[發(fā)明專利]一種氮化釩合金生產(chǎn)技術(shù)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310081266.9
• 申請(qǐng)日: 2013-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103160698A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石民安;石文安;石拓;張冠運(yùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西峽縣中嘉合金材料有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/00
• 分類號(hào): C22C1/00;C22C27/02
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氮化釩合金生產(chǎn)技術(shù)。

背景技術(shù)

氮化釩，別名是釩氮合金是一種新型合金添加劑，可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產(chǎn)。氮化釩添加于鋼中能提高鋼的強(qiáng)度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機(jī)械性能，并使鋼具有良好的可焊性。在達(dá)到相同強(qiáng)度下，添加氮化釩節(jié)約釩加入量30-40%，進(jìn)而降低了成本。釩氮合金可用于結(jié)構(gòu)鋼，工具鋼，管道鋼，鋼筋及鑄鐵中。釩氮合金應(yīng)用于高強(qiáng)度低合金鋼中可同時(shí)進(jìn)行有效的釩、氮微合金化，促進(jìn)鋼中碳、釩、氮化合物的析出，更有效的發(fā)揮沉降強(qiáng)化和細(xì)化晶粒作用。現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)是：以五氧化二釩為主原料，通過(guò)推板窯或中頻加熱的方法使原料與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)出氮化釩產(chǎn)品。該工藝消耗大量的電力，并且在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢氣。申請(qǐng)?zhí)枺?01010548528.4?的發(fā)明提供了一種氮化釩的制備方法,將氧化釩與有機(jī)氮化物混合經(jīng)過(guò)溶劑熱處理制得釩氮螯合物,結(jié)晶、過(guò)濾,然后在保護(hù)氣體中煅燒,得到氮化釩。以上技術(shù)方案中，需要經(jīng)過(guò)溶劑熱處理，溶劑廢液污染了環(huán)境，煅燒需要額外消耗電能，多余的無(wú)氧有機(jī)氮化物還需要回收，增加了工藝步驟，進(jìn)一步消耗了能源，不利于節(jié)能環(huán)保。自蔓延技術(shù)：是利用化學(xué)反應(yīng)自身放熱合成材料的一種技術(shù)，又被稱為燃燒合成（Combustion?Synthesis）。它的基本要素是1、利用化學(xué)反應(yīng)放熱，完全（或部分）不需要外熱源；2、通過(guò)快速自動(dòng)波燃燒的自維持反應(yīng)得到所需成份和結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物；3、通過(guò)改變熱的釋放和傳輸速度來(lái)控制過(guò)程的速度、溫度、轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的成份及結(jié)構(gòu)。目前還沒(méi)有自蔓延技術(shù)應(yīng)用于氮化釩生產(chǎn)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種能夠降低耗電量并不產(chǎn)生廢氣的氮化釩合金生產(chǎn)技術(shù)。

實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是：一種氮化釩合金生產(chǎn)技術(shù)，其步驟為：（1）將釩鐵和助燃劑粉碎為100～200目,按20:1的比例進(jìn)行混合；?

（2）將步驟（1）混合好的原料裝入反應(yīng)釜中,抽真空至-0.1兆帕,然后充入氮?dú)庵?.3兆帕的壓力,密閉反應(yīng)釜；

（3）通過(guò)電子點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃物料與氮?dú)膺M(jìn)行自蔓延反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程通過(guò)壓力閥監(jiān)測(cè)釜內(nèi)壓力，壓力低于0.2兆帕?xí)r通入氮?dú)猓瑝毫Ω哂?.3兆帕?xí)r打開(kāi)減壓閥門(mén)，保持釜內(nèi)壓力在0.2～0.3兆帕之間；

（4）反應(yīng)開(kāi)始至出爐約2～3小時(shí)，待反應(yīng)釜內(nèi)壓力不再發(fā)生變化后，逐漸降低釜內(nèi)壓力至常壓，然后降溫至200℃,出反應(yīng)釜。?

進(jìn)一步的，步驟（1）中助燃劑為Mg粉。

本發(fā)明的有益效果是：釩鐵和助燃劑通過(guò)電子點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃后與氮?dú)獍l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱進(jìn)一步維持釩鐵和氮?dú)獬掷m(xù)反應(yīng)，通過(guò)控制輸入反應(yīng)釜的氮?dú)獾膲毫?lái)控制釩鐵與氮?dú)獾姆磻?yīng)速度，本發(fā)明節(jié)能環(huán)保，大大降低了電能的消耗,廢氣為反應(yīng)釜中過(guò)量的氮?dú)獠晃廴经h(huán)境可直接排空,生產(chǎn)過(guò)程易控制，生產(chǎn)效率高。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

?一種氮化釩合金生產(chǎn)技術(shù)，其步驟為：

（1）將釩鐵和助燃劑粉碎為100目,按20:1的比例進(jìn)行混合；?

（2）將步驟（1）混合好的原料裝入反應(yīng)釜中,抽真空至-0.1兆帕,然后充入氮?dú)庵?.3兆帕的壓力,密閉反應(yīng)釜；

（3）通過(guò)電子點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃物料與氮?dú)膺M(jìn)行自蔓延反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程通過(guò)壓力閥監(jiān)測(cè)釜內(nèi)壓力，壓力低于0.2兆帕?xí)r通入氮?dú)猓瑝毫Ω哂?.3兆帕?xí)r打開(kāi)減壓閥門(mén)，保持釜內(nèi)壓力在0.2～0.3兆帕之間；

（4）反應(yīng)開(kāi)始至出爐約3小時(shí)，待反應(yīng)釜內(nèi)壓力不再發(fā)生變化后，逐漸降低釜內(nèi)壓力至常壓，然后降溫至200℃,出反應(yīng)釜。?

進(jìn)一步的，步驟（1）中助燃劑為Mg粉。

生產(chǎn)出的氮化釩產(chǎn)品理化標(biāo)準(zhǔn)為：