一種氮化釩硅錳合金的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其生產(chǎn)過程包括以下步驟：先將含釩化合物、含錳化合物、含硅化合物、含碳化合物分別進行研磨后過篩，將重量份為40-60份的含釩化合物粉料、5-25份的含錳化合物粉料、5-25份的含硅化合物粉末、10-30份的含碳化合物粉料、0.5-1份的促進劑、3-10份的水混合攪拌均勻得到混合物料并進行兩次壓球成型后，經(jīng)干燥脫水處理、煅燒、氮化、恒溫、冷卻；出爐后的塊料經(jīng)過篩選得到產(chǎn)品。煉鋼所需的釩氮合金和氮化硅錳合金的制備過程合二為一，降低生產(chǎn)成本，減少了釩在鋼材中的加入量，釩等各種元素的回收率更高、生產(chǎn)過程更簡單、耗能更低、設(shè)備投入成本低、效益高、使用效果更理想。
【專利說明】一種氮化釩硅錳合金的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于合金【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及煉鋼、微合金化的氮化釩硅錳合金的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，大部分鋼廠主要采用釩氮微合金技術(shù)生產(chǎn)抗震鋼筋，需要同時加入釩氮合 金和氮化硅錳（增氮劑），來減少用釩量。由于釩的析出強化作用沒有得到充分的發(fā)揮， 從而造成加入的釩氮合金和氮化硅錳在鋼水中損耗大、釩等各種有回收價值元素的回收率 低，而釩的資源有限，使得釩氮合金的價格一直居高不下，生產(chǎn)成本高、社會經(jīng)濟效益低。
[0003] 以上傳統(tǒng)的釩氮合金和氮化硅錳合金及其制備方法存在如下問題：其釩氮合金和 氮化硅錳合金是分別制備，煉鋼時分別添加的，這樣的添加方法會使得釩和氮的含量難以 達到最佳比例，釩的析出強化作用沒有得到充分的發(fā)揮，從而造成加入的釩氮合金和氮化 硅錳在鋼水中損耗大、釩等各種有回收價值元素的回收率低；且生產(chǎn)制備過程相對復(fù)雜、耗 能高、設(shè)備投入成本高、使用效果還不夠理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種將釩氮合金和氮化硅錳合金的制備過程 合二為一，煉鋼時一次性添加，釩和氮的含量可達到最佳比例、釩的析出強化作用可以得到 充分的發(fā)揮，釩等各種有回收價值元素的回收率高、煉鋼生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)過程簡單、耗能 低、設(shè)備投入成本低、效益高、使用效果更理想的氮化釩硅錳合金的制備方法。
[0005] 本發(fā)明為達到上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種氮化釩硅錳合金的制備方 法，其生產(chǎn)過程包括以下步驟：
[0006] A、先將含釩化合物、含錳化合物、含硅化合物、含碳化合物分別采用球磨機進行研 磨后過篩，過篩目數(shù)為180-200目；得到含釩化合物粉料、含錳化合物粉料、含硅化合物粉 料、含碳化合物粉料；
[0007] B、將重量份為40-60份的含釩化合物粉料、重量份為5-25份的含錳化合物粉料、 重量份為5-25份的含硅化合物粉末、重量份為10-30份的含碳化合物粉料、重量份為0. 5-1 份的促進劑、重量份為3-10份的水混合攪拌均勻得到混合物料；
[0008] C、將B步驟得到的混合物料利用壓球機進行兩次壓球成型，得到直徑為5cm左右， 比重達到3g/cm3的球塊體混合物料；
[0009] D、將球塊體混合物料送入溫度為150-200°c的干燥附窯中進行干燥脫水處理； [0010] E、將經(jīng)干燥附窯干燥脫水處理過的塊料送入主窯爐中，先經(jīng)過煅燒區(qū)煅燒，煅 燒區(qū)溫度控制為500-700°C ;煅燒后送入氮化區(qū)，氮化區(qū)溫度控制為1150-1350°C，氮化 區(qū)充入體積百分比濃度為99. 999%的高純氮氣；然后再送入恒溫區(qū)，恒溫區(qū)溫度控制為 1350-1600°C ;最后送入冷卻區(qū)，冷卻區(qū)溫度控制為低于100°C ;塊料從進主窯爐到出主窯爐 的總的時間控制為24-26小時，出爐后的塊料經(jīng)過篩選得到產(chǎn)品。
[0011] 所述的含釩化合物是五氧化二釩、三氧化二釩、四氧化二釩、多釩酸銨、偏釩酸銨 五種中的任何一種或它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0012] 所述的含錳化合物是硅錳、氧化錳、碳酸錳、二氧化錳四種中的任何一種或它們其 中任何不少于兩種的混合物。
[0013] 所述的含硅化合物是金屬硅粉末、硅鐵粉末、二氧化硅粉末三種中的任何一種或 它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0014] 所述的含碳化合物是鱗片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨電極碳粉四種中的任何一 種或它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0015] 所述的粘結(jié)劑是黃糊精、聚乙烯醇、淀粉三種中的任何一種或它們其中任何不少 于兩種的混合物。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：由于是將含鑰;化合物、含猛化合物、含娃化合物、含碳化合 物等物料均勻混合成型后放入氮氣保護氣氛下的反應(yīng)器中可一步燒結(jié)生成氮化釩硅錳合 金，煉鋼所需的釩氮合金和氮化硅錳合金的制備過程合二為一，煉鋼時一次性添加，可使釩 和氮的含量達到最佳比例，充分發(fā)揮釩的析出強化作用，從而減少了釩在鋼材中的加入量， 降低生產(chǎn)成本，釩等各種有回收價值元素的回收率更高、生產(chǎn)過程更簡單、耗能更低、設(shè)備 投入成本低、效益高、使用效果更理想。

【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0018] 本發(fā)明的第1種實施例，一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其生產(chǎn)過程包括以下 步驟：
[0019] A、先將含釩化合物、含錳化合物、含硅化合物、含碳化合物分別采用球磨機進行研 磨后過篩，過篩目數(shù)為180-200目；得到含釩化合物粉料、含錳化合物粉料、含硅化合物粉 料、含碳化合物粉料；
[0020] B、將重量份為40份的含釩化合物粉料、重量份為5份的含錳化合物粉料、重量份 為5份的含硅化合物粉末、重量份為10份的含碳化合物粉料、重量份為0. 5份的促進劑、重 量份為3份的水混合攪拌均勻得到混合物料；
[0021] C、將B步驟得到的混合物料利用壓球機進行兩次壓球成型，得到直徑為5cm左右， 比重達到3g/cm3的球塊體混合物料；
[0022] D、將球塊體混合物料送入溫度為150_200°C的干燥附窯中進行干燥脫水處理；
[0023] E、將經(jīng)干燥附窯干燥脫水處理過的塊料送入主窯爐中，先經(jīng)過煅燒區(qū)煅燒，煅 燒區(qū)溫度控制為500-700°C ;煅燒后送入氮化區(qū)，氮化區(qū)溫度控制為1150-1350°C，氮化 區(qū)充入體積百分比濃度為99. 999%的高純氮氣；然后再送入恒溫區(qū)，恒溫區(qū)溫度控制為 1350-1600°C ;最后送入冷卻區(qū)，冷卻區(qū)溫度控制為低于100°C ;塊料從進主窯爐到出主窯爐 的總的時間控制為24-26小時，出爐后的塊料經(jīng)過篩選得到產(chǎn)品。
[0024] 所述的含釩化合物是五氧化二釩、三氧化二釩、四氧化二釩、多釩酸銨、偏釩酸銨 五種中的任何一種或它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0025] 所述的含錳化合物是硅錳、氧化錳、碳酸錳、二氧化錳四種中的任何一種或它們其 中任何不少于兩種的混合物。
[0026] 所述的含硅化合物是金屬硅粉末、硅鐵粉末、二氧化硅粉末三種中的任何一種或 它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0027] 所述的含碳化合物是鱗片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨電極碳粉四種中的任何一 種或它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0028] 所述的粘結(jié)劑是黃糊精、聚乙烯醇、淀粉三種中的任何一種或它們其中任何不少 于兩種的混合物。
[0029] 本發(fā)明的第2種實施例，一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其生產(chǎn)過程包括以下 步驟：
[0030] A、先將含釩化合物、含錳化合物、含硅化合物、含碳化合物分別采用球磨機進行研 磨后過篩，過篩目數(shù)為180-200目；得到含釩化合物粉料、含錳化合物粉料、含硅化合物粉 料、含碳化合物粉料；
[0031] B、將重量份為60份的含釩化合物粉料、重量份為25份的含錳化合物粉料、重量份 為25份的含硅化合物粉末、重量份為30份的含碳化合物粉料、重量份為1份的促進劑、重 量份為10份的水混合攪拌均勻得到混合物料；
[0032] C、將B步驟得到的混合物料利用壓球機進行兩次壓球成型，得到直徑為5cm左右， 比重達到3g/cm3的球塊體混合物料；
[0033] D、將球塊體混合物料送入溫度為150_200°C的干燥附窯中進行干燥脫水處理；
[0034] E、將經(jīng)干燥附窯干燥脫水處理過的塊料送入主窯爐中，先經(jīng)過煅燒區(qū)煅燒，煅 燒區(qū)溫度控制為500-700°C ;煅燒后送入氮化區(qū)，氮化區(qū)溫度控制為1150-1350°C，氮化 區(qū)充入體積百分比濃度為99. 999%的高純氮氣；然后再送入恒溫區(qū)，恒溫區(qū)溫度控制為 1350-1600°C ;最后送入冷卻區(qū)，冷卻區(qū)溫度控制為低于100°C ;塊料從進主窯爐到出主窯爐 的總的時間控制為24-26小時，出爐后的塊料經(jīng)過篩選得到產(chǎn)品。
[0035] 所述的含釩化合物是五氧化二釩、三氧化二釩、四氧化二釩、多釩酸銨、偏釩酸銨 五種中的任何一種或它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0036] 所述的含錳化合物是硅錳、氧化錳、碳酸錳、二氧化錳四種中的任何一種或它們其 中任何不少于兩種的混合物。
[0037] 所述的含硅化合物是金屬硅粉末、硅鐵粉末、二氧化硅粉末三種中的任何一種或 它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0038] 所述的含碳化合物是鱗片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨電極碳粉四種中的任何一 種或它們其中任何不少于兩種的混合物。
[0039] 所述的粘結(jié)劑是黃糊精、聚乙烯醇、淀粉三種中的任何一種或它們其中任何不少 于兩種的混合物。
[0040] 本發(fā)明的第3種實施例，一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其生產(chǎn)過程包括以下 步驟：
[0041] A、先將含釩化合物、含錳化合物、含硅化合物、含碳化合物分別采用球磨機進行研 磨后過篩，過篩目數(shù)為180-200目；得到含釩化合物粉料、含錳化合物粉料、含硅化合物粉 料、含碳化合物粉料；
[0042] B、將重量份為50份的含釩化合物粉料、重量份為15份的含錳化合物粉料、重量份 為15份的含硅化合物粉末、重量份為20份的含碳化合物粉料、重量份為0. 75份的促進劑、 重量份為6. 5份的水混合攪拌均勻得到混合物料；
【權(quán)利要求】
1. 一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其特征在于：其生產(chǎn)過程包括以下步驟： A、 先將含釩化合物、含錳化合物、含硅化合物、含碳化合物分別采用球磨機進行研磨后 過篩，過篩目數(shù)為180-200目；得到含釩化合物粉料、含錳化合物粉料、含硅化合物粉料、含 碳化合物粉料； B、 將重量份為40-60份的含釩化合物粉料、重量份為5-25份的含錳化合物粉料、重量 份為5-25份的含娃化合物粉末、重量份為10-30份的含碳化合物粉料、重量份為0. 5-1份 的促進劑、重量份為3-10份的水混合攪拌均勻得到混合物料； C、 將B步驟得到的混合物料利用壓球機進行兩次壓球成型，得到直徑為5cm左右，比重 達到3g/cm3的球塊體混合物料； D、 將球塊體混合物料送入溫度為150-200°C的干燥附窯中進行干燥脫水處理； E、 將經(jīng)干燥附窯干燥脫水處理過的塊料送入主窯爐中，先經(jīng)過煅燒區(qū)煅燒，煅燒區(qū)溫 度控制為500-700°C;煅燒后送入氮化區(qū)，氮化區(qū)溫度控制為1150-1350°C，氮化區(qū)充入體積 百分比濃度為99.999%的高純氮氣；然后再送入恒溫區(qū)，恒溫區(qū)溫度控制為1350-16001： ; 最后送入冷卻區(qū)，冷卻區(qū)溫度控制為低于l〇〇°C ;塊料從進主窯爐到出主窯爐的總的時間控 制為24-26小時，出爐后的塊料經(jīng)過篩選得到產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其特征在于：所述的含釩 化合物是五氧化二釩、三氧化二釩、四氧化二釩、多釩酸銨、偏釩酸銨五種中的任何一種或 它們其中任何不少于兩種的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其特征在于：所述的含錳 化合物是硅錳、氧化錳、碳酸錳、二氧化錳四種中的任何一種或它們其中任何不少于兩種的 混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化f凡娃猛合金的制備方法，其特征在于：所述的含娃 化合物是金屬娃粉末、娃鐵粉末、二氧化娃粉末三種中的任何一種或它們其中任何不少于 兩種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其特征在于：所述的含碳 化合物是鱗片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨電極碳粉四種中的任何一種或它們其中任何不 少于兩種的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化釩硅錳合金的制備方法，其特征在于：所述的粘結(jié) 劑是黃糊精、聚乙烯醇、淀粉三種中的任何一種或它們其中任何不少于兩種的混合物。
【文檔編號】C22C30/00GK104060116SQ201410312014
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】林敦鶯, 林潔靜, 林蘋蘋 申請人:福建新航凱材料科技有限公司