专利名称：一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶金领域，具体涉及一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法。
背景技术：
钒的主要用途是作为冶炼合金钢的合金元素，现在钢厂主要用钒氮合金和钒铁作为钒添加剂，而氮化钒铁兼有钒铁和钒氮合金的优点，产品质量稳定，钒的收率高，密度大， 在钢中应用熔点低，产品更具有市场竞争力。现在市场上的氮化钒铁生产方法和设备主要有两种，一种是采用推板窑连续生产钒氮合金的方法，此种方法设备投资大，电能损耗大， 不能即停即开，维修时间长；另一种采用的是中频感应加热的立窑，由于在烧结后氮化钒铁产品所有的物料全部粘结在一起，使得物料无法自动下到储料室，导致生产过程不能连续化，只能一炉出一炉间歇式生产，投料一次就要重复升温降温的过程，生产成本高，能耗高， 效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，能够做到连续进料出料，大大降低生产成本，提高生产效率。为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，包括以下步骤步骤一将含钒化合物、粉末状碳质还原剂、铁粉和粘结剂混勻后压制成直径为 30 60mm的半成品球，再自然晾干，所述含钒化合物、粉末状碳质还原剂、铁粉和粘结剂的重量份数如下含钒化合物100份，粉末状碳质还原剂15 25份，铁粉5 50份，粘结剂 3 8份；步骤二 将晾干后的半成品球和颗粒状碳质还原剂按照2 1的重量比混合后连续投入中端设有中频感应炉的立窑中，物料首先经过立窑的上端预热干燥，干燥温度为 100 600°C，时间为1 2小时，然后到立窑中端的中频感应炉，中频感应炉通入高纯氮气，保持炉内微正压0. 01 0. 03MPa，温度900 1350°C，进行碳化氮化反应4 6小时， 最后到立窑下端进行冷却1 2小时，冷却至150°C以下出料，这样每隔6 8小时投料一次，出料一次。作为优选，所述步骤一中的含钒化合物为五氧化二钒或三氧化二钒或两者的混合物。作为优选，所述步骤一中的粉末状碳质还原剂为石墨粉或碳粉或两者的混合物， 粒度为100目。作为优选，所述步骤二中的颗粒状碳质还原剂为颗粒活性碳或优质石墨增碳剂或两者的混合物，粒径为2-10mm。有益效果
本发明采用上述技术方案提供了一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，先制作半成品球，然后在投料时将半成品球与颗粒状碳质还原剂混合，从而将半成品球隔开，一方面增加了传热性，使升温更快，降低了能耗，另一方面烧好的球彼此分开，能够做到连续进料出料，大大降低了生产成本，提高了生产效率；并且通过该方法制备的氮化钒铁合金质量稳定，密度大。
具体实施例方式实施例一将IOOkg纯度为98%的粉状五氧化二钒、22kg粒度为100目的石墨粉、5kg的铁粉和6kg的粘结剂混合均勻后，用高压压球机制成直径50mm士0. 5mm的半成品球，自然干燥 3 5天后备用。投料时将半成品球和粒径为2 IOmm的颗粒状碳质还原剂按照2 1 的重量比混合后连续投入中端设有中频感应炉的立窑中，物料首先经过立窑的上端预热干燥，干燥温度为500°C，时间为1小时，然后到立窑中端的中频感应炉，中频感应炉以14m3/h 通入高纯氮气，保持炉内微正压0. 02MPa，温度1200°C 士 100°C，进行碳化氮化反应4小时， 最后到立窑下端的储料冷却室，冷却室带夹套用水冷却，冷却1小时，冷却至150°C以下出料，每隔6小时投料一次，出料一次，第二次进料上端炉体温度在500°C，连续生产，可以得到产品 V 70. 96%, Fe :5. 89%，N :13. 54%, C :4. 16%，密度 4. 5g/cm3。实施例二 将IOOkg纯度为98%的粉状五氧化二钒、20kg粒度为100目的石墨粉、40kg的铁粉和6kg的粘结剂混合均勻后，用高压压球机制成直径50mm士0. 5mm的半成品球，自然干燥 3 5天后备用。投料时将半成品球和粒径为2 IOmm的颗粒状碳质还原剂按照2 1 的重量比混合后连续投入中端设有中频感应炉的立窑中，物料首先经过立窑的上端预热干燥，干燥温度为550°C，时间为1小时，然后到立窑中端的中频感应炉，中频感应炉以14m3/h 通入高纯氮气，保持炉内微正压0. 02MPa，温度1200°C 士 100°C，进行碳化氮化反应4小时， 最后到立窑下端的储料冷却室，冷却室带夹套用水冷却，冷却1小时，冷却至150°C以下出料，每隔6小时投料一次，出料一次，第二次进料上端炉体温度在550°C，连续生产，可以得到产品 V 49. 07%, Fe :35. 70%，N :10. 29，% C :2. 53，密度 5. 5g/cm3。实施例三将IOOkg纯度为98%的粉状五氧化二钒、18kg粒度为100目的石墨粉、40kg的铁粉和6kg的粘结剂混合均勻后，用高压压球机制成直径50mm士0. 5mm的半成品球，自然干燥 3 5天后备用。投料时将半成品球和粒径为2 IOmm的颗粒状碳质还原剂按照2 1 的重量比混合后连续投入中端设有中频感应炉的立窑中，物料首先经过立窑的上端预热干燥，干燥温度为450°C，时间为1小时，然后到立窑中端的中频感应炉，中频感应炉以14m3/h 通入高纯氮气，保持炉内微正压0. 02MPa，温度1200°C 士 100°C，进行碳化氮化反应4小时， 最后到立窑下端的储料冷却室，冷却室带夹套用水冷却，冷却1小时，冷却至150°C以下出料，每隔6小时投料一次，出料一次，第二次进料上端炉体温度在450°C，连续生产，可以得到产品 V 69. 27%, Fe :10. 31%，N :12. 69，% C :4. 56，密度 6. lg/cm3。
权利要求
1.一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤步骤一将含钒化合物、粉末状碳质还原剂、铁粉和粘结剂混勻后压制成直径为30 60mm的半成品球，再自然晾干，所述含钒化合物、粉末状碳质还原剂、铁粉和粘结剂的重量份数如下含钒化合物100份，粉末状碳质还原剂15 25份，铁粉5 50份，粘结剂3 8份；步骤二 将晾干后的半成品球和颗粒状碳质还原剂按照2 1的重量比混合后连续投入中端设有中频感应炉的立窑中，物料首先经过立窑的上端预热干燥，干燥温度为100 600°C，时间为1 2小时，然后到立窑中端的中频感应炉，中频感应炉通入高纯氮气，保持炉内微正压0. 01 0. 03MPa，温度900 1350°C，进行碳化氮化反应4 6小时，最后到立窑下端进行冷却1 2小时，冷却至150°C以下出料，这样每隔6 8小时投料一次，出料一次。
2.根据权利要求1所述的一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，其特征在于所述步骤一中的含钒化合物为五氧化二钒或三氧化二钒或两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，其特征在于所述步骤一中的粉末状碳质还原剂为石墨粉或碳粉或两者的混合物，粒度为100目。
4.根据权利要求1所述的一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，其特征在于所述步骤二中的颗粒状碳质还原剂为颗粒活性碳或优质石墨增碳剂或两者的混合物，粒径为2-10mm。
全文摘要
本发明提供了一种防止合金烧制后粘结的氮化钒铁合金的制备方法，包括以下步骤步骤一将含钒化合物、粉末状碳质还原剂、铁粉和粘结剂混匀后压制成直径为30～60mm的半成品球；步骤二投料时将半成品球与颗粒状碳质还原剂混合，然后干燥、碳化氮化反应、冷却、出料，这样每隔6～8小时投料一次，出料一次。利用颗粒状碳质还原剂将半成品球隔开，一方面增加了传热性，使升温更快，降低了能耗，另一方面烧好的球彼此分开，能够做到连续进料出料，大大降低了生产成本，提高了生产效率；并且通过该方法制备的氮化钒铁合金质量稳定，密度大。
文档编号C22B5/10GK102534219SQ20121004124
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者叶浩强, 应忠芳, 应琳, 谭志明 申请人:浙江欣万飞科技有限公司