[发明专利]一种在钢中添加氮化钒合金的微合金钢的炼钢方法

权利要求书

1.一种在钢中添加氮化钒合金的微合金钢的炼钢方法，在倒入钢包的钢液占出钢量20～40％时，将氮化钒合金添加剂投入钢包，再冲入剩余的钢液，其特征在于所述的氮化钒合金添加剂为氮化钒合金粉体与0-10％的铝粉或铝粒的混合物，用包装袋密封包装成包装块，所述的包装袋由有足够强度的纸质包装纸外层和单层或双层不透气塑料膜衬裡构成，所述的氮化钒合金粉体是将钒化合物粉料与碳质粉料混配而成的混合粉体原料，置于制备炉中，经向制备炉中通入氨气或氨-氮混合气体，使物料进行预还原和氮化反应，或者向制备炉中通入氮气、氮-氨或氮-氢混合气体，使物料进行预还原、碳化和氮化反应，直接获得的氮化钒合金粉体。

2.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于所述的氮化钒合金添加剂为氮化钒合金粉体与1.5-10％的铝粉或铝粒的混合物，用包装袋密封包装成包装块。

3.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于所述的氮化钒合金添加剂的制备方法如下：由钒化合物粉料与碳质粉料混配而成的混合粉体原料，在制备炉中经预还原和氮化反应，或者经预还原、碳化和氮化反应而获得氮化钒合金粉体后，即与0-10％的铝粉或铝粒均匀混配，用内衬塑料膜衬裡的包装袋密封包装成包装块。

4.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于所述的包装袋的不透气塑料膜衬裡的材质为聚丙烯、聚氯乙烯和聚乙烯中的任一至两种。

5.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于所述的包装袋的外层纸质包装纸为牛皮纸、牛卡纸、水泥纸袋纸或白牛皮纸。

6.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于所述的氮化钒合金添加剂包装块的尺寸范围为：长38-60cm，宽20-33cm，高7-11cm。

7.根据权利要求1或2所述的炼钢方法，其特征在于所述的氮化钒合金粉体是按以下工艺制备的：

(1)将由钒化合物粉料与占钒化合物粉料重量2～15％的碳质粉料混配而成的混合粉料，以薄的料层铺载于料盘中，料盘迭叠成多层料车，由自动装置连续推送进出制备炉，制备炉为隧道炉，用传统加热方式或微波加热方式，进行预还原和氮化反应；

(2)通入制备炉的反应气体为氨气或含氮气体积分数不大于5％的氨-氮混合气体；

(3)物料在预还原反应阶段的温度控制在300～600℃，在氮化反应阶段的温度控制在600～780℃；

(4)物料反应结束后，在反应气体保护下冷却到50～100℃后以氮化钒合金粉体出炉。

8.根据权利要求1或2所述的炼钢方法，其特征在于所述的氮化钒合金粉体是按以下工艺制备的：

(1)将由钒化合物粉料与占钒化合物粉料重量20-35％的碳质粉料混合成混合料，或将此混合料研磨成小于120目的粉料，粉料以薄的料层铺载于料盘中，料盘迭叠成多层料车，由自动装置连续推送进出制备炉，制备炉为推板隧道炉，用传统加热方式或微波加热方式，进行预还原、碳化和氮化反应；

(2)通入制备炉的反应气体为氮气或含氨气体积分数不大于10％的氮-氨混合气体，或者含氢气体积分数不大于10％的氮-氢混合气体；

(3)物料在预还原段的温度控制在400-700℃，在碳化、氮化段的温度控制在1000-1600℃。

(4)物料反应结束后，在反应气体保护下冷却到100-150℃后以氮化钒合金粉体出炉。

9.根据权利要求1或3所述的炼钢方法，其特征在于所述的钒化合物为V₂O₅、VO₂、V₂O₃、NH₄VO₃或多聚钒酸铵的一种或它们的混合物。

10.根据权利要求1或3所述的炼钢方法，其特征在于所述的碳质粉料为木炭、石墨、活性炭或碳黑的粉剂。