[發(fā)明專利]一種釩氮合金半成品高效脫水的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210493916.X
• 申請(qǐng)日: 2022-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN114791209A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南眾鑫新材料科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F26B5/00
• 分類號(hào): F26B5/00;F26B5/06;F26B5/16;F26B21/14;F26B25/06
• 代理公司: 長(zhǎng)沙新裕知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

一種釩氮合金半成品高效脫水的方法，包括如下步驟：（1）將待脫水的釩氮合金半成品與脫水劑混合，得釩氮合金與脫水劑的混合料；（2）預(yù)凍；（3）凍結(jié)；（4）升華；（5）升溫通氣體：將冷凍干燥設(shè)備內(nèi)溫度調(diào)整為10～20℃，并調(diào)整真空度為10～20Pa，通入氮?dú)夂桶睔饣旌蠚怏w，待冷凍干燥設(shè)備內(nèi)充滿混合氣體后，維持30分鐘以上；即成。本發(fā)明之釩氮合金半成品高效脫水的方法，往釩氮合金半成品中混入脫水劑，再結(jié)合真空冷凍干燥技術(shù)，在低溫下將釩氮合金半成品的含水量控制在0.1％以下。升華過程中通入氮?dú)夂桶睔饣旌蠚怏w，使得釩氮合金的含水量穩(wěn)定，不易復(fù)潮。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脫水的方法，尤其是涉及一種釩氮合金半成品高效脫水的方法。

背景技術(shù)

釩作為我國(guó)重要的金屬資源，被稱為工業(yè)的味精，其主要產(chǎn)品有五氧化二釩、三氧化二釩、釩氮合金、釩鐵合金和釩鋁合金等，可廣泛用于鋼鐵、化工、國(guó)防、電子、制造、儲(chǔ)能、醫(yī)藥和催化等領(lǐng)域。

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。

釩氮合金是由五氧化二釩、碳粉、活性劑等原材料制成的坯件，在常壓、氮?dú)夥毡Ｗo(hù)下，經(jīng)1500～1800℃高溫狀態(tài)下，反應(yīng)生成釩氮合金。在生產(chǎn)釩氮合金時(shí)，一般會(huì)先將生產(chǎn)釩氮合金的釩氮原料成型，釩氮原料成型直接影響著釩氮合金的質(zhì)量和產(chǎn)量。

釩氮合金是一種新型、優(yōu)質(zhì)的煉鋼添加劑，采用釩氮合金微合金化，可以在最經(jīng)濟(jì)的條件下促使鋼鐵產(chǎn)品升級(jí)換代，但是其在生產(chǎn)過程中，由于坯料本身含有水份，再加上對(duì)坯料進(jìn)行處理成型時(shí)，需要用到特制的膠水，這樣，坯料內(nèi)就會(huì)含有大量的水份和膠水成份，在生產(chǎn)過程中，這些含在其中的水份和膠水就會(huì)被蒸發(fā)出來成為有害氣體，該有害氣體會(huì)嚴(yán)重影響釩氮合金產(chǎn)品的質(zhì)量，影響生產(chǎn)效率，也增加了維修費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其是克服現(xiàn)有技術(shù)釩氮合金半成品含一定量水的不足，提供一種釩氮合金半成品高效脫水的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

一種釩氮合金半成品高效脫水的方法，包括如下步驟：

（1）將待脫水的釩氮合金半成品（即釩氮合金料坯）與脫水劑混合，得釩氮合金與脫水劑的混合料；

所述脫水劑相當(dāng)于釩氮合金半成品質(zhì)量的0.5-2%（優(yōu)選0.6-0.8%）。研究表明，添加合適量的脫水劑，能在保證脫水效果的同時(shí)，避免引入過多雜質(zhì)。脫水劑的添加量太少，脫水效果不夠好，脫水劑的添加量太多，引入過多雜質(zhì)，影響最終釩氮合金產(chǎn)品的純度。

脫水劑主要由以下質(zhì)量份的組份組成：氯化鎂0.1-1質(zhì)量份、過硫酸銨0.1-1質(zhì)量份，N,N-二甲基甲酰胺10-20質(zhì)量份、甲醛5-10質(zhì)量份。

本申請(qǐng)人經(jīng)過大量試驗(yàn)意外的發(fā)現(xiàn)一定量的氯化鎂和過硫酸銨溶于N,N-二甲基甲酰胺和甲醛的混合液中，具有較強(qiáng)的脫水作用，并且脫水速率快，脫水效果好，且用量少。

（2）預(yù)凍：將步驟（1）所得釩氮合金與脫水劑的混合料放入冷凍干燥設(shè)備中，將冷凍干燥設(shè)備內(nèi)溫度降至-18～-15℃，并維持1～2h。

（3）凍結(jié)：經(jīng)過步驟（2）預(yù)凍后，將冷凍干燥設(shè)備內(nèi)的溫度降至-30～-20℃，然后控制冷凍干燥設(shè)備內(nèi)的壓力至50Pa以下并維持3～6h。

（4）升華：經(jīng)過步驟（3）凍結(jié)后，設(shè)冷凍干燥設(shè)備內(nèi)溫度為-5℃～-10℃，且冷凍干燥設(shè)備內(nèi)的壓力維持在50Pa以下，保溫20分鐘以上（優(yōu)選30～40分鐘）；然后調(diào)整真空度為100～120Pa，且維持冷凍干燥設(shè)備內(nèi)溫度在-5℃～-10℃，繼續(xù)保溫30分鐘以上（優(yōu)選40～60分鐘）。