[發明專利]硅釩鐵合金及其生產方法

有效

• 申請號: 201310475994.8
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103484752A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 陳守均;陳守俊
• 申請（專利權）人: 攀枝花市仁通釩業有限公司
• 主分類號: C22C35/00
• 分類號: C22C35/00;C22C27/02;C22C1/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于鐵合金技術領域，具體屬于一種硅釩鐵合金及其生產方法。

背景技術

鋼鐵產業近年來最重要的技術進步是鋼鐵材料微合金化技術的開發與推廣應用。常用的微合金化元素有鈮、釩、鈦等，它們通常以碳化物或者氮化物的形式加入，從經濟的角度來看，也有采用直接加入硅釩鐵合金或者氮化硅釩鐵合金的。

釩鐵的生產方法很多，但總體來看無非是硅熱法與鋁熱法兩種，鋁熱法的優點是產品含釩量高，缺點是將其中的硅含量當成雜質來控制，生產成本高；硅熱法的缺點是產品釩含量較低，不能用于生產釩含量很高的釩鐵，但它的最大優點是生產成本低。現用的硅熱法生產釩鐵，由于其中的目標是為了生產含硅較低的釩鐵，故需要用金屬鋁來部分替代硅作為還原劑，既增加了生產成本，也使過程控制復雜，如果生產的硅釩鐵具有一定的硅含量，則生產過程可以配加過量的硅來實現，既可以最大限度的提高釩的回收率，也可以降低生產成本。

中國發明專利ZL200810212508.2公開了一種釩硅合金及其制備和應用方法，該專利用釩渣、硅石與碳質還原劑為原料，造球后高溫煅燒，制備出釩硅鐵合金產品。該工藝的優點是原料成本低，缺點是產品中雜質含量高，產品的應用受到很大的局限。

發明內容

針對現有技術存在不足，本發明提供了一種硅釩鐵合金及其生產方法。該方法具有生產工藝簡單、釩收率高、生產成本低等優點。該方法通過選擇合適的硅/釩質量配比、爐渣堿度，冶煉出硅釩鐵合金產品，既可以直接用于鋼鐵材料，也可以用作氮化硅釩鐵生產的原料。

本發明所解決的第一個技術問題是提供一種硅釩鐵合金。該硅釩鐵合金由下述重量配比的組分組成：釩50～65wt%、硅18～25wt%、余量為鐵及不可避免的雜質。

本發明所解決的第二個技術問題是提供上述硅釩鐵合金的生產方法。該方法包括以下步驟：

a、原料研磨與均化：將含釩原料、硅鐵、石灰分別破碎到-100目～-140目，并分別混勻待用；

b、原料分析：分析上述破碎后的含釩原料中釩含量、硅鐵中硅含量、石灰中氧化鈣含量；

c、混料：按照質量比為Si/V₂O₅=0.5～0.6、CaO/V₂O₅=0.80～2.30進行配料，加入上述三種原料，將配好的料干混，然后加水濕混，加水量以控制濕混料中水分含量為4.0～8.0wt%即可；

d、壓球：將濕混料壓球得到濕料球，單顆濕料球質量控制在50～100g；

e、干燥：將濕料球干燥，得干料球；

f、冶煉：將干料球冶煉，冶煉過程中控制熔體溫度1600～1700℃，冶煉終點爐渣中釩元素含量不超過0.25wt%；

g、出爐：冶煉結束，首先倒出大部分液體爐渣，再將余下的熔體一起倒出，冷卻即得硅釩鐵合金。

優選的，上述生產方法，步驟a中，所述的含釩原料為釩酸鹽、氧化釩或含釩爐渣中至少一種；所述的硅鐵為75SiFe、85SiFe或金屬硅中至少一種；所述的石灰為冶金石灰或活性石灰中任意一種。

進一步，優選的，上述生產方法，步驟a中，所述的釩酸鹽為釩酸鈉或釩酸銨中至少一種；氧化釩為五氧化二釩、四氧化二釩或三氧化二釩中任意一種；所述的石灰中氧化鈣含量在85wt%以上。

優選的，上述生產方法，步驟a中，含釩原料、硅鐵、石灰研磨后的粒度為-100～-120目。

優選的，上述生產方法，步驟c中，質量比為Si/V₂O₅＝0.55，CaO/V₂O₅＝1.40～2.00。

優選的，上述生產方法，步驟c中，干混10min，然后濕混20min。

優選的，上述生產方法，步驟c中，濕混料的水分含量為5.0～6.0wt%。

優選的，上述生產方法，步驟d中，壓球壓力控制到8～12Mpa。

優選的，上述生產方法，步驟d中，單顆濕料球質量控制在75～85g。

具體的，上述生產方法，步驟e中，干料球水分含量不超過1wt%。

優選的，上述生產方法，步驟f中，冶煉熔體溫度為1650℃。

具體的，上述生產方法，步驟g中，倒出80wt%的液體爐渣。

具體的，上述生產方法，步驟g中，將熔體空冷48h。

一種由上述生產方法制備所得的硅釩鐵合金。