[发明专利]一种碳热还原及氮化合成氮化钒铁的方法

摘要

一种采用碳热还原及氮化合成氮化钒铁的方法，根据成分不同分为FeV45N10,FeV55N11,FeV65N13三个牌号，FeV45N10产品为含钒43‑49％，含氮10‑13％,FeV55N11产品为含钒53‑58％，含氮11‑14％,FeV65N13产品为含钒63‑69％，含氮12‑15％,三种牌号的氮化钒铁均为致密块状物，其密度均达到5.0‑6.5g/cm3。本发明直接以钒的氧化物、铁的氧化物或铁单质、粘结剂以及炭质还原剂为主要原料，原料混合、混匀后，压块成型，然后将其放入推板窑中，以氮气气氛保护，依次进入预还原区、中温碳热还原及氮化区，高温烧结区和冷却区四个区域，得到最终氮化钒铁。本发明合成的产品致密性好，氮含量均匀。相比于传统以钒铁制备氮化钒铁的工艺，本产品以钒氧化物为原料直接制备氮化钒铁，能够大幅度缩减工艺流程和成本；产品的强度较大，在运输使用中的磨损率低，损失小。

主权项

1.一种碳热还原及氮化合成氮化钒铁的方法，其特征在于以钒的氧化物或钒酸盐、铁的氧化物、粘结剂以及炭质还原剂为主要原料，将以上所述原料混合后，将其混匀，压块成型，然后将其放入充满氮气气氛的推板窑中进行高温碳热还原及氮化反应，制备获得所述氮化钒铁，合成的氮化钒铁分3个牌号；FeV45N10氮化钒铁包括钒43‑49％，氮11‑13％，碳0‑1％，氧0‑1％，余量为Fe；FeV55N11氮化钒铁含钒53‑58％，含氮11‑14％，碳0‑1％，氧0‑1％，余量为Fe；FeV65N13氮化钒铁含钒63‑69％，含氮12‑15％，碳0‑1％，氧0‑1％，余量为Fe；产品为致密块状，密度达到5.0‑6.5g/cm3；所述的钒的氧化物是V2O3、V2O5、VO2、VO；所述的钒酸盐是偏钒酸铵和多钒酸铵；所述的铁的氧化物是FeO、Fe2O3和Fe3O4；工业生产过程中，直接使用废钢、氧化铁皮为原料；具体步骤包括：原料配制、混匀及压块成型和推板窑高温反应步骤；采用的合成设备为推板窑，内部充满氮气，将混匀后的原料连续输送至封闭仓进行反应，反应是在常压下进行；该推板窑工作分为4个区域，即预还原区、中温碳热还原及氮化区，高温烧结区和冷却区四个区域；各个区域温度分别为500‑650℃、650‑1500℃、1500‑1600℃和50‑200℃，依次对应的时间分别为1h、3h、2h、1h。