[发明专利]一种钒氮合金产品产业化生产的方法

说明书

一种钒氮合金产品产业化生产的方法，具体步骤如下：S1、混料：对原料进行半加工，制备出合格的半成品原料，并按其重量比，将制备出的合格半成品原料置入搅拌器中，进行搅拌，使其充分混合；S2、压坯：将混合完成的半成品原料压制成型为规则的料坯；S3、预处理：将得到的料坯置入到中频加热反应炉中进行碳化反应预处理，制得预处理料坯；S4、制成：将预处理后的料坯继续进行氮化反应处理，冷却后制得钒氮合金产品。本发明钒氮合金产品产业化生产的方法操作简单，钒氮合金产品的制备反应过程和产品质量的稳定性高，便于进行产业化制备，制备效果好，且节约能源，降低能耗，避免环境污染。

技术领域

本发明涉及钒氮合金产品产业化生产领域，尤其涉及一种钒氮合金产品产业化生产的方法。

背景技术

在对含钒钢铁材料进行生产时，通常使用添加含钒合金的方法来实现，且钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产，钒氮合金添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。

但目前市场上所使用的钒氮合金产品，在制备和使用过程中仍存在不足，制备难度和所需设备要求高，易被氧化，储备困难，稳定性低，且存在能源浪费、污染环境的缺陷，产业化生产成本高、难度大，因此，为了解决此类问题，我们提出了一种钒氮合金产品产业化生产的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，尤其是解决现有技术钒氮合金产品产业化生产中存在的产业化生产难度大、成本高、稳定性低、易造成污染的技术问题，提供一种钒氮合金产品产业化生产的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钒氮合金产品产业化生产的方法，具体步骤如下：

S1、混料：对原料进行半加工，制备出合格的半成品原料，并按其重量比，将制备出的合格半成品原料置入搅拌器中，进行搅拌，使其充分混合；

S2、压坯：将混合完成的半成品原料压制成型为规则的料坯；

S3、预处理：将得到的料坯置入到中频加热反应炉中进行碳化反应预处理，制得预处理料坯；

S4、制成：将预处理后的料坯继续进行氮化反应处理，冷却后制得钒氮合金产品。

步骤S1中所涉及的混料，钒氮合金产品的制备原料包括偏钒酸铵、石墨、铁粉、硫酸铵、粘合剂和水，其重量配比如下：偏钒酸铵35-45份、石墨9-15份、铁粉3-5份、硫酸铵1-1.25份、粘合剂2.5-3份和水4.5-5份。

所述粘合剂可为聚乙烯醇或其他适合的粘合剂。

所述步骤S1中所涉及的混料，其混料顺序如下：

S11、对偏钒酸铵进行半加工预处理，制得钒氧化物的混合物；

S12、将钒氧化物的混合物、石墨和铁粉加入到混合搅拌机中，进行搅拌，使其充分混合；

S13、依次加入硫酸铵、粘合剂和水，并继续搅拌至充分混合。

步骤S1或步骤S11中所涉及的混料，其中对所需的制备原料进行半加工需要对偏钒酸铵进行研磨，研磨至粒径小于等于180目，且对偏钒酸铵进行除水处理，然后将偏钒酸铵加入转炉中进行预加工，且在氮氢混合气氛下，保持炉内压力为0.01-0.05MPa，温度为600-650℃，进行还原反应3-6小时，制得钒氧化物的混合物。

进一步，所述氮氢混合气氛，优选氢气体积比为20-80%。

所述步骤S12中所涉及的搅拌，其搅拌混匀时间为35-50min。

所述步骤S13中所涉及的搅拌，其搅拌混匀时间为25-40min。

所述步骤S2中所涉及的压坯，将步骤S1中的混料输入至液压机进行湿法压制，且压制压力为30-60MPa，制得规则的料坯。