钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法，属于冶金技术领域。
【背景技术】
[0002]氮化钒铁主要成份为钒、氮、铁，含有两种金属，是真正意义上的钒氮合金。本公司生产的氮化钒铁致密度高、吸收率高、产品性能稳定、经济效益显著，产品密度可达5.2g/cm3以上，钒氮比例可达4.13，与氮化钒的5.5相比更接近与钒氮理想比例3.64，经过国内多家大型钢铁企业的应用证明，钢加入量为0.5-0.7kg，可节约12.5%的钒资源，与加钒铁相比，钒的加入量可减少50%;氮化钒铁通过细化晶粒和沉淀强化作用，大幅度提高钢的强度和改善钢的韧性等综合特性;加入氮化钒铁的钢筋具有成本低、性能稳定、强度波动小、冷弯、焊接性能优良、基本无时效等特点；加入氮化钒铁无需改变国内钢铁企业目前II级螺纹钢的生产工艺，对控温、控乳无特殊要求，尤其适合我国钢铁企业在现有生产设备和工艺条件下，迅速实现螺纹钢产品由Π级向ΙΠ级、IV级乃至V级螺纹钢的升级换代。氮化钒铁还广泛应用与薄板坯连铸连乳高强度带钢、非调质钢、高强度H型钢、高速工具钢、高强度管线钢等产品中，是通过微合金化提高钢的强度，改善和提高钢的韧性等综合性能的一条经济有效途径。
[0003]—般的，钒钛磁铁矿原矿经选矿得到的含钒铁精矿送入烧结、炼铁工序，得到含钒铁水，含钒铁水经转炉提钒后得到钒渣，此时的钒回收率为46.28%，若考虑钢渣等的综合利用，实际的钒回收率略高于此数，可达到53%以上。钒渣经过焙烧、浸出和沉钒等过程获得多隹凡酸钱，多银酸钱经焙烧、还原等过程得到V2O3，V203作为原料来生产银氮合金。
[0004]众所周知，钒氮合金生产过程中，会产生合金碳化物，生产中多多少少出现未渗氮的V4C3合金碳化物，其原因是有:1.氮被阻碍;2.反应过程中没有气体氛围；3.反应温度条件不够，如果单独取出V4C3,回复到同样温度的条件下，氮是无法浸入，从而无法进一步形成钒氮合金VN，因此如何对这一部分未渗氮的V4C3合金碳化物的转化成VN，从而进一步的利用的方法，是急需要解决的生产问题，可以以此提高生产利用率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法，以此提高生产利用率。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法，其创新点在于:在进行烧结之前，先将生球铺到烧结用坩祸的底部，在坩祸内加入V4C3合金碳化物，最后按照常规的烧结工艺进行烧结钒氮合金。
[0007]进一步的，所述生球铺加个数为2?4个。
[0008]进一步的，所述生球铺到烧结用坩祸的底部的铺加方式为在生球放置平面上与坩祸底部对应处连续设置有以坩祸底部为中心，且与生球个数相同的放置孔，生球放置在放置孔里。
[0009]进一步的，所述生球放置为坩祸底部对角放置或在坩祸底部四个角处放置。
[0010]进一步的，所述V4C3合金碳化物的加入的质量百分比为2?9%。
[0011 ]本发明方法的反应原理方程式为:
c+o=co2，co2+c=co,
V203+C+N=C0+C02+ V4C3+VN,
V4C3+N+C02=C0+ VN。
[0012]本发明的有益效果如下:
(I)合成反应是一个复合反应，因为炉内温度不均匀，各部烧结情况和先后反应强度不一样，底部温度低，球不易烧熟，反应过程慢，本发明利用这一点可以将V4C3再次转变VN，在底部反应滞后的情况下，生球中有大量的氧，石墨与氧形成二氧化碳，二氧化碳将V4C3的碳夺走，一氧化碳排出，氮气浸入，形成VN。
[0013](2)本发明的这种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法，从反应规律上讲，可以提高反应效率，加快反应进程，从而提高生产效率。
[0014](3)本发明的这种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法，在常规烧结工艺前，增加了一个简单的步骤，不会造成很大的劳动强度，有利于批量化生产。
[0015](4)本发明的这种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法中，独特的选择生球的个数和铺排方式，以及特定的加入的V4C3量，使得发明的方法成本不大，但是效率高，利润大，具有远大的应用前景。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
[0017]实施例1
一种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法:
在进行烧结之前，先将生球铺到烧结用坩祸的底部，在坩祸内加入V4C3合金碳化物，最后按照常规的烧结工艺进行烧结钒氮合金。
[0018]其中，生球铺加个数为2个，生球铺到烧结用坩祸的底部的铺加方式为在生球放置平面上与坩祸底部对应处连续设置有以坩祸底部为中心的2个放置孔，生球放置在放置孔里，生球放置为坩祸底部对角放置，V4C3合金碳化物的加入的质量百分比为2%。
[0019]本实施例的方法，反应效率达到99.4%，生产效率提高38%，独特的选择生球的个数和铺排方式，以及特定的加入的V4C3量，使得发明的方法成本不大，但是效率高，利润大，具有远大的应用前景。
[0020]实施例2
一种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法:
在进行烧结之前，先将生球铺到烧结用坩祸的底部，在坩祸内加入V4C3合金碳化物，最后按照常规的烧结工艺进行烧结钒氮合金。
[0021]其中，生球铺加个数为4个，生球铺到烧结用坩祸的底部的铺加方式为在生球放置平面上与坩祸底部对应处连续设置有以坩祸底部为中心的4个放置孔，生球放置在放置孔里，生球放置为坩祸底部四个角处放置，V4C3合金碳化物的加入的质量百分比为6%。
[0022]本实施例的方法，反应效率达到99.6%，生产效率提高40%，独特的选择生球的个数和铺排方式，以及特定的加入的V4C3量，使得发明的方法成本不大，但是效率高，利润大，具有远大的应用前景。
[0023]实施例3
一种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法:
在进行烧结之前，先将生球铺到烧结用坩祸的底部，在坩祸内加入V4C3合金碳化物，最后按照常规的烧结工艺进行烧结钒氮合金。
[0024]其中，生球铺加个数为4个，生球铺到烧结用坩祸的底部的铺加方式为在生球放置平面上与坩祸底部对应处连续设置有以坩祸底部为中心的4个放置孔，生球放置在放置孔里，生球放置为坩祸底部四个角处放置，V4C3合金碳化物的加入的质量百分比为9%。
[0025]本实施例的方法，反应效率达到99.8%，生产效率提高42%，独特的选择生球的个数和铺排方式，以及特定的加入的V4C3量，使得发明的方法成本不大，但是效率高，利润大，具有远大的应用前景。
【主权项】
1.钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法，其特征在于:在进行烧结之前，先将生球铺到烧结用坩祸的底部，在坩祸内加入V4C3合金碳化物，最后按照常规的烧结工艺进行烧结钒氮合金。2.根据权利要求1所述的钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物转化再利用方法，其特征在于:所述生球铺加个数为2?4个。3.根据权利要求1所述的钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物转化再利用方法，其特征在于:所述生球铺到烧结用坩祸的底部的铺加方式为在生球放置平面上与坩祸底部对应处连续设置有以坩祸底部为中心，且与生球个数相同的放置孔，生球放置在放置孔里。4.根据权利要求3所述的钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物转化再利用方法，其特征在于:所述生球放置为坩祸底部对角放置或在坩祸底部四个角处放置。5.根据权利要求1所述的钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物转化再利用方法，其特征在于:所述V4C3合金碳化物的加入的质量百分比为2?9%。
【专利摘要】本发明公开了一种钒氮合金烧结过程中未渗氮的合金碳化物再转化利用方法，其创新点在于：在进行烧结之前，先将生球铺到烧结用坩埚的底部，再加入V4C3合金碳化物，最后按照常规的烧结工艺进行烧结钒氮合金。合成反应是一个复合反应，因为炉内温度不均匀，各部烧结情况和先后反应强度不一样，底部温度低，球不易烧熟，反应过程慢，本发明利用这一点可以将V4C3再次转变VN，在底部反应滞后的情况下，生球中有大量的氧，石墨与氧形成二氧化碳，二氧化碳将V4C3的碳夺走，一氧化碳排出，氮气浸入，形成VN。本发明独特的选择生球的个数和铺排方式，以及特定的加入的V4C3量，使得发明的方法成本不大，但是效率高，利润大，具有远大的应用前景。
【IPC分类】C22C29/16, C22C1/05
【公开号】CN105543611
【申请号】CN201510987133
【发明人】戴红梅, 张为民
【申请人】南通汉瑞新材料科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月27日