[发明专利]一种钒氮合金的成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钒氮合金生产中间过程中坯料料球的成型方法，属于冶金技术领域。

背景技术

钒氮合金（亦称氮化钒）是钢铁工业的高效添加剂，素有“钢铁工业的味精”的美誉，正在逐渐形成一种最有发展前途的铁合金，作为一种新兴的产品，研究其生产技术已成为钒行业必然的潮流，钒氮合金生产技术主要有原料料球成型工艺和冶炼技术两部分组成。

目前钒氮合金生产中原料料球成型工艺主要有两种：一种为不加任何添加剂的干粉压球工艺，此工艺优点在于后续焙烧工艺中不需要预烧(排除料坯中的水分)，但压坯强度低，生产过程中会产生破碎和粉料，造成物料损失。另一种为添加添加剂的压坯工艺，添加剂一般有聚乙烯醇、木薯粉浆、面粉粉浆等，这中添加剂会在后续焙烧过程中变成气体挥发出去，造成空气污染，而且使用添加剂增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是为解决现有干粉压坯工艺中压坯强度不够及添加剂压坯工艺中有污染性气体挥发的缺点，提供一种钒氮合金生产中间过程中坯料料球的成型方法。

为解决上述技术问题，本发明通过如下技术发难实现，

一种钒氮合金成型工艺坯料料球的成型方法，将四氧化二钒粉末、碳质粉末和水在混料机中混料30-40分钟，然后在对辊压球机上进行压坯，压力为60-100MPa。

进一步地，四氧化二钒和碳质粉末的比例为5:1-4:1。

进一步地，水的加入比例为固体粉末质量的4%-6%。

加水量的多少对坯料料球的质量产生很大影响，加水量过低，粉末之间的粘合力不够，导致成球强度不够，成球的强度低，会导致后续烧结产生大量的粉料和碎料，降低产量；加水量过高，坯料中水会占据一定的体积，造成成球密度低， 每炉的装料体积不变的情况下，成球密度低会导致装料质量变少，产量降低，所以水的加入量为固体粉末质量的4%-6%。

进一步地，所述的碳质粉末为石墨粉、鳞片石墨，优选的为石墨粉。

进一步地，所述的混料机的混料每机料质量为400-1200kg，每机料混合20-50分钟。   

进一步地，所述对辊压球机的给料速度为1000-4000kg/h。

进一步地，经对辊压球机压坯后，坯料的强度为5-30MPa，密度为2.6-3.2g/cm³。

和现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用水作为粘结剂一方面保证了压坯的强度，减少生产过程坯料的破碎和粉料，从而减少物料损失；

2、用水代替聚乙烯醇、木薯粉浆等添加剂，在烧结工序中不会产生污染性挥发气体，同时和其他添加剂比水作为粘结剂基本不需要成本；

3、该方法具有操作简单方便，连续性强，节省资源，成球效率高的特点。

具体实施方式

一种钒氮合金成型工艺制备原料料球的方法，将四氧化二钒粉末、碳质粉末和水在混料机中混料30-40分钟，然后在对辊压球机上进行压坯，压力为60-100Mpa。四氧化二钒和碳质粉末的比例为5:1-4:1，水的加入比例为固体粉末质量的4%-6%。

碳质粉末优选的为石墨粉、鳞片石墨，更优选的为石墨粉。

所述混料机的混料每机料质量为400-1200kg，每机料混合20-50分钟。

所述对辊压球机的给料速度为1000-4000kg/h，经对辊压球机压坯后，坯料的强度为5-30MPa，密度为2.6-3.2g/cm³。

实施例1

将100g四氧化二钒、20g石墨粉、四氧化二钒和石墨质量的4%的水在混料机中混料30分钟，混料机每机料质量为1000kg，混合时间为40分钟，然后在对辊压球机上进行压坯，对辊压球机给料速度为2500kg/h，压力为60Mpa，制备出直径40mm，厚度30mm的坯料，坯料的强度为20Mpa，密度为3.0g/ cm³。

实施例2

将100g四氧化二钒、20g石墨粉、四氧化二钒和石墨质量的5%的水在混料机中混料30分钟，混料机每机料质量为1000kg，混合时间为40分钟，然后在对辊压球机上进行压坯，对辊压球机给料速度为2500kg/h，压力为60Mpa，制备出直径40mm，厚度30mm坯料，坯料的强度为22Mpa，密度为2.9 g/ cm³。

实施例3