一種釩氮合金添加劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種f凡氮合金添加劑及其制備方法,屬于特殊合金制造等新材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]釩氮合金能顯著提高和改善鋼材的耐磨性、耐腐性、韌性、強(qiáng)度、延展性以及抗熱疲勞性等綜合機(jī)械能性和焊接性能，能極大的降低煉鋼成本，但它的制造成本相對(duì)較高，生產(chǎn)工藝路線較復(fù)雜、周期長、能耗高、設(shè)備規(guī)模大，常規(guī)的添加劑，效果不太理想。
[0003]1988年王功厚等人使用的添加劑:活性炭和鐵粉粘結(jié)劑與V2O5壓塊成型，先進(jìn)行碳熱還原1673K和1.333Pa真空下先還原生成VC，隨后通入氮?dú)庠赑M_101325Pa下滲氮得VN0
[0004]攀鋼、孫朝輝等人使用V2O3為原料，使用的添加劑:石墨粉、粘結(jié)劑壓制成型加入推板窯中還原氮化得到VN，專利CN101603132B，鋼研總院劉瀏等人使用的添加劑碳粉、氧化鐵粉、聚乙烯醇水溶液與V205壓制成球，在中頻感應(yīng)豎爐內(nèi)1000-1700°C制得VN。
[0005]美國專利US3334992:采用的添加劑碳粉、樹脂和鐵粉，混合再與主原料V2O5壓制成型，置入爐中1385°C和22.7Pa真空下進(jìn)行碳還原再滲氮得VN。
[0006]美國專利US45620574040814:采用添加劑:碳質(zhì)還原劑和粘結(jié)劑和V2O3混合制球在高溫真空設(shè)備中制備VC再經(jīng)還原滲氮制得VN。
[0007]以上幾種添加劑，生產(chǎn)效率低、效果不太理想、成本高、耗能高而且生產(chǎn)步驟多(三步法)，還有環(huán)保三廢問題。造成產(chǎn)品成分不均勻，原料成分配比不明確等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種釩氮合金添加劑及其制備方法，該添加劑以炭素材料為原料，以環(huán)湖精為輔料，在不銹鋼真空雙螺旋混合攪拌并經(jīng)不銹鋼真空雙錐干燥生產(chǎn)釩氮合金添加劑，且原料易得、價(jià)格便宜、同時(shí)，工藝過程穩(wěn)定，無三廢，適合規(guī)模生產(chǎn)。
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種釩氮合金添加劑，其特征在于，以炭素材料為原料并以β -環(huán)湖精為輔料，按27-28:1比例經(jīng)混合攪拌均勻后進(jìn)入不銹鋼雙錐真空干燥過程中得到釩氮合金添加劑。
[0010]本發(fā)明還涉及釩氮合金添加劑的制備方法，其具體步驟如下，
步驟1、將炭素材料經(jīng)雷蒙磨(或粉碎機(jī))進(jìn)行粉碎；
步驟2、將粉碎后的炭素材料與β-環(huán)湖精按27-28:1比例置入不銹鋼真空雙螺旋混合攪拌機(jī)中混合均勻攪拌1-3小時(shí)；
步驟3、將步驟2中混合后的物質(zhì)投入不銹鋼雙錐真空干燥機(jī)中，并控制溫度在55-75°C，時(shí)間在3-5小時(shí)后得到該產(chǎn)品；
步驟4、其次，進(jìn)入包裝系統(tǒng)，進(jìn)行包裝。通過該方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有節(jié)能環(huán)保型釩氮合金的添加劑。
[0011]作為優(yōu)選實(shí)例，所述步驟I中的炭素材料為C含量> 95-99%之間。
[0012]作為優(yōu)選實(shí)例，所述步驟I中的粉碎細(xì)度在200-320目之間。
[0013]作為優(yōu)選實(shí)例，所述的環(huán)湖精為粉狀，細(xì)度在180-220目之間。
[0014]研究發(fā)現(xiàn)本工藝所采用的原輔料的粒度范圍和含量范圍最有利釩氮合金添加劑的形成而能生產(chǎn)出節(jié)能環(huán)保的釩氮合金。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的釩氮合金添加劑，它可以迅速促使V2O5與氮元素成為釩氮合金，其主要體現(xiàn)在:
1)用本發(fā)明釩氮合金添加劑所生產(chǎn)的釩氮合金，生產(chǎn)過程中節(jié)能降耗，能節(jié)省大量的能源(和另的還原劑相比節(jié)省三分之二的能耗);
2)有效地解決釩氮合金生產(chǎn)過程中的三廢問題；
3)節(jié)省大量的時(shí)間(與另工藝相比節(jié)省2/3的時(shí)間)、節(jié)省投資(是原工藝的1/10)；
4)制備方法簡單，條件溫和便于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例1、
將96.5kg炭素材料(C含量> 95%)投入到雷蒙磨(或粉碎機(jī))中，開動(dòng)機(jī)器粉碎細(xì)度200目過200目篩子與3.5kg β-環(huán)湖精(粉末狀，過180目篩子)投入到不銹鋼真空雙螺旋混合攪拌機(jī)中，開動(dòng)攪拌機(jī)攪拌(I小時(shí))取樣觀察，均勻后投入到不銹鋼雙錐真空干燥機(jī)中，開動(dòng)機(jī)器調(diào)節(jié)控制溫度60°C，控制時(shí)間3小時(shí)，然后降溫到20-30°C，將物料放入真空包裝箱得到99.5kg釩氮合金添加劑為黑色結(jié)晶體粉末，取樣檢測成份二者一致。
[0018]實(shí)施例2、
將96.5kg炭素材料(C含量> 99%)投入到雷蒙磨中，開動(dòng)機(jī)器粉碎細(xì)度320目過320目篩子與3.5kg β -環(huán)湖精(粉末狀，過220目篩子)投入到不銹鋼真空雙螺旋混合攪拌機(jī)2小時(shí)再經(jīng)不銹鋼雙錐真空干燥機(jī)2小時(shí)控制溫度70°C得釩氮合金添加劑99kg，為黑色結(jié)晶體粉末。
[0019]實(shí)施例3、
將28.4kg五氧化二釩(180目V2O5純度> 98.01%)，與8.5kg節(jié)能環(huán)保型釩氮合金添加劑混合制球，放入密封的全自動(dòng)雙推板窯中在氮?dú)夥罩鸩缴郎刂?450°C，12h后得到V:77.34、N:15.61 釩氮合金 19.55kg。
[0020]實(shí)施例4、
將28.4kg五氧化二釩(180目，V2O5純度> 99%)與8.5kg節(jié)能環(huán)保型釩氮合金添加劑混合制球放入密封的中頻感應(yīng)爐反應(yīng)器中在氮?dú)夥丈郎?500°C，3h后得到V:77.31、N:15.71的釩氮合金19.93kg。
[0021]所生產(chǎn)的釩氮合金，符合GB/T20567-2006標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)所生產(chǎn)出來的釩氮合金密度較高，達(dá)到3.5-5.5kg/cm3’這樣煉鋼過程中更有利，釩氮合金懸浮在鋼水中間，讓鋼水更好吸收V和N元素，所以密度高的釩和氮合金效率就高，相對(duì)而言成本就降低。
[0022]本發(fā)明操作方便、效率高、無三廢、成本低、生產(chǎn)安全，是釩氮合金制備過程中的節(jié)能環(huán)?？s短流程的最佳添加劑，也是一個(gè)創(chuàng)新。
[0023]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種釩氮合金添加劑，其特征在于，以炭素材料為原料并以β-環(huán)湖精為輔料，按27-28:1比例經(jīng)混合攪拌均勻后進(jìn)入不銹鋼雙錐真空干燥過程中得到釩氮合金添加劑。2.一種釩氮合金添加劑的制備方法，其特征在于，其具體步驟如下， a、將炭素材料經(jīng)雷蒙磨(或粉碎機(jī))進(jìn)行粉碎； b、將粉碎后的炭素材料與環(huán)湖精按27-28:1比例置入不銹鋼真空雙螺旋混合攪拌機(jī)中混合均勻攪拌1-3小時(shí)； C、將b中混合后的物質(zhì)投入不銹鋼雙錐真空干燥機(jī)中，并控制溫度在55-75°C，時(shí)間在3-5小時(shí)后得到該產(chǎn)品； d、其次，進(jìn)入包裝系統(tǒng)，進(jìn)行包裝。3.通過該方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有節(jié)能環(huán)保型釩氮合金的添加劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述氮合金添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟I中的炭素材料為C含量彡95-99%之間。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述氮合金添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟a中的粉碎細(xì)度在200-320目之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述氮合金添加劑的制備方法，其特征在于，所述的β-環(huán)湖精為粉狀，細(xì)度在180-220目之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種釩氮合金添加劑及其制備方法，屬于特殊合金制造等新材料領(lǐng)域，首先將炭素材料經(jīng)雷蒙磨（或粉碎機(jī)）進(jìn)行粉碎，其次將粉碎后的炭素材料與β-環(huán)湖精按27-28:1比例置入不銹鋼真空雙螺旋混合攪拌機(jī)中混合均勻攪拌1-3小時(shí)后再投入不銹鋼雙錐真空干燥機(jī)中，并控制溫度在55-75℃，時(shí)間在3-5小時(shí)后得到該產(chǎn)品。該添加劑以炭素材料為原料，以β-環(huán)湖精為輔料，在不銹鋼真空雙螺旋混合攪拌并經(jīng)不銹鋼真空雙錐干燥生產(chǎn)釩氮合金添加劑，且原料易得、價(jià)格便宜、同時(shí)，工藝過程穩(wěn)定，無三廢，適合規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C22C1/10, C22C27/02
【公開號(hào)】CN105018774
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410176708
【發(fā)明人】聶才淞
【申請(qǐng)人】安徽天港生物科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2014年4月29日