[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)釩氮合金的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010039364.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN111004964A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮良榮;甘亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馮良榮
• 主分類號(hào): C22C35/00
• 分類號(hào): C22C35/00;C22B5/10;C22B34/22;C22C27/02
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1.一種生產(chǎn)釩氮合金的方法，將氧化釩和碳質(zhì)還原劑原料混合成型形成物料球，在氮?dú)鈿夥罩袑⑵渲鸩郊訜嵘郎氐?200℃以上還原氮化，然后逐步降溫冷卻得到釩氮合金產(chǎn)品，其特征在于：

所述的還原氮化過程在直熱式回轉(zhuǎn)窯裝置中進(jìn)行；所述直熱式回轉(zhuǎn)窯有窯頭箱、窯尾箱、回轉(zhuǎn)管和緊靠回轉(zhuǎn)管內(nèi)壁的耐材，由耐材圍成的圓柱狀或棱柱狀的空腔為窯膛，窯膛分為窯膛進(jìn)料口、升溫段、加熱段、降溫段、窯膛出料口；所述的物料球從一個(gè)進(jìn)料通道到達(dá)所述的窯膛進(jìn)料口進(jìn)入窯膛，依次經(jīng)過所述的升溫段、加熱段、降溫段，然后從窯膛出料口撤出窯膛掉落到窯尾箱中暫存并間歇從窯尾箱中出料；所述的氮?dú)鈴母G膛出料口進(jìn)入窯膛，依次經(jīng)過降溫段、加熱段、升溫段，從窯膛進(jìn)料口撤出窯膛；窯膛進(jìn)料口端回轉(zhuǎn)管與窯頭箱轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接，窯膛出料口端回轉(zhuǎn)管與窯尾箱轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接；

所述的直熱式回轉(zhuǎn)窯窯膛加熱段兩端窯膛壁上固定有正負(fù)電極即正極和負(fù)極，正極和負(fù)極與窯膛內(nèi)的物料球接觸，通過該正極和負(fù)極對(duì)加熱段中的物料球通入2000安培以上的直流電流，利用物料球自身的電阻發(fā)熱加熱物料球；

所述的直熱式回轉(zhuǎn)窯窯膛內(nèi)壁上有向窯膛凸出的耐材和/或電極材料形成炒料槽；在窯膛出料口處有擋料板；通過所述的炒料槽和擋料板提高窯膛內(nèi)物料球的料位，使得物料球在加熱段中的填充率提高到25%以上；加熱段窯膛的長(zhǎng)度和其等效直徑之比為5~30；

在所述的直熱式回轉(zhuǎn)窯開車時(shí)，即在直熱式回轉(zhuǎn)窯加熱段從室溫升溫到1200℃以上的升溫過程中，在其加熱段放入在所述的正負(fù)極通電情況下能夠發(fā)熱的電阻料，并向該電阻料通電加熱，把加熱段預(yù)熱到一定的溫度后再逐步用所述的物料球替換電阻料；或者將所述的物料球直接加料到加熱段，然后用導(dǎo)電材料或者所述的電阻料短路一部分所述的物料球，減小加熱段物料球料堆的電阻，以使其能夠在所述的正極和負(fù)極電壓下通電發(fā)熱升溫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)釩氮合金的方法，其特征在于：

在所述的窯膛出料口和擋料板之間設(shè)置有篩孔管和/或在擋料板和窯尾箱物料暫存處之間物料通過的路徑設(shè)置有篩板；

所述的篩孔管的兩端管口為篩孔管進(jìn)料口和出料口；篩孔管管壁上分布有孔徑相同的篩孔，篩孔等效直徑5~30mm；出窯膛出料口的物料球經(jīng)過篩孔管時(shí)，粒度大于篩孔的大塊物料球從篩孔管出料口掉落到窯尾箱中，粒度小于篩孔的細(xì)碎物料從篩孔掉落到窯尾箱；

所述的篩板傾斜設(shè)置在物料掉落到窯尾箱的路徑上；篩板上分布有大小相同的篩孔，篩孔的等效直徑在5~30mm之間；在物料下落過程中將物料分為粒度范圍不同的大塊物料和小塊物料兩部份；

窯尾箱中設(shè)置隔板，將將粒度不同的物料隔開；窯尾箱相應(yīng)的設(shè)置兩個(gè)以上的出料口，分別用于不同粒度的物料的出料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種生產(chǎn)釩氮合金的方法，其特征在于：所述的物料球通過一個(gè)進(jìn)料通道進(jìn)入到窯膛進(jìn)料口，在進(jìn)料通道上設(shè)置有料位檢測(cè)或者觀察裝置，該料位檢測(cè)或觀察裝置高于窯膛進(jìn)料口的最高點(diǎn)；當(dāng)所述物料球料位下降到該料位檢測(cè)或者觀察裝置處時(shí)觸發(fā)報(bào)警和/或觸發(fā)人工或者自動(dòng)機(jī)械上料，或者連續(xù)上料時(shí)加快上料的速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種生產(chǎn)釩氮合金的方法，其特征在于：構(gòu)成窯膛壁的耐材為電阻率比加熱段中物料球堆電阻率大5倍以上的非金屬材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種生產(chǎn)釩氮合金的方法，其特征在于：在物料球中加入不超過釩重量以鐵計(jì)100%的鐵、氧化鐵或者其混合物，生產(chǎn)得到含鐵的釩氮合金或者氮化釩鐵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種生產(chǎn)釩氮合金的方法，其特征在于：施加到所述的正極和負(fù)極上的電源為可調(diào)直流電源，其電壓范圍在0~200V之間可調(diào)，電流范圍在0~20000安培之間可調(diào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種生產(chǎn)釩氮合金的方法，其特征在于：所述的窯膛內(nèi)氣氛的壓力在窯膛出料口處高于大氣壓5Pa以上。