[发明专利]一种钛氮合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛冶金技术领域，特别涉及一种钛氮合金的制备方法。

背景技术

钛氮合金是一种新兴的钢铁冶炼添加剂，钛氮合金有着和钒氮合金相似的冶炼作用。

使用钒氮合金作为钢铁冶炼添加剂，能大幅度提高钢铁的各种物理化学性能，其推广应用的范围和规模正在不断扩大，同时能起到相同或相似作用的替代产品也在不停的研制中，钛氮合金能起到和钒氮合金相似的作用，使用钛氮合金可大幅度增加向钢铁产品中增氮的水平，从而大幅度的提高钢铁材料的各种物理化学性能。使用钛氮合金可在钢铁材料达到同等物理化学性能指标的前提下节约吨钢成本20-30元，在部分领域可以取代钒氮合金，降低钢铁生产成本。但钛氮合金的生产工艺复杂，且大多技术被外国封锁，我国在钛氮合金研究方面虽然有所发展，生产工艺仍然复杂，污染严重，浪费了大量资源。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种钛氮合金的制备方法，它具有工艺简单易行，制备用装置简单，可操作性强，节能降耗，投资较少的特点。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种钛氮合金的制备方法，包括以下步骤：

A：将钛白粉、固体还原剂按摩尔比1：n均匀混合成型，1≤n≤1.5；

B：步骤A所得物料放入氮气保护气氛的反应器中，于1300-1500℃高温下反应6-10小时；

C：步骤B所得产物移出冷却，温度＜150℃时得钛氮合金产品。

作为本发明的一种优选方式，所述固体还原剂为碳质粉末、石墨粉、碳黑的一种或多种。

作为本发明的一种优选方式，所述反应器是回转窑、辊道窑、隧道窑中的一种。

作为本发明的一种优选方式，所述加热温度为1350-1450℃，反应时间为7-9小时。

作为本发明的一种优选方式，所述加热方式为炉内电加热。

本发明使用的原料简单易得，生产能源为电能，环保清洁，安全方便；保护气氛用氮气，资源安全易得；制备用装置简单，既可选用常用回转窑，也可选用隧道窑，还可以选用辊道窑等；工艺简单易行，可操作性强，投资较少。

具体实施方式

实施例1

一种钛氮合金的制备方法，包括以下步骤：

A：将钛白粉、碳质粉末按摩尔比1：1均匀混合成型；

B：步骤A所得物料放入氮气保护气氛的回转窑中，炉内电加热于1300℃高温下反应10小时；

C：步骤B所得产物移出冷却，温度＜150℃时得钛氮合金产品。

实施例2

一种钛氮合金的制备方法，包括以下步骤：

A：将钛白粉、石墨粉按摩尔比1：1.2均匀混合成型；

B：步骤A所得物料放入氮气保护气氛的辊道窑中，炉内电加热于1500℃高温下反应6小时；

C：步骤B所得产物移出冷却，温度＜150℃时得钛氮合金产品。

实施例3

一种钛氮合金的制备方法，包括以下步骤：

A：将钛白粉、碳黑按摩尔比1：1.5均匀混合成型；

B：步骤A所得物料放入氮气保护气氛的隧道窑中，炉内电加热于1350℃高温下反应7小时；

C：步骤B所得产物移出冷却，温度＜150℃时得钛氮合金产品。

实施例4

一种钛氮合金的制备方法，包括以下步骤：

A：将钛白粉与碳质粉末、石墨粉、碳黑按摩尔比1：1.5均匀混合成型；

B：步骤A所得物料放入氮气保护气氛的回转窑中，炉内电加热于1450℃高温下反应9小时；

C：步骤B所得产物移出冷却，温度＜150℃时得钛氮合金产品。

实施例5

一种钛氮合金的制备方法，包括以下步骤：

A：将钛白粉与石墨粉、碳黑按摩尔比1：1.5均匀混合成型；

B：步骤A所得物料放入氮气保护气氛的回转窑中，炉内电加热于1500℃高温下反应6小时；

C：步骤B所得产物移出冷却，温度＜150℃时得钛氮合金产品。