一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵合金冶煉領域，涉及一種鐵合金氮化的生產工藝，是一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法。
【背景技術】
[0002]在鋼鐵工業(yè)中，錳是居于鐵之后第二位重要的金屬元素，幾乎90%以上的錳消耗于鋼鐵工業(yè)，有“無錳不成鋼” 一說。錳單獨加入時，極易氧化，氮因密度極小而不易加入，往往在冶煉某些合金時需同時加入，氮化錳不僅利于鋼水吸收，也使錳、氮元素的利用率變高。近年來，人們對氮化合金的認識和利用更加深入和普及，在結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼等許多鋼種都應用了氮化錳，特別是在國外，氮化錳的消耗量逐年增加，我國的氮化錳生產產品大部分用于出口。因此氮化錳合金的研宄和開發(fā)毫無疑問具有實際意義。
[0003]目前國內在氮化錳合金生產技術上還十分落后，存在著諸多問題，氮化反應在密閉爐內進行，不能連續(xù)化生產，物料無運動導致爐溫不均，氮化時間長、氮化溫度制度不合理、產品氮含量低、成分偏差大，生產成本高，無法滿足出口要求。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法。
[0005]本發(fā)明解決技術問題的方案是:一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法，其特征是:包括以下步驟:
1)將電解錳片、金屬錳和錳鐵的至少一種破碎至40~200目后，以3~5wt%的比例添加粘結劑壓制成C>3~5cm的球型；
2)將推板窯或隧道窯進行升溫升壓，溫度范圍為800~1000°C，且始終保持100~10000Pa的正壓，推板窯或隧道窯進口端溫度高、出口端溫度低；
3)將步驟I)制得的物料放置在推板窯或隧道窯內，同時向推板窯或隧道窯內通入氮氣或者氨氮混合氣，氮氣或者氨氮混合氣的流量滿足窯內100~10000Pa的正壓、通入時間2~8h ；
4)將步驟3)制得的物料出窯，在氮氣保護下冷卻至100°C~150°C。
[0006]所述粘結劑為水玻璃。
[0007]本發(fā)明的一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法現(xiàn)有的技術相比，具有以下優(yōu)點:
I)能連續(xù)化生產，取消單爐生產過程中的升溫過程和降溫過程，充分利用錳和氮反應放出的熱量，能耗低，生產效率高，生產時間大大縮短，顯著降低了生產成本；
2}采用常壓氮化，無需抽真空，無需耐高壓，設備投資小，顯著降低了投資成本；
3)根據錳氮相圖和氮氣在錳中的溶解平衡關系，可知在700°C至1100°C范圍內，氮在錳中的飽和溶解度隨著溫度的降低而增高。但是當溫度低于750°C，電解錳基本不氮化；當氮化溫度為800°C左右時，電解錳緩慢氮化；當氮化溫度高于900°C時，電解錳氮化速率較快。因此，推板窯或隧道窯內的溫度范圍為800~1000°C，且進口端溫度較高，出口段溫度較低。既能縮短氮化時間又能提高氮化錳產品的氮含量。
【具體實施方式】
[0008]下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0009]實施例1，步驟如下:
1)將I噸電解錳片破碎至40目后，以3wt%的比例添加水玻璃壓制?3cm的球型；
2)將推板窯或隧道窯進行升溫升壓，溫度范圍為800°C，且始終保持10Pa的正壓，推板窯或隧道窯進口端溫度高、出口端溫度低；
3)將步驟I)制得的物料放置在推板窯或隧道窯內，同時向推板窯或隧道窯內通入氮氣或者氨氮混合氣，氮氣或者氨氮混合氣的流量滿足窯內10Pa的正壓、通入時間2h ;
4)將步驟3)的物料出窯，在氮氣保護下冷卻至100°C，獲得的氮化錳球產品經過北京有色金屬研宄總院國家有色金屬及電子材料分析測試中心測得氮含量為7.5wt%。
[0010]實施例2，步驟如下:
1)將I噸電解錳片破碎至120目后，以4wt%的比例添加水玻璃壓制Φ4α?!的球型；
2)將推板窯或隧道窯進行升溫升壓，溫度范圍為900°C，且始終保持550Pa的正壓，推板窯或隧道窯進口端溫度高、出口端溫度低；
3)將步驟I)制得的物料放置在推板窯或隧道窯內，同時向推板窯或隧道窯內通入氮氣或者氨氮混合氣，氮氣或者氨氮混合氣的流量為滿足窖內550Pa的正壓、通入時間5h ；
4)將步驟3)的物料出窯，在氮氣保護下冷卻至125°C，獲得的氮化錳球產品經過北京有色金屬研宄總院國家有色金屬及電子材料分析測試中心測得氮含量為7.2wt%。
[0011]實施例3，步驟如下:
1)將I噸電解錳片破碎至200目后，以5wt%的比例添加水玻璃壓制Φ5α?!的球型；
2)將推板窯或隧道窯進行升溫升壓，溫度范圍為1000°C，且始終保持100Pa的正壓，推板窯或隧道窯進口端溫度高、出口端溫度低；
3)將步驟I)制得的物料放置在推板窯或隧道窯內，同時向推板窯或隧道窯內通入氮氣或者氨氮混合氣，氮氣或者氨氮混合氣的流量滿足窯內100Pa的正壓、通入時間8h;
4)將步驟3)的物料出窯，在氮氣保護下冷卻至150°C，獲得的氮化錳球產品經過北京有色金屬研宄總院國家有色金屬及電子材料分析測試中心測得氮含量為7.3wt%。
【主權項】
1.一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法，其特征是:包括以下步驟: 1)將電解錳片、金屬錳和錳鐵的至少一種破碎至40~200目后，以3~5wt%的比例添加粘結劑壓制成C>3~5cm的球型； 2)將推板窯或隧道窯進行升溫升壓，溫度范圍為800~1000°C，且始終保持100~10000Pa的正壓，推板窯或隧道窯進口端溫度高、出口端溫度低； 3)將步驟I)制得的物料放置在推板窯或隧道窯內，同時向推板窯或隧道窯內通入氮氣或者氨氮混合氣，氮氣或者氨氮混合氣的流量滿足窯內100~10000Pa的正壓、通入時間2~8h ； 4)將步驟3)制得的物料出窯，在氮氣保護下冷卻至100°C~150°C。
2.如權利要求1所述的一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法，其特征是:所述粘結劑為水玻璃。
【專利摘要】本發(fā)明一種連續(xù)化生產氮化錳產品的方法，其特點是：包括以下步驟：1）將電解錳片、金屬錳和錳鐵的至少一種破碎后，按比例添加粘結劑壓制成球型；2）將推板窯或隧道窯進行升溫升壓，且始終保持100~10000Pa的正壓，推板窯或隧道窯進口端溫度高、出口端溫度低；3）將步驟1）制得的物料放置在推板窯或隧道窯內，同時向推板窯或隧道窯內通入氮氣或者氨氮混合氣，通入時間2~8h；4）將步驟3）制得的物料出窯，在氮氣保護下冷卻。
【IPC分類】C01B21-06
【公開號】CN104773714
【申請?zhí)枴緾N201510170143
【發(fā)明人】王海娟, 楊景軍, 賈強
【申請人】中鋼集團吉林機電設備有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月13日