[發(fā)明專利]一種連續(xù)化生產(chǎn)氮化錳產(chǎn)品的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510170143.1
• 申請(qǐng)日: 2015-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN104773714A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海娟;楊景軍;賈強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)吉林機(jī)電設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C01B21/06
• 分類號(hào): C01B21/06
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林;臧廣維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵合金冶煉領(lǐng)域，涉及一種鐵合金氮化的生產(chǎn)工藝，是一種連續(xù)化生產(chǎn)氮化錳產(chǎn)品的方法。

背景技術(shù)

在鋼鐵工業(yè)中，錳是居于鐵之后第二位重要的金屬元素，幾乎90%以上的錳消耗于鋼鐵工業(yè)，有“無錳不成鋼”一說。錳單獨(dú)加入時(shí)，極易氧化，氮因密度極小而不易加入，往往在冶煉某些合金時(shí)需同時(shí)加入，氮化錳不僅利于鋼水吸收，也使錳、氮元素的利用率變高。近年來，人們對(duì)氮化合金的認(rèn)識(shí)和利用更加深入和普及，在結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼等許多鋼種都應(yīng)用了氮化錳，特別是在國(guó)外，氮化錳的消耗量逐年增加，我國(guó)的氮化錳生產(chǎn)產(chǎn)品大部分用于出口。因此氮化錳合金的研究和開發(fā)毫無疑問具有實(shí)際意義。

目前國(guó)內(nèi)在氮化錳合金生產(chǎn)技術(shù)上還十分落后，存在著諸多問題，氮化反應(yīng)在密閉爐內(nèi)進(jìn)行，不能連續(xù)化生產(chǎn)，物料無運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致爐溫不均，氮化時(shí)間長(zhǎng)、氮化溫度制度不合理、產(chǎn)品氮含量低、成分偏差大，生產(chǎn)成本高，無法滿足出口要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種連續(xù)化生產(chǎn)氮化錳產(chǎn)品的方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是：一種連續(xù)化生產(chǎn)氮化錳產(chǎn)品的方法，其特征是：包括以下步驟：

1）將電解錳片、金屬錳和錳鐵的至少一種破碎至40~200目后，以3~5?wt%的比例添加粘結(jié)劑壓制成Φ3~5cm的球型；

2）將推板窯或隧道窯進(jìn)行升溫升壓，溫度范圍為800~1000℃，且始終保持100~10000Pa的正壓，推板窯或隧道窯進(jìn)口端溫度高、出口端溫度低；

3）將步驟1）制得的物料放置在推板窯或隧道窯內(nèi)，同時(shí)向推板窯或隧道窯內(nèi)通入氮?dú)饣蛘甙钡旌蠚猓獨(dú)饣蛘甙钡旌蠚獾牧髁繚M足窯內(nèi)100~10000Pa的正壓?、通入時(shí)間2~8h；

4）將步驟3）制得的物料出窯，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下冷卻至100℃~150℃。

所述粘結(jié)劑為水玻璃。

本發(fā)明的一種連續(xù)化生產(chǎn)氮化錳產(chǎn)品的方法現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）能連續(xù)化生產(chǎn)，取消單爐生產(chǎn)過程中的升溫過程和降溫過程，充分利用錳和氮反應(yīng)放出的熱量，能耗低，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)時(shí)間大大縮短，顯著降低了生產(chǎn)成本；

2}采用常壓氮化，無需抽真空，無需耐高壓，設(shè)備投資小，顯著降低了投資成本；

3）根據(jù)錳氮相圖和氮?dú)庠阱i中的溶解平衡關(guān)系，可知在700℃至1100℃范圍內(nèi)，氮在錳中的飽和溶解度隨著溫度的降低而增高。但是當(dāng)溫度低于750℃，電解錳基本不氮化；當(dāng)?shù)瘻囟葹?00℃左右時(shí)，電解錳緩慢氮化；當(dāng)?shù)瘻囟雀哂?00℃時(shí)，電解錳氮化速率較快。因此，推板窯或隧道窯內(nèi)的溫度范圍為800~1000℃，且進(jìn)口端溫度較高，出口段溫度較低。既能縮短氮化時(shí)間又能提高氮化錳產(chǎn)品的氮含量。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1，步驟如下：

1）將1噸電解錳片破碎至40目后，以3?wt%的比例添加水玻璃壓制Φ3cm的球型；

2）將推板窯或隧道窯進(jìn)行升溫升壓，溫度范圍為800℃，且始終保持100Pa的正壓，推板窯或隧道窯進(jìn)口端溫度高、出口端溫度低；

3）將步驟1）制得的物料放置在推板窯或隧道窯內(nèi)，同時(shí)向推板窯或隧道窯內(nèi)通入氮?dú)饣蛘甙钡旌蠚猓獨(dú)饣蛘甙钡旌蠚獾牧髁繚M足窯內(nèi)100Pa的正壓、通入時(shí)間2h；

4）將步驟3）的物料出窯，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下冷卻至100℃，獲得的氮化錳球產(chǎn)品經(jīng)過北京有色金屬研究總院國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心測(cè)得氮含量為7.5wt%。

實(shí)施例2，步驟如下：

1）將1噸電解錳片破碎至120目后，以4wt%的比例添加水玻璃壓制Φ4cm的球型；

2）將推板窯或隧道窯進(jìn)行升溫升壓，溫度范圍為900℃，且始終保持550Pa的正壓，推板窯或隧道窯進(jìn)口端溫度高、出口端溫度低；

3）將步驟1）制得的物料放置在推板窯或隧道窯內(nèi)，同時(shí)向推板窯或隧道窯內(nèi)通入氮?dú)饣蛘甙钡旌蠚猓獨(dú)饣蛘甙钡旌蠚獾牧髁繛闈M足窯內(nèi)550Pa的正壓?、通入時(shí)間5h；

4）將步驟3）的物料出窯，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下冷卻至125℃，獲得的氮化錳球產(chǎn)品經(jīng)過北京有色金屬研究總院國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心測(cè)得氮含量為7.2wt%。

實(shí)施例3，步驟如下：

1）將1噸電解錳片破碎至200目后，以5wt%的比例添加水玻璃壓制Φ5cm的球型；