[發明專利]一種氮化釩的生產工藝

有效

• 申請號: 201010622996.1
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102556985A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王安仁;嚴華軍;魏幫華
• 申請（專利權）人: 湖北鐘祥華幫科技有限公司
• 主分類號: C01B21/06
• 分類號: C01B21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，更具體地說是涉及生產氮化釩的技術領域。

背景技術

鋼微合金化已成為高質量鋼的重要手段，釩可以作為合金和微合金加入鋼中，對于鋼的釩微合金化，主要是靠釩的沉淀析出細化晶粒，鋼中氮的存在，進一步提高這一作用，因為析出物就是釩的碳氮化合物，鋼中直接加入氮化釩將進一步體現釩微合金化對性能的作用優勢，生產還表明，氮化釩比加釩鐵節約釩用量，氮化釩的生產最早出現在美國聯合碳化物公司，該公司采用真空感應爐生產，方法是：抽真空-充氮，我國也有部分廠家采用相同方法生產氮化釩，但本方法由于感應爐受線圈限制，爐子不可能做大，而且有加料出樣過程，因此過程不連續，產量低，我國攀鋼率先采用推板窯生產氮化釩，可以連續生產，缺點就是氣氛控制精度沒有感應爐高，爐襯壽命不過一年，后來還相繼出現微波生產氮化釩，豎爐生產氮化釩、納米氮化釩等，但由于爐子或工藝本身的缺陷，產量都較小，而且經常出現設備問題。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述之不足而提供一種生產效率高，單位耗電量低，既可有效保證產品質量，還能延長爐襯壽命的氮化釩生產工藝。

本發明為了解決上述技術問題而采用的技術解決方案如下：

一種氮化釩的生產工藝，其主要生產工藝如下：配料-壓球-干燥-預還原-還原-碳化-氮化-冷卻，先將80-100重量份純度為98％以上的粉狀V₂O₅，20-30重量份的碳粉和30-50重量份的2％-6％的聚乙烯醇水溶液進行混合均勻；然后將混合均勻的生料在壓球機上壓球；將生球從步進鏈式隧道窯的窯頭一端送入進行干燥和預還原過程，整個過程需要3-6小時，在隧道窯的窯尾一端向窯內送入過量的高溫CO氣體，所述隧道窯的窯尾溫度控制在700℃-800℃之間，窯頭溫度控制在400℃-500℃之間，隧道窯內的壓力保持在50Pa-100Pa之間；經過預還原的爐料直接送入推板窯，推板窯采用半密封形式，推板窯內充入足夠的氮氣，窯內保持微正壓50Pa-150Pa之間，窯內的加熱溫度控制在700℃-1550℃之間，爐料在推板窯內進行還原、碳化和氮化過程需要15小時-20小時，其中爐料在推板窯內首先進行還原過程，還原過程推板窯內溫度控制在850℃-1350℃之間，氧含量控制在100ppm-1200ppm之間，爐料在被還原后通過氣幕隔離區再進行碳化和氮化過程，碳化過程中推板窯內的溫度控制在1100℃-1400℃之間，氧含量控制在100ppm-800ppm之間，氮化過程中推板窯內的溫度控制在1300℃-1550℃之間，氧含量控制在100ppm-500ppm之間；爐料在推板窯內經過氮化后進行冷卻過程，爐料在常壓下冷卻1-3小時，待爐料溫度低于150℃時即可出窯。

所述氣幕隔離區即是在窯膛內設置相互間距為20厘米的石墨隔離插板，插板間充入氮氣，壓力控制在100Pa-200Pa之間。

所述氣幕隔離區的石墨隔離插板為三塊。

本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是：本發明首先采用步進鏈式隧道窯對爐料進行干燥和預還原處理，再采用推板窯對爐料進行還原、碳化和氮化處理，再在精確控制各窯內工藝的參數條件下，可實現連續化生產，生產效率得到了大大提高，同時也降低了單位產品耗電量；本發明在推板窯的窯膛內設計了氣幕隔離區，它能很好地將爐料被還原時的氣氛與爐料被碳化和氮化時的氣氛進行有效隔離，這樣做不僅有效地保證了產品質量，還能大大延長爐襯壽命，使得爐襯不變窯內還原時的復雜氣氛所破壞。

具體實施方式