[发明专利]一种钒硅锰合金及其制备方法、建筑钢合金

说明书

本发明提供一种钒硅锰合金及其制备方法、建筑钢合金，涉及钒硅锰合金制备技术领域，包括：将还原剂与钒渣原料在混合状态下高温熔融，熔融状态下恒温进行还原反应；废渣与合金分离；所制得的钒硅锰合金成分(wt％)：V20－30，Mn7－20，Si7－20，S小于0.05，P小于0.01，杂质含量不超过1，其余为铁。生产钒硅锰合金方法属火法电炉冶炼，原料为钒渣，还原剂为铝或硅或碳.操作简单易行，钒渣合金化效果显著，钒渣中各有价元素均得到合理回收，同时，还有可降低炼钢生产合金化成本。同时可确保钒硅锰合金质量稳定，完全满足炼钢过程合金化需求。

技术领域

本发明涉及钒硅锰合金制备技术领域，具体而言，涉及一种钒硅锰合金及其制备方法、建筑钢合金。

背景技术

钒是一种重要的合金元素，主要用于钢铁工业。含钒钢具有强度高，韧性大，耐磨性好等优良特性，因而广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、航空、桥梁、电子技术、国防工业等行业，其用量约占钒消耗量的85％，钢铁行业的用量在钒的用途中占最大比重。钢铁行业的需求直接影响到钒市场行情。大约有10％的钒用于生产航天工业所需的钛合金。钒在钛合金中可以作为稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性。此外，钒在化学工业中主要作为催化剂和着色剂。钒还被用于生产可充电氢蓄电池或钒氧化还原蓄电池。钢铁行业85％左右的金属钒是以钒铁和钒氮合金的形式被添加于钢铁生产中，以提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。含钒的高强度合金钢广泛应用于输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨等生产建设中。含钒高强度合金钢主要有：高强度低合金(HSLA)钢(综合)；HSLA钢板；HSLA型钢；HSLA带钢；先进高强度带钢；建筑用螺纹钢筋；高碳钢线材；钢轨；工具和模具钢等。

钒用于钢铁中，钒能与钢铁中的碳元素生成稳定的碳化合物，可以细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗话温度，显著提高改善钢铁的性，可加大钢的强度、韧性、抗腐蚀能力、耐磨能力和承受冲击负荷的能力等。如：采用钒氮合金生产的HRB400-600钢筋强度明显提高,细化晶粒的效果比钒铁的效果好,在钢中碳当量、钒含量基本一致的情况下,加入的氮促进V(C、N)化合物的析出,而大量细小弥散的V(C、N)析出物是钒氮合金钢强度增加的主要原因。为保证生钢筋的力学性能合格,在钢筋中增氮且钒含量控制在0.05％-0.06％可使钢筋强度更高、性能更加稳定。

近年来，随着铁路运输提速重载的发展要求，迫切需要开发能够满足我国即将生产的C80主力型用高强、高韧、耐腐蚀、屈服强度≥400MPa级高强耐候新钢中。结合过去攀钢在微合金强化机理研究基础，采取了特有的钒微合金化技术，开发了强度级别在400MPa以上的高强耐候310乙字钢。

铁道车辆用高强耐大气腐蚀热轧钢板是攀钢为满足我国铁路运输提速和重载的发展需要而最新开发的产品。采用钒氮合金化技术保证热轧钢板具有较高的强度，形成了400MPa、450MPa、500MPa级别的系列产品的生产能力，配合其它耐蚀元素使钢具有良好的耐蚀性。

钒用于钢铁工业，主要通过以钒铁合金和钒氮合金作为载体加入钢水中。由于合金中元素单一，生产过程中常常需加入多种合金进行钢水合金化作业，费时费力。目前，二元钒合金(如：硅钒合金或氮化硅钒合金)已试制出并用于炼钢生产操作，简化了建筑用钢的合金化作业，降低了炼钢生产成本，受到用户好评。但锰元素却还需加锰铁或硅锰合金加入。

为了适应炼钢生产快速合金化，简化生产操作出发，本专利发明了一种钒硅锰合金的生产方法，可生产出钒硅锰合金，满足炼钢生产建筑用钢合金化需求。