[发明专利]一种钒铁合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种钒铁合金的制备方法，属于冶金技术领域。本发明要解决的技术问题是提供一种以钒氧化物的前驱产品偏钒酸铵为原料制备钒铁合金的新方法。该方法包括：将偏钒酸铵、铝粉、铁粉和石灰混合均匀后，进行预热；预热结束后，将混合料置于冶炼炉中，进行真空还原反应；反应结束后，将炉体冷却，进行炉体拆分，得钒铁合金。本发明以钒氧化物的前驱产品偏钒酸铵为原料，以金属铝为还原剂，不仅大幅减少了钒氧化物生产过程的加工成本，还能提高反应产物的利用效率，还避免了偏钒酸铵生产五氧化二钒工艺过程引入的夹杂，提高钒铁合金品级；本发明方法简单高效、成本低廉、产品质量优异，值得推广应用。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种钒铁合金的制备方法。

背景技术

钒铁合金是钢铁工业应用最为广泛的钒微合金化中间合金。含钒钢被广泛应用于机械制造、航空航天、建筑路桥等行业，因钒的加入钢材的力学性能会得到显著提高。产业化的钒铁合金的制备原理主要是利用还原剂对含钒氧化物及其他含钒原料进行还原，并在高温熔融状态下与铁质熔体互相固溶而得。

目前世界范围内大多企业通过采用以钒的氧化物(V₂O₅/V₂O₃)为原料，配加适量的还原剂(Al/Si)和铁质料进行热还原反应进行钒铁合金生产，并辅以电加热以保障热量需求。而生产工艺也分别有直筒炉一步法工艺和倾翻炉多期法工艺，最终均能得到质量合格的合金产品。也正因此，使得钒铁冶炼工艺技术发展几十年内逐渐成熟。

专利CN102115821A提供了一种以金属铝为还原剂的两步法冶炼钒铁的方法，通过第一步冶炼的初还原出掉部分渣，然后对初级合金加入部分精炼料进行精炼，得到钒铁合金产品；专利CN201510002957.4提供一种利用大型倾翻炉电铝热法生产钒铁的方法，采用多期冶炼和阶梯配铝相结合的技术，具有操作方便，节约铝耗，提高钒铁的收率的特点。专利201210150237.9公开了一种偏钒酸铵的制备方法，将多钒酸铵固体与水和钒酸铵结构重整剂接触，并对产物进行固液分离，得到偏钒酸铵溶液；该方法能够充分利用原有多钒酸铵的铵离子和钒酸铵结构重整剂的碱性来实现多钒酸铵的溶解，不需要用钠盐(氢氧化钠、碳酸钠等)溶解多钒酸铵，简化了步骤，降低了成本。

从上述公开的技术看，目前钒铁合金制备主要以钒氧化物为原料，Al、Si(硅铁)为还原剂，辅以电加热的方式进行钒铁合金的生产。本技术提出采用以偏钒酸铵为生产原料，以金属铝为还原剂，进行钒铁合金生产的新工艺，不仅减少了钒氧化物生产过程的加工成本，还能提高反应产物的利用效率。

发明内容

本发明人要解决的技术问题是提供一种以钒氧化物的前驱产品偏钒酸铵为原料制备钒铁合金的新方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种钒铁合金的制备方法，该方法包括以下步骤：

a、将偏钒酸铵、铝粉、铁粉和石灰混合均匀后，进行预热；

b、预热结束后，将混合料置于冶炼炉中，进行冶炼；

c、冶炼结束后，将炉体冷却，进行炉体拆分，得钒铁合金。

其中，上述所述的钒铁合金的制备方法中，步骤a中，所述偏钒酸铵、铝粉、铁粉和石灰的重量比为69：27：5～30：2～6。

其中，上述所述的钒铁合金的制备方法中，步骤a中，所述偏钒酸铵的粒度≤0.15cm。

其中，上述所述的钒铁合金的制备方法中，步骤a中，所述石灰的粒度≤0.15cm。

其中，上述所述的钒铁合金的制备方法中，步骤a中，所述铁粒的粒度≤0.25cm。

其中，上述所述的钒铁合金的制备方法中，步骤a中，所述铝粒的粒度≤0.25cm。