一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法及其設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法及其設(shè)備，方法是利用偏釩酸銨作原料直接采用氮?dú)獗Ｗo(hù)推板窯生產(chǎn)釩氮合金產(chǎn)品，用氮?dú)獗Ｗo(hù)推板窯直接生產(chǎn)釩氮合金產(chǎn)品工藝更簡單，設(shè)備包括研磨機(jī)，所述研磨機(jī)依次與輪碾式混合攪拌機(jī)、液壓壓球機(jī)和石墨坩堝相連，所述石墨坩堝通過送料機(jī)與推板式烘干窯相連，石墨坩堝由送料機(jī)送入推板式烘干窯內(nèi)，所述推板式烘干窯與推板窯相連；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：中間反映設(shè)備投入少，反應(yīng)溫度低，節(jié)約能源，降低了生產(chǎn)成本，可以連續(xù)生產(chǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法及其設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種釩氮合金生產(chǎn)工藝技術(shù)與方法，具體地說是一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金產(chǎn)品的系統(tǒng)，屬于釩氮合金生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]釩是高強(qiáng)度、低合金鋼、微合金鋼以及其他特殊鋼必不可少的主要原料。釩可以提高鋼的強(qiáng)度、韌性、耐磨性及抗沖擊負(fù)荷能力。多年來，鋼鐵行業(yè)多以FeV50投入煉鋼使用， 其生產(chǎn)成本高、雜質(zhì)大，鋼的質(zhì)量難以達(dá)到更高的要求。釩氮合金的問世，不僅彌補(bǔ)了釩鐵 FeV的不足之處，進(jìn)一步提高了鋼的性能和質(zhì)量，降低了鋼的產(chǎn)成本，而且釩氮合金中氮元素在煉鋼中是一個有利元素，它與鋼能相互作用，通過增加鋼中的氮含量，釩的強(qiáng)化效應(yīng)得到提高。同時，釩氮合金中富含氮，比碳化釩更有利于促進(jìn)富氮的碳、氮化釩的析出，從而更有效地強(qiáng)化和細(xì)化晶粒，節(jié)約了銀原料，使用銀氮合金與銀鐵FeV相比可以節(jié)約f凡20-40%， 這對有效利用我國有限的釩資源有著重大的戰(zhàn)略意義。但是，目前傳統(tǒng)的釩氮合金生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，中間反映設(shè)備投入大，反應(yīng)溫度高，能源消耗量大，生產(chǎn)成本高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法及其設(shè)備，中間反映設(shè)備投入少，反應(yīng)溫度低，節(jié)約能源，降低了生產(chǎn)成本，可以連續(xù)生產(chǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法，包括以下步驟:(1)首先將偏釩酸銨由研磨機(jī)研磨至180目以上，然后將物料按偏釩酸銨、石墨、鐵粉重量比為1: 0.30: 0.10的配比加入到混合攪拌機(jī)中，進(jìn)行攪拌混勻至40min ;(2)再向步驟(1)的混合攪拌機(jī)中添加重重量的3%硫酸銨、5%聚乙烯醇粘合劑、8.5% 水，均勻攪拌30min，攪拌后將物料輸入液壓壓球機(jī)，利用液壓壓球機(jī)壓制成35X 35mm橢圓形球體，再裝入石墨坩堝，由送料機(jī)送入推板式烘干窯內(nèi)，推板式烘干窯內(nèi)加熱溫度至 200?250°C，進(jìn)行150min烘干至物料含水分為0.05-0.10% ;(3 )然后送入推板窯內(nèi)，推板窯內(nèi)設(shè)定起始溫度為450 °C，氮?dú)鈮毫υO(shè)定為+5?lOMPa。 此時，一氧化碳及堿性氧化物通過窯體上端口設(shè)置的氣體排放口處的燃燒器，在空氣的作用下一氧化碳燃燒完成后，通過排風(fēng)機(jī)從排氣管排出。為使偏釩酸銨分解釋放出的廢氣能順利排出，在排氣管處設(shè)有強(qiáng)制排風(fēng)機(jī)。在保證窯內(nèi)微正壓的情況下，反應(yīng)一開始就通入每分鐘約為流量2.5m3/min的氮?dú)?。此時，物料開始碳化反應(yīng)，碳化反應(yīng)時間為270min，隨后將溫度逐漸升至800?1450°C，使物料逐漸進(jìn)行氮化反應(yīng)，氮化反應(yīng)時間為210min，然后通過急速降溫措施，待物料冷卻至70°C以下，即可出窯。
[0005]—種用水上述采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金方法的設(shè)備，包括研磨機(jī)，所述研磨機(jī)依次與輪碾式混合攪拌機(jī)、液壓壓球機(jī)和石墨坩堝相連，所述石墨坩堝通過送料機(jī)與推板式烘干窯相連，石墨坩堝由送料機(jī)送入推板式烘干窯內(nèi)，所述推板式烘干窯與推板窯相連。
[0006]進(jìn)一步地，所述研磨機(jī)為偏釩酸銨物料研磨機(jī)，研磨粒度在180目以上。
[0007]進(jìn)一步地，所述液壓壓球機(jī)為lOMPa液壓機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地，所述推板式烘干窯內(nèi)的加熱溫度穩(wěn)定為200?250°C。
[0009]進(jìn)一步地，所述推板窯的窯體上端口設(shè)置有氣體排放口，所述氣體排放口處設(shè)有燃燒器，用于一氧化碳及堿性氧化物的充分燃燒，在空氣的作用下一氧化碳燃燒完全。
[0010]更進(jìn)一步地，所述氣體排放口通過排風(fēng)機(jī)與排氣管相連，充分燃燒后的氣體由排氣管排出。
[0011]進(jìn)一步地，所述推板窯內(nèi)設(shè)定起始溫度為450°C，氮?dú)鈮毫υO(shè)定為5?lOMPa。
[0012]進(jìn)一步地，所述推板窯內(nèi)通入每分鐘流量為2.5m3/min的氮?dú)狻?br>[0013]工作時，采用本發(fā)明設(shè)備產(chǎn)出的釩氮合金產(chǎn)品可以達(dá)到V=80、N=18、C=4.2、 Si=0.036、P=0.017、S=0.023、Ai=0.012、密度為 3.62 ?4.21g/cm3。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)設(shè)備工藝流程簡單，生產(chǎn)能力大，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定；(2)能充分利用能源，微正壓操做，密閉性好，無粉塵、煙氣等外逸；(3 )焙燒分解迅速，可連續(xù)自動化生產(chǎn)。
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明?！靖綀D說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備連接示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0017]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例1一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法，包括以下步驟:(1)首先將含量大于99%的高純偏釩酸銨由研磨機(jī)研磨至180目以上，然后將物料按偏釩酸銨、石墨、鐵粉重量比為1: 0.30: 0.10的配比加入到混合攪拌機(jī)中，進(jìn)行攪拌混勻至 40min ;(2)再向步驟(1)的混合攪拌機(jī)中添加重重量的3%硫酸銨、5%聚乙烯醇粘合劑、8.5% 水，均勻攪拌30min，攪拌后將物料輸入液壓壓球機(jī)，利用液壓壓球機(jī)壓制成35X 35mm橢圓形球體，再裝入石墨坩堝，由送料機(jī)送入推板式烘干窯內(nèi)，推板式烘干窯內(nèi)加熱溫度至 200?250°C，進(jìn)行150min烘干至物料含水分為0.07%左右；(3)然后送入推板窯內(nèi)，推板窯內(nèi)設(shè)定起始溫度為450°C，氮?dú)鈮毫υO(shè)定為+5?lOMPa。 此時，一氧化碳及堿性氧化物通過窯體上端口設(shè)置的氣體排放口處的燃燒器，在空氣的作用下一氧化碳燃燒完成后，通過排風(fēng)機(jī)從排氣管排出。為使偏釩酸銨分解釋放出的廢氣能順利排出，在排氣管處設(shè)有強(qiáng)制排風(fēng)機(jī)。在保證窯內(nèi)微正壓的情況下，反應(yīng)一開始就通入每分鐘約為流量2.5m3/min的氮?dú)狻４藭r，物料開始碳化反應(yīng)，碳化反應(yīng)時間為270min，隨后將溫度逐漸升至800?1450°C，使物料逐漸進(jìn)行氮化反應(yīng)，氮化反應(yīng)時間為210min，然后通過急速降溫措施，待物料冷卻至70°C以下，即可出窯。
[0019]實(shí)施例2如圖1所示，一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法及其設(shè)備，包括研磨機(jī)1，所述研磨機(jī)1依次與輪碾式混合攪拌機(jī)2、液壓壓球機(jī)3和石墨坩堝4相連，所述石墨坩堝4通過送料機(jī)5與推板式烘干窯6相連，石墨坩堝4由送料機(jī)5送入推板式烘干窯6內(nèi)，所述推板式烘干窯6與推板窯7相連。所述研磨機(jī)1為偏釩酸銨物料研磨機(jī)，研磨粒度在180目以上；所述推板式烘干窯6內(nèi)的加熱溫度穩(wěn)定為200?250°C;所述推板窯7內(nèi)設(shè)定起始溫度為450°C，氮?dú)鈮毫υO(shè)定為5?lOMPa ;所述推板窯7內(nèi)通入每分鐘流量為2.5m3/min的氮?dú)?；所述混合攪拌機(jī)為輪碾式混合攪拌機(jī)。所述推板窯7的窯體上端口設(shè)置有氣體排放口 8,所述氣體排放口 8處設(shè)有燃燒器9,用于一氧化碳及堿性氧化物的充分燃燒，在空氣的作用下一氧化碳燃燒完全，所述氣體排放口 8通過排風(fēng)機(jī)與排氣管相連，充分燃燒后的氣體由排氣管排出。
[0020]工作時，首先將含量大于99%的高純偏釩酸銨由研磨機(jī)研磨至180目以上，然后將物料按偏釩酸銨、石墨、鐵粉重量比為1: 0.30: 0.10的配比加入到輪碾式混合攪拌機(jī)中，進(jìn)行攪拌混勻至40min，再向輪碾式混合攪拌機(jī)中添加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的硫酸銨、5%的聚乙烯醇粘合劑、8.5%的水均勻攪拌30min，攪拌后將物料加入到液壓壓球機(jī)，利用lOMPa液壓壓球機(jī)壓制成35X35mm橢圓形球體，再裝入石墨坩堝，由送料機(jī)送入推板式烘干窯內(nèi)； 為保證釩混合物料在低溫過程中釩的流失，在12m電加熱推板式烘干窯內(nèi)加溫至180? 250°C，進(jìn)行150min烘干至物料含水分為0.07%左右，然后送入推板窯內(nèi)，推板窯內(nèi)設(shè)定起始溫度為450°C，氮?dú)鈮毫υO(shè)定為+5?lOMPa。此時，一氧化碳及堿性氧化物通過窯體上端口設(shè)置的氣體排放口處的燃燒器，在空氣的作用下一氧化碳燃燒完成后，通過排風(fēng)機(jī)從排氣管排出。為使偏釩酸銨分解釋放出的廢氣能順利排出，在排氣管處設(shè)有強(qiáng)制排風(fēng)機(jī)。在保證窯內(nèi)微正壓的情況下，反應(yīng)一開始就通入每分鐘約為流量2.5m3/min含量99.999%的氮?dú)?。此時，物料開始碳化反應(yīng)，碳化反應(yīng)時間為270min，隨后將溫度逐漸升至800?1450°C， 使物料逐漸進(jìn)行氮化反應(yīng)，氮化反應(yīng)時間為210min，然后通過急速降溫措施，待物料冷卻至 70°C以下出窯。
[0021]采用本發(fā)明產(chǎn)出的釩氮合金產(chǎn)品可以達(dá)到V=80、N=18、C=4.2、Si=0.036、P=0.017、 S=0.023、Ai=0.012、密度為 3.62 ?4.21g/cm3。
[0022]另外，上述設(shè)備均屬于現(xiàn)有技術(shù)，故不多述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)首先將偏釩酸銨由研磨機(jī)研磨至180目以上，然后將物料按偏釩酸銨、石墨、鐵粉 重量比為1: 0.30: 0.10的配比加入到混合攪拌機(jī)中，進(jìn)行攪拌混勻至40min ;(2)再向步驟(1)的混合攪拌機(jī)中添加重重量的3%硫酸銨、5%聚乙烯醇粘合劑、8.5% 水，均勻攪拌30min，攪拌后將物料輸入液壓壓球機(jī)，利用液壓壓球機(jī)壓制成35X 35mm橢 圓形球體，再裝入石墨坩堝，由送料機(jī)送入推板式烘干窯內(nèi)，推板式烘干窯內(nèi)加熱溫度至 200?250°C，進(jìn)行150min烘干至物料含水分為0.05-0.10% ;(3 )然后送入推板窯內(nèi)，推板窯內(nèi)設(shè)定起始溫度為450°C，氮?dú)鈮毫υO(shè)定為+5?lOMPa， 通入每分鐘約為流量2.5m3/min的氮?dú)?，進(jìn)行碳化反應(yīng)，碳化反應(yīng)時間為270min，隨后將溫 度逐漸升至800?1450°C，使物料逐漸進(jìn)行氮化反應(yīng)，氮化反應(yīng)時間為210min，然后降溫， 待物料冷卻至70 °C以下，即可出窯。2.—種用于如權(quán)利要求1所述的一種采用偏釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金方法的設(shè)備，其特征 在于:包括研磨機(jī)，所述研磨機(jī)依次與輪碾式混合攪拌機(jī)、液壓壓球機(jī)和石墨坩堝相連，所 述石墨坩堝通過送料機(jī)與推板式烘干窯相連，石墨坩堝由送料機(jī)送入推板式烘干窯內(nèi)，所 述推板式烘干窯與推板窯相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:所述研磨機(jī)為偏釩酸銨物料研磨機(jī)，研磨 粒度在180目以上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:所述推板式烘干窯內(nèi)的加熱溫度穩(wěn)定為 200 ?250。。。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:所述推板窯內(nèi)設(shè)定起始溫度為450°C，氮 氣壓力設(shè)定為5?lOMPa。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:所述推板窯內(nèi)通入每分鐘流量為2.5m3/ min的氮?dú)狻?.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:所述推板窯的窯體上端口設(shè)置有氣體排 放口，所述氣體排放口處設(shè)有燃燒器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于:所述氣體排放口通過排風(fēng)機(jī)與排氣管相連。
【文檔編號】C22C1/05GK105986140SQ201510047431
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發(fā)明人】陳志君, 苗淑芳, 苗軍, 王四紅, 周濟(jì)翠
【申請人】新疆眾豪釩業(yè)科技有限公司