[發明專利]鈮鐵合金生產方法

在審

• 申請號: 202011092014.2
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112430756A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 彭俊;倪航星;何志敏;曹煒;王占忠;王沖;閆彬;史德生;張志強
• 申請（專利權）人: 中色（寧夏）東方集團有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C27/02;C22C35/00;C22C1/06
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所 64103
• 代理人: 周曉梅

本發明提供了一種鈮鐵合金生產方法，包括鋁熱法生產鈮鐵和精煉鈮鐵步驟；所述鋁熱法生產鈮鐵步驟中將冶金級氧化鈮：鋁粉：氧化鐵粉：石灰：螢石粉：硝石按比例混合；將上述原料裝入反應器中，點燃反應，得到鈮鐵合金液，合金液上層為渣液層；所述精煉步驟為：向上述渣液層中下放電極，通過電弧加熱渣液層，使渣液層保持流動性；向渣液中噴吹鋁粉，促進鋁粉將渣液中的鈮元素還原出來，進入合金液中；本發明利用鋁熱法和電弧加熱噴鋁能耗低，工序簡單，生產周期短，對環境無污染。

技術領域

本發明涉及合金生產技術領域，尤其涉及一種鈮鐵合金生產方法。

背景技術

鈮鐵主要用于冶煉高溫(耐熱)合金，不銹鋼和高強度低合金鋼。對鋼的組織起細化作用，可提高鋼的強度、韌性和蠕變性能，提高鋼的抗腐蝕能力。能起到細化組織作用，使鋼具有良好的成型性和焊接性能。鈮在高溫合金中起固溶強化和碳化物沉淀強化作用，提高高溫合金的屈服強度和表面穩定性。鈮的重量是難熔金屬中較輕的一種，也是高溫合金大量使用的因素之一。

目前，國內生產鈮鐵合金的生產方法為氧化鈮鋁熱法生產，國際上巴西鈮鐵為鈮精礦電熱法生產。

鋁熱法用鋁作為還原劑，將鋁、氧化鈮、氧化鐵粉、造渣劑、發熱劑等混合裝爐，直接點火反應制取鈮鐵合金，此法收率較低，僅為94%左右。

鈮精礦電熱法生產采用礦熱爐生產，周期長，連續作業，且合金質量達不到國家60A標準。

發明內容

有必要提出一種鈮鐵合金生產方法，包括鋁熱法生產鈮鐵和精煉鈮鐵步驟；

所述鋁熱法生產鈮鐵步驟為：

S11：將原料按照如下重量份配比混料：

冶金級氧化鈮：鋁粉：氧化鐵粉：石灰：螢石粉：硝石=1：0.45-0.7：0.3-0.7：0.05-0.15：0.06-0.2：0.01-0.05；

S12：對上述原料中的石灰球磨和粒度篩分，控制其粒度不大于3mm；對鋁粉、螢石粉、硝石分別烘干，去除水分；

S13：將上述原料裝入反應器中，點燃反應，得到鈮鐵合金液，合金液上層為渣液層；

所述精煉步驟為：

S21：向上述渣液層中下放電極，通過電弧加熱渣液層，使渣液層保持流動性；

S22：向渣液中噴吹鋁粉，促進鋁粉將渣液中的鈮元素還原出來，進入合金液中。

本發明的兩個步驟包括鋁熱法制備鈮鐵合金和電弧加熱精煉加鋁貧渣步驟。本發明利用鋁熱法和電弧加熱噴鋁能耗低，工序簡單，生產周期短，對環境無污染。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種鈮鐵合金生產方法，包括鋁熱法生產鈮鐵和精煉鈮鐵步驟；

所述鋁熱法生產鈮鐵步驟為：

S11：將原料按照如下重量份（公斤）配比混料：

冶金級氧化鈮：鋁粉：氧化鐵粉：石灰：螢石粉：硝石=1：0.45-0.7：0.3-0.7：0.05-0.15：0.06-0.2：0.01-0.05；

S12：對上述原料中的石灰球磨和粒度篩分，控制其粒度不大于3mm；對鋁粉、螢石粉、硝石分別烘干，去除水分；

S13：將上述原料裝入反應器中，點燃反應，得到鈮鐵合金液，合金液上層為渣液層；

所述精煉步驟為：

S21：向上述渣液層中下放電極，通過電弧加熱渣液層，使渣液層保持流動性；

S22：向渣液中噴吹鋁粉，促進鋁粉將渣液中的鈮元素還原出來，進入合金液中；

本發明步驟中所涉及到的化學反應為：

3Nb₂O₅+10Al=6Nb+5Al₂O₃