釩鋁合金的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領域，具體涉及一種釩鋁合金的制備方法。
【背景技術】
[0002]鈦合金被廣泛用于軍事工業(yè)、航空航天工業(yè)和民用工業(yè)，釩鋁合金是生產(chǎn)鈦合金的重要原料。在鈦合金中釩是一種很強的β穩(wěn)定劑，能改變合金的耐熱和冷加工性能，使得合金具有良好的焊接性能和機械強度。目前釩鋁合金的主要生產(chǎn)工藝是以純的五氧化二釩為原料，采用鋁熱法工藝，爐外法生產(chǎn)。
[0003]但是，若僅以五氧化二釩為原料生產(chǎn)釩鋁合金，爐內熱量過大，會使反應太劇烈而發(fā)生噴濺。若加入冷卻劑，雖可以防止噴濺，但卻不能最大限度的利用反應熱，增加了釩鋁合金的生產(chǎn)成本，在一定程度上制約了釩鋁合金的發(fā)展。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明解決的技術問題是現(xiàn)有釩鋁合金的生產(chǎn)成本高，制備過程易發(fā)生噴濺。
[0005]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是提供一種釩鋁合金的制備方法，包括以下步驟:以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，以Al粉為還原劑，點火還原制得釩鋁合金和爐渣。
[0006]上述釩鋁合金的制備方法中，所述的偏釩酸銨和五氧化二釩折合為V: O的摩爾比為1: 3.5?3.7。
[0007]上述釩鋁合金的制備方法中，所述Al粉的用量為理論計算值的1.1?1.4倍。所述理論計算值為完全還原偏釩酸銨和五氧化二釩所需Al粉的質量。其中，偏釩酸銨需折合為五氧化二銀計算。
[0008]上述釩鋁合金的制備方法中，所述偏釩酸銨和五氧化二釩的純度多99.5%，所述的Al粉的純度彡99.7%。
[0009]上述釩鋁合金的制備方法中，所述點火的點火劑為氯酸鉀。所述氯酸鉀的純度為分析純。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明提供的方法利用五氧化二釩與Al粉反應的熱量對偏釩酸銨進行脫氨，同時，加入偏釩酸銨可以使得反應更加平穩(wěn)，避免噴濺，完全符合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明提供的方法既充分利用了五氧化二釩與Al粉反應的熱量，又避免了噴濺，減小了熱量損失，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0011]釩鋁合金的制備方法，包括以下步驟:以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，以Al粉為還原劑，點火還原制得釩鋁合金和爐渣。
[0012]上述釩鋁合金的制備方法中，所述的偏釩酸銨和五氧化二釩折合為V: O的摩爾比為1: 3.5?3.7。所述偏釩酸銨和五氧化二釩折合為V: O的計算方式為V: O的摩爾比=(η偏麵按+2η五氧化二,A ).(3n偏麵按+δη五氧化二,A );其中，η偏麵按為偏I凡酸錢的摩爾莖， 為五氧化二釩的摩爾量。
[0013]上述釩鋁合金的制備方法中，所述Al粉的用量為理論計算值的1.1?1.4倍。所述理論計算值為完全還原偏釩酸銨和五氧化二釩所需Al粉的質量。其中，偏釩酸銨需折合為五氧化二釩計算。所述偏釩酸銨折合為五氧化二釩的計算方式為:偏釩酸銨的摩爾量:五氧化二釩的摩爾量=2: 10
[0014]上述釩鋁合金的制備方法中，所述偏釩酸銨和五氧化二釩的純度多99.5%，所述的Al粉的純度彡99.7%。
[0015]上述釩鋁合金的制備方法中，所述點火的點火劑為氯酸鉀。所述氯酸鉀的純度為分析純。
[0016]本方法利用鋁與五氧化二f凡的熱量，使得偏f凡酸錢分解為五氧化二f凡和氨氣，分解生成的五氧化二釩繼續(xù)與鋁反應，持續(xù)提供熱量，這樣既防止了五氧化二釩與鋁反應熱量過高噴濺，又充分利用了反應熱量使偏釩酸銨分解。但偏釩酸銨與五氧化二釩配比需保持在一定范圍內。若偏釩酸銨配比過高，反應無法自發(fā)進行；若偏釩酸銨配比過低，反應會因過于劇烈而噴濺。
[0017]實施例1
[0018]將偏釩酸銨69kg和五氧化二釩31kg(按V: O的摩爾比為I: 3.7)配制成10kg原料，鋁粉的用量60kg (為理論用量的1.20倍)，以氯酸鉀為點火劑，進行鋁熱還原反應，103秒反應結束。得到的釩鋁合金產(chǎn)品中V含量為85.lwt%。冶煉過程中沒有發(fā)生噴濺。
[0019]實施例2
[0020]將偏釩酸銨70.2kg和五氧化二釩29.8kg(按V:0的摩爾比為1:3.6)配制成10kg原料，鋁粉的用量40.5kg (為理論用量的1.28倍)，以氯酸鉀為點火劑，進行鋁熱還原反應，96秒反應結束。得到的釩鋁合金產(chǎn)品中V含量為79.7wt%。冶煉過程中沒有發(fā)生噴濺。
[0021]實施例3
[0022]將偏釩酸銨71.4kg和五氧化二釩28.6kg (按V:0的摩爾比為1:3.5)為配制成10kg原料，鋁粉的用量37.35kg (為理論用量的1.37倍)，以氯酸鉀為點火劑，進行鋁熱還原反應，91秒反應結束。得到的釩鋁合金產(chǎn)品中V含量為75.2wt%。冶煉過程中沒有發(fā)生噴濺。
[0023]本發(fā)明提供的方法既充分利用了五氧化二釩與Al粉反應的熱量，又避免了噴濺，減小了熱量損失，降低了生產(chǎn)成本。
【主權項】
1.釩鋁合金的制備方法，包括以下步驟:以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，以Al粉為還原劑，點火還原制得釩鋁合金和爐渣。2.根據(jù)權利要求1所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于:所述的偏釩酸銨和五氧化二釩折合為V: O的摩爾比為1: 3.5?3.7。3.根據(jù)權利要求1所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于:所述Al粉的用量為理論計算值的1.1?1.4倍。4.根據(jù)權利要求3所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于:所述理論計算值為完全還原偏鑰Jl錢和五氧化二銀所需Al粉的質量；其中，偏鑰Jl錢需折合為五氧化二銀計算。5.根據(jù)權利要求1所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于:所述偏釩酸銨和五氧化二釩的純度彡99.5%，所述的Al粉的純度彡99.7%。6.根據(jù)權利要求1所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于:所述點火的點火劑為氯酸鉀。
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金領域，具體涉及一種釩鋁合金的制備方法。本發(fā)明解決的技術問題是現(xiàn)有釩鋁合金的生產(chǎn)成本高，制備過程易發(fā)生噴濺。本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是提供一種釩鋁合金的制備方法，包括以下步驟：以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，以Al粉為還原劑，點火還原制得釩鋁合金和爐渣。本發(fā)明提供的方法既充分利用了五氧化二釩與Al粉反應的熱量，又避免了噴濺，減小了熱量損失，降低了生產(chǎn)成本，為大規(guī)模生產(chǎn)釩鋁合金提供了新的選擇。
【IPC分類】C22C27/02, C22B5/04, C22C1/02
【公開號】CN105177334
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】景涵, 孫朝暉, 鮮勇, 杜光超, 陳海軍, 尹丹鳳, 余彬, 唐紅建, 王唐林
【申請人】攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月26日