，含钒钢铁材料生产对优质钒氮合金的需求日益增加。[0003]目前，关于钒氮合金生产方法，见有关方面报导有多种多样，在原料配方配比、制备工艺过程、加热用炉窑等方面各有不同，但主要工艺路线均是用钒的氧化物配加还原剂，并在各类冶炼炉内进行还原煅烧或冶炼。钒的氧化物通常为五氧化二钒与三氧化二钒，通过配加碳化剂、水溶性粘结剂后混合制坯并干燥后，在高温条件下碳化或氮化进行制取。其反应方程式表示如下：(1)V0(固)+2C(固)＝VC(固)+CO(气)↑(2)V0(固)+C(固)+CO(气)＝VC(固)+C02(气)↑(3)2VC(固)+N2(气)↑＝2V(CN)(固)我们习惯上把反应(1)与(2)称为碳化反应，前者称为直接碳化反应，后者称为间接碳化反应；反应(3)成为氮化反应。这两种反应都是在紧实的固体料块中进行的。从反应的过程来看，碳化反应的气体产物C