專利名稱：一種生產(chǎn)釩氮合金的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵合金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種生產(chǎn)釩氮合金的方法和裝置。
背景技術(shù)：
80%—90%的釩用于鋼鐵工業(yè)，其主要原因是釩同碳、氮反應(yīng)形成難熔的碳、氮化 物，這些化合物在鋼中能起沉淀硬化和晶粒細化的作用。因此，碳化釩、氮化釩組成 的釩氮合金在含釩鋼生產(chǎn)中起著日趨重要的作用。釩氮合金可用于結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、
管道鋼、鋼筋、普通工程鋼以及鑄鐵中。已有的研究表明釩氮合金添加于鋼中能提
高鋼的耐磨性、耐腐蝕性、韌性、強度、延展性和硬度以及抗熱疲勞性等綜合機械性 能，并使鋼具有良好的可焊接性能，而且能起到消除夾雜物延伸等作用。在低合金高
強度鋼中直接添加釩氮合金與使用釩鐵相比有如下優(yōu)點比釩鐵更有效地起沉淀強化 和細化晶粒；降低釩的加入成本 40%;有利于釩和氮的綜合利用，顯著提高鋼材的 綜合機械性能。.釩氮合金化鋼筋比普通鋼筋用量減少14%左右。釩氮合金化在非調(diào)質(zhì)
鋼和薄板坯連鑄連軋高強度帶鋼中得到廣泛的應(yīng)用，并且釩氮合金化與TMCP工藝相 結(jié)合在我國高強度H型鋼生產(chǎn)中已得到應(yīng)用。
現(xiàn)有生產(chǎn)釩氮合金的生產(chǎn)技術(shù)，主要有以下幾種
首先，美國專利US3334992和US4040814,王功厚、P.K.Tripathy、 C.Buker等公
開和研究的釩氮合金生產(chǎn)方法。其特征在于采用V203和碳質(zhì)還原劑為原料，在高溫 真空設(shè)備中制備碳化釩，碳化釩再經(jīng)滲氮制得釩氮合金。我國攀枝花鋼鐵公司目前也 采用此方法。這些方法存在以下不足(a)生產(chǎn)流程是兩歩法，即非連續(xù)式生產(chǎn)方法。 這種單爐式或隧道窯中單罐式的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品成分不均勻；(b)碳熱 還原反應(yīng)在高溫真空裝置中進行，設(shè)備成本和運轉(zhuǎn)成本比較高。
其次，中國專利CN1562770和CN1644510公丌了微波合成氮化釩。這種方法存在 以下不足(a)由于微波穿透力有限(一般小于5cm)，爐子太大導(dǎo)致加熱會不均勻； (b)并且單個微波管的功率有限，多個微波管之間又容易相互加熱，導(dǎo)致微波管壽命 低，熱效率也會降低；(c)在氮化釩的制備過程，由于還原程度的深入，反應(yīng)產(chǎn)物越 具有金屬的性質(zhì)，這對微波的反射也會越來越強，導(dǎo)致最終產(chǎn)品還原不充分，產(chǎn)品殘 氧較高。 .
總之，目前國內(nèi)外公幵的關(guān)于釩氮合金生產(chǎn)方法，總體分析有以下特點(a)工 藝流程都是把碳熱還原和滲氮處理分開進行，為非連續(xù)化生產(chǎn)，其中碳熱還原又分為 預(yù)還原和終還原兩個步驟，這樣生產(chǎn)周期較長，反應(yīng)周期基本上都在5 8小時，甚至 更長；(b)加熱方式上， 一般采用的是電阻加熱和感應(yīng)加熱相結(jié)合的加熱方式，電阻 加熱設(shè)備傳熱慢，熱損耗大，產(chǎn)品的電耗成本較高；(c)所選原料成本高，原料成分 配比不明確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)釩氮合金的方法和裝冒，實現(xiàn)了原料成本低，設(shè) '備投資少，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品成分穩(wěn)定，節(jié)能環(huán)保。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明工藝包括選料、配料、混料、壓球、生球烘干、入 爐反應(yīng)；其特征在于將五氧化二釩粉末、碳粉、氧化鐵粉和粘結(jié)劑按一定比例混合 均勻后壓制成球，將壓制的球裝入中頻感應(yīng)豎爐內(nèi)，在氮氣氣氛下，在1000 170(TC 溫度下反應(yīng)2 3小時出爐，而后在氮氣氣氛下冷卻得到V:76 81%、 N:12 20%、 C:l 6%、 Fe:l 2%,表觀密度不小于3. 5kg/cmJ的釩氮合金產(chǎn)品。具體操作步驟如 下
選料V205直接選用工業(yè)純的五氧化二釩粉末，粒度小于'^^;碳粉為工
業(yè)生產(chǎn)的碳粉，粒度小于0.25^米；氧化鐵粉可直接選用工業(yè)生產(chǎn)的粉末狀氧化鐵， 粒度小于0. 25 所用粘結(jié)劑為聚乙烯醇水溶液。
配料碳粉重量為V20s重量的25 36%,氧化鐵粉的重量為V205重量的3 5 .%,粘結(jié)劑重量為V20s重量的6 10%。
混料按上述比例稱量V20s、碳粉、氧化鐵粉，裝入混料機，混20 30分鐘， 而后均勻加入粘結(jié)劑，再混20 30分鐘，使原料充分混勻。
壓球混勻的原料經(jīng)壓球機壓制成生球，壓制的球為扁球狀、桃核狀或其它塊狀， 尺寸為長度20、50mm、寬度20 50mm、厚度15 25mm。
生球烘干壓制好的生球進烘干爐烘干，烘干溫度控制在150 25(TC的范圍，烘 干1 3小時。
. 入爐反應(yīng)將烘干的料球裝入石墨料盤，盛料石墨料盤從感應(yīng)豎爐頂部入口以 10 15min/盤的速度連續(xù)入爐。爐內(nèi)感應(yīng)區(qū)溫度范圍控制在1000 1700。C之間，爐內(nèi) 通氮氣保護。根據(jù)理論的分析計算和試驗結(jié)果分析，五氧化二釩與碳在氮氣氣氛下最 終可認為發(fā)生以下反應(yīng)
. V2Os十(2y + 5)C + xN: = 2VN.xCy十5CO
在反應(yīng)后期，由于原料c含量的減少，生成的co氣體有一部分參加二次還原反應(yīng)生成
C02。原料入爐反應(yīng)原理如下
(l)溫度選擇熱力學(xué)計算表明當溫度達到762'C時，以上反應(yīng)即可發(fā)生，考慮 到動力學(xué)因素的影響，在理論和對實驗結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，我們選擇溫度范圍為1000
no(TC。
(2) 控溫措施根據(jù)感應(yīng)豎爐的發(fā)熱原理，感應(yīng)電流功率越高，爐內(nèi)最終溫度越
高，所以根據(jù)與測溫電偶測得的溫度，通過調(diào)節(jié)感應(yīng)電流功率來調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度，使其
穩(wěn)定在要求的溫度范圍之內(nèi)。由于氮化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當IH常生產(chǎn)時，隨著反應(yīng)的
不斷進行，反應(yīng)熱可以替代一部分感應(yīng)熱，此時可以調(diào)低感應(yīng)功率，以避免爐溫升的 太高，對設(shè)備造成損壞。這樣也可以充分利用反應(yīng)熱效應(yīng)，降低電耗。
(3) 加熱原理本發(fā)明采用的生產(chǎn)設(shè)備為中頻感應(yīng)豎爐，由于原料生球的導(dǎo)電性 很弱和磁性質(zhì)差，不易被感應(yīng)加熱，所以選用石墨套內(nèi)壁作為主要感應(yīng)發(fā)熱體；盛料料盤為石墨料盤，爐內(nèi)感應(yīng)區(qū)內(nèi)的每個石墨料盤本身可以被感應(yīng)發(fā)熱，為次要發(fā)熱體； 并且石墨料盤導(dǎo)熱性較好，有利于爐內(nèi)物料間的熱傳導(dǎo)，以致爐內(nèi)溫度的相對均衡。
(4) 走料方式盛料料盤從感應(yīng)豎爐頂部入爐、底部出爐，氮氣從感應(yīng)爐底部通 入，石墨料盤底部有透氣孔，便于氮氣和生成的氣體上行。由于設(shè)備底部密封，當出 料時密封擋板自動打開，氣動推桿把感應(yīng)爐底部料盤推至出料槽，而后密封擋板自動 密封，這樣氮氣和生成的氣體只能從感應(yīng)爐頂部逸出。這種走料方式的特點就是余熱 充分利用，減少熱損失。經(jīng)過感應(yīng)區(qū)的盛料料盤在冷卻區(qū)預(yù)熱底部通入的氮氣，能使
進入感應(yīng)區(qū)的氮氣溫度達到8(xrc左右，減少氮氣對爐溫的影響；經(jīng)過感應(yīng)區(qū)的剩余
氮氣和反應(yīng)生成的氣體由于溫度較高，在從頂部入口逸出時可以預(yù)熱頂部的盛料料盤， 使盛料料盤在進如感應(yīng)區(qū)時溫度升高到80(TC左右。
(5) 走料速度通過感應(yīng)豎爐底部的減速機和升降機調(diào)整盛料i斗盤在爐內(nèi)的下行 速度，根據(jù)理論計算結(jié)果和工業(yè)試驗結(jié)果，盛料石墨料盤的入爐速度為6 10min/盤， 料盤通過感應(yīng)豎爐時間控制在2 3小時為宜；氮氣流量控制在10 40m7小時。
產(chǎn)品抽樣檢驗與精整包裝盛料料盤進入出料槽，取樣分析產(chǎn)品成分，出據(jù)檢驗
.結(jié)果證明，產(chǎn)品在出料槽中在氮氣氣氛下充分冷卻后，進入精整包裝車間。
為實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的一步法連續(xù)制備釩氮合金的裝置包括改裝置包括五氧 化二釩粉倉、炭粉倉、氧化鐵粉倉、粘結(jié)劑容器、混料機、壓球機、烘干機、控制室、
中頻感應(yīng)豎爐、制氮裝置、石墨料盤和出料槽；化二釩粉倉、炭粉倉、氧化鐵粉倉、 粘結(jié)劑容器固定在稱重儀表的上方，通過皮帶傳送和吊運裝詈與混料機、壓球機相連， 順次通過吊運裝置與感應(yīng)爐相銜接；五氧化二釩粉倉、炭粉倉、氧化鐵粉倉、粘結(jié)劑 容器分別配裝有稱重儀表和氣動閥門，稱重儀表、氣動閥門與控制室相連。
. 本發(fā)明所述的中頻感應(yīng)豎爐由感應(yīng)區(qū)i、冷卻區(qū)n、夾緊裝置in、出料裝置vi和
升降裝置V組成；中頻感應(yīng)豎爐感應(yīng)區(qū)I從內(nèi)到外依次為石墨套內(nèi)壁、絕熱層、測溫
電偶和感應(yīng)圈，測溫電偶、感應(yīng)圈與控制室相連；冷卻區(qū)n從內(nèi)到外依次為的石墨套
內(nèi)壁和水冷套；出料裝置VI包括氣動推桿，氣動推桿與控制室相連；升降裝置V包括 托盤、支撐桿、升降機、變速機。 ' 中頻感應(yīng)豎爐感應(yīng)發(fā)熱體為石墨料盤和石墨套內(nèi)壁，主發(fā)熱體為石墨套內(nèi)壁，爐
內(nèi)溫度為1000 170(TC,通過控制室在線控溫；盛料石墨料盤從感應(yīng)豎爐頂部以10 15min/盤的速度連續(xù)加入、從感應(yīng)豎爐底部輸出；氮氣從感應(yīng)豎爐底部通入，氮氣流 量為10 40mYh;盛料料盤通過感應(yīng)豎爐時間即還原滲氮反應(yīng)時間為2 3h，得到 V:76 81%、 N:12 20%、 C:l 6%、 Fe:l 2%，表觀密度不小于3.5kg/cm3的釩氮 合金產(chǎn) 叫o
與其它生產(chǎn)釩氮合金的方法和裝置相比較，本發(fā)明有以下優(yōu)點 '1、本發(fā)明關(guān)于連續(xù)生產(chǎn)釩氮合金工藝流程為"一歩法"。所謂"一歩法"，即研究
證明在1000 170crc溫度范圍內(nèi)同時發(fā)生還原滲氮反應(yīng)，原料經(jīng)感應(yīng)豎爐一次性得到 合格的釩氮合金產(chǎn)品，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高?，F(xiàn)有其它技術(shù)和設(shè)備都是兩步法， 即一種把五氧化二釩還原分為預(yù)還原和終還原兩步、另一種把流程分為真空還原和滲 .氮兩步，兩種流程復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)效率低、設(shè)備投資大。2、 本發(fā)明生產(chǎn)裝置投資少，熱效率高?；?一步汰"生產(chǎn)工藝，本發(fā)明主要生 產(chǎn)設(shè)備為感應(yīng)豎爐，設(shè)一段感應(yīng)圈，感應(yīng)主要發(fā)熱體為石場會內(nèi)壁及石墨料盤，次發(fā) 熱體為料球由于石墨的潤滑性，盛料料盤在爐內(nèi)下行通暢，有利于連續(xù)化生產(chǎn)石
墨料盤也避免料球?qū)t壁的侵蝕，并且熱傳導(dǎo)快，爐內(nèi)溫度分布均勻，熱效率高，有 利于生產(chǎn)成分均勻的釩氮產(chǎn)品；現(xiàn)有其它技術(shù)，采用感應(yīng)豎爐生產(chǎn)的，感應(yīng)爐一般分 為預(yù)還原段和還原滲氮段，兩段采取不同的加熱方式，預(yù)還原段冇的采用電阻加熱， 電阻絲的使用壽命有限，采用感應(yīng)加熱的由于沒有采用石墨料盤傳熱性差，有的直接 以原料為發(fā)熱體，這樣總體的熱效率都較本發(fā)明低，設(shè)備投資大，控制復(fù)雜有的采
用隧道窯和推板窯，不同于本發(fā)明，這兩種生產(chǎn)設(shè)備投資大，并a不便于連續(xù)化生產(chǎn)。
3、 本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程和裝置可以實現(xiàn)溫度在線控制。溫度是生產(chǎn)合格釩氣合 金產(chǎn)品的關(guān)鍵因素，本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備其特征在于感應(yīng)豎爐感應(yīng)區(qū)裝有測溫熱電偶， 可以實時檢測和調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度，通過調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)爐溫穩(wěn)定，便于生產(chǎn)成分穩(wěn)定的釩 氮產(chǎn)品。并且通過感應(yīng)爐底部料盤對氮氣的預(yù)熱和頂部氣體對盛料料盤的加熱，有利 于熱能回收利用。現(xiàn)有其它技術(shù)都沒有在線溫度檢測，由-f反應(yīng)溫度的不可控導(dǎo)致產(chǎn) 品成分的不穩(wěn)定；并且沒有很好的做到預(yù)熱有效回收。
4、 本發(fā)明采用的生產(chǎn)原料為五氧化二釩、碳粉和氧化鐵，都為易得的初級原料， 原料成本低本發(fā)明選用的氧化鐵粉，對還原滲氮反應(yīng)有促進作用，并且能收縮成品 料球體積，使料球致密化?，F(xiàn)有其它技術(shù)選用三氧化二釩和鐵粉，原料成本較高。


附圖1為i發(fā)明的流程及裝覽圖。其中，五氧化二釩粉倉l、炭粉倉2、氧化鐵粉 倉3、粘結(jié)劑容器4、稱重儀表5、氣動閥門6、混料機7、 H、球機8、烘干機9、控制 室10、中頻感應(yīng)豎爐ll、制氮裝置12、石墨料盤13、石墨套內(nèi)壁14、絕熱層15、測 溫電偶16、感應(yīng)圈17、水冷套18、托盤19、氣動推桿20,支撐打21、升降機22、變 速機23。
具體實iW式
實施例
根據(jù)本發(fā)明所述的工藝方案，在本發(fā)明所述的生產(chǎn)裝胥進行了系列生產(chǎn)實施。所 選原料分別為含丫205為訴.2%五氧化二釩粉末，0含量為99.3%的碳粉，F(xiàn)ej03含 量為卯。^的氧化鐵粉，含聚乙烯醇10%的聚乙烯醇水溶液粘結(jié)劑。具體實施歩驟如前 所述，實施條件參數(shù)如表l，實施結(jié)果如表2。
表l.實施妒絲及參數(shù)
原料，kg烘干時間加?xùn)捤俣确磻?yīng)時問爐溫.,TC
c粘結(jié)劑minmin/盤minm，/h1#2#
實施例l10003605010015061203510021420簡
實施例2100033045901206.513032畫143511,36
實施'例310003加柳抑1007.515028101214561158
實施例41,2703070908.2516525102314701165
實施例51,2502060抑918020103514701170
注'爐壁熱電偶測得溫度〗氐于爐內(nèi)溫度，溫差約為100TC表2.實施產(chǎn)品結(jié)果
序號V%N%C%Fe%P%S%其它表觀密度kg/ cm3
實施例180.1210.117.891.700.020.060.104.52
實施例279.4312.496.111.630.020.060.264.33
實施例377.9816.563.611.450.020.050.334.15
實施例477.3418.552.48U80.020.050.284.03
實施例576.5620.561.371.120.020.050.323.87
具體操作流程如下:
首先，按工藝要求的比例選配原料。把生產(chǎn)所需的i氧化二釩粉末、碳粉、氧化
鐵粉分別裝五氧化二釩粉倉l、炭粉倉2、氧化鐵粉倉3，把粘結(jié)劑裝入容器4，開啟 五氧化二釩粉倉l、炭粉倉2、氧化鐵粉倉3下部出口處氣動閥門6自動下料至混料機 7，通過與每個料倉配裝的稱重儀表5計量下料重量。稱重儀表5和氣動閥門6與控制 室10相連，可以實行遠程自動控制。當稱重儀表5顯示下料重量達到配料要求的重量 時，關(guān)閉料倉下料口的氣動閥門6，開啟混料機7，攪拌混勻30分鐘，而后開啟粘結(jié) 劑容器4下部氣動閥門6向混料機7中加入要求的粘結(jié)劑，再攪拌混勻30分鐘?；靹?的原料經(jīng)皮帶機傳送至壓球機8壓制成球，原料生球經(jīng)過經(jīng)皮帶傳送至烘干機9烘干 1 3小時。
其次，將烘干的料球裝入石墨料盤13，盛料石墨料盤13經(jīng)吊裝裝詈吊至感應(yīng)豎爐 11爐頂加料平臺。制氮裝置12生產(chǎn)的氮氣由感應(yīng)豎爐底部通入爐內(nèi)，保證爐內(nèi)為微TH 壓環(huán)境，使氮氣能克服料盤間阻力而順利上行。感應(yīng)爐內(nèi)疊加的盛料料盤由底部帶支 撐桿21的托盤'19支撐，支撐桿21與升降機22相連，可以上下升降，通過變速機23 來調(diào)節(jié)升降速度。爐內(nèi)的盛料石墨料盤以一定速率連續(xù)下降，這樣每個盛料石墨料盤 經(jīng)過感應(yīng)區(qū)的時間一定，保證了產(chǎn)品成分的穩(wěn)定性。當托盤19降至低點，即支撐面與 出料槽底面相平時，夾緊裝置III快速夾緊爐內(nèi)石墨料盤10,氣動推桿20把底部石墨料 盤快速推至出料槽，而后托盤19快速上升，當支撐面與上部石墨料盤接觸，夾緊裝置 m松開，托盤19支撐爐內(nèi)石墨料盤繼續(xù)下降，以此循壞，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。其中，在 生產(chǎn)初期，由于化學(xué)熱效應(yīng)低，需要較高的感應(yīng)電流功率才能保證爐內(nèi)的生產(chǎn)反應(yīng)溫 度，隨著生產(chǎn)的繼續(xù)進行，反應(yīng)的化學(xué)熱效應(yīng)使爐內(nèi)溫度升高，此時可以通過1井、2 '弁、3弁測溫電偶16顯示的溫度變化，經(jīng)過控制室IO調(diào)整感應(yīng)電流功率以保證感應(yīng)爐 溫度穩(wěn)定；另外，由于工業(yè)電流電壓白天和夜間電流的波動，也會對爐溫造成波動， 應(yīng)實時調(diào)節(jié)感應(yīng)功率以求爐內(nèi)溫度穩(wěn)定。
最后，經(jīng)出料槽的盛料石墨料盤在氮氣保護下繼續(xù)冷i卩到室溫，同時取樣分析成 分，出據(jù)分析報告，產(chǎn)品運抵包裝車間精整包裝。
權(quán)利要求
1、一種釩氮合金的生產(chǎn)方法，工藝包括選料、配料、混料、壓球、生球烘干、入爐反應(yīng)；其特征在于將五氧化二釩粉末、碳粉、氧化鐵粉和粘結(jié)劑按一定比例混合均勻后壓制成球，將壓制的球裝入中頻感應(yīng)豎爐內(nèi)，在氮氣氣氛下，在1000～1700℃溫度下反應(yīng)2～3小時出爐，而后在氮氣氣氛下冷卻得到V76～81％、N12～20％、C1～6％、Fe1～2％，表觀密度不小于3.5kg/cm3的釩氮合金產(chǎn)品，均為重量百分數(shù)。
2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用原料五氧化二f凡選用工業(yè)純的五 氧化二釩粉末，粒度小于0. 25毫米;所用原料碳粉選用工業(yè)生產(chǎn)的碳粉，粒度小于0. 25 毫米，碳粉重量為五氧化二釩重量的25重量％ 36重量％;氧化鐵粉直接選用工業(yè)生 產(chǎn)的粉末狀氧化鐵，粒度小于0.25毫米，氧化鐵粉的重量為五氧化二釩重量的3重量 % 5重量％;所用粘結(jié)劑為聚乙烯醇水溶液，粘結(jié)劑重量為血氧化二釩重量的6重量 % 10重量％。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所有原料按比例混合在攪拌機內(nèi) 混勻，再經(jīng)壓球機壓制成球，壓制的球為扁球狀、桃核狀或其它塊狀，尺寸為長度20 50mra、寬度20^50mm、厚度15 25mm。
4、 一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的釩氮合金的裝置，其特征在于該裝置包括五氧 化二釩粉倉(1)、炭粉倉(2)、氧化鐵粉倉(3)、粘結(jié)劑容器(4)、混料機(7)、 壓球機(8)、烘干機(9)、控制室(10)、中頻感應(yīng)豎爐(11)、制氮裝置(12)、 石墨料盤(13)和出料槽；化二釩粉倉(1)、炭粉倉(2)、氧化鐵粉倉(3)、粘結(jié) 劑容器(4)固定在稱重儀表(5)的上方，通過皮帶傳送和吊運裝置與混料機(7)、 壓球機(8)相連，順次通過吊運裝置與感應(yīng)爐相銜接；五氧化二釩粉倉(1)、炭粉 倉(2)、氧化鐵粉倉(3)、粘結(jié)劑容器(4)分別配裝有稱重儀表(5)和氣動閥門(6)，稱重儀表(5)、氣動閥門(6)與控制室(10)相連。
5、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于中頻感應(yīng)豎爐(11)由感應(yīng)區(qū)(I )、 冷卻區(qū)(II)、夾緊裝置(III)、出料裝置(VI)和升降裝置(V)組成；中頻感應(yīng) 豎爐感應(yīng)區(qū)(I.)從內(nèi)到外依次為石墨套內(nèi)壁(14)、絕熱層(15)、測溫電偶(16) 和感應(yīng)圈(17)，測溫電偶(16)、感應(yīng)圈(17)與控制室(10)相連；冷卻區(qū)(II) 從內(nèi)到外依次為的石墨套內(nèi)壁(14)和水冷套(18);出料裝置(VI)包括氣動推桿(20)，氣動推桿(20)與控制室(10)相連；升降裝置(V)包括托盤(19)、支 撐桿(21)、升降機(22)、變速機(23)。
6、 如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于中頻感應(yīng)豎爐感應(yīng)發(fā)熱體為石墨 料盤(13)和石墨套內(nèi)壁(14)，主發(fā)熱體為石墨套內(nèi)壁(14)，爐內(nèi)溫度為1000 170(TC，通過控制室(10)在線控溫；盛料石墨料盤從感應(yīng)豎爐頂部以10 15min/盤 的速度連續(xù)加入、從感應(yīng)豎爐底部輸出；氮氣從感應(yīng)豎爐底部通入，氮氣流量為10 40mVh;盛料料盤通過感應(yīng)豎爐時間即還原滲氮反應(yīng)時間為2 3h，得到V:76 81%、 N:12 20%、 C:l 6%、 Fe:l 2%，表觀密度不小于3. 5kg/cm'的釩氮合金產(chǎn)品。
全文摘要
一種生產(chǎn)釩氮合金的方法和裝置，屬于鐵合金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。將五氧化二釩粉末、碳粉、氧化鐵粉和粘結(jié)劑按一定比例混合均勻后壓制成球，將壓制的球裝入中頻感應(yīng)豎爐內(nèi)，在氮氣氣氛下，在1000～1700℃溫度下反應(yīng)2～3小時出爐，而后在氮氣氣氛下冷卻得到V76～81％、N10～21％、C1～9％、Fe1～2％，表觀密度不小于3.5g/cm³的釩氮合金產(chǎn)品。本發(fā)明的裝置可實現(xiàn)一步法連續(xù)生產(chǎn)釩氮合金。優(yōu)點在于，可連續(xù)化生產(chǎn)、生產(chǎn)效率高；生產(chǎn)裝置設(shè)備投資少，工藝流程簡單緊湊；感應(yīng)豎爐熱效率高，可以在線控溫，充分利用反應(yīng)熱，工藝節(jié)能環(huán)保。
文檔編號C22C1/10GK101603132SQ20091008932
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者冰 倪, 偉 劉, 瀏 劉, 偉 吳, 李相臣, 勇 楊, 峨 陳 申請人:鋼鐵研究總院