[发明专利]一种生产钒氮合金的方法

权利要求书

1.一种生产钒氮合金的方法，将氧化钒和碳质还原剂原料混合成型形成物料球，在氮气气氛中将其逐步加热升温到1200℃以上还原氮化，然后逐步降温冷却得到钒氮合金产品，其特征在于：

所述的还原氮化过程在直热式回转窑装置中进行；所述直热式回转窑有窑头箱、窑尾箱、回转管和紧靠回转管内壁的耐材，由耐材围成的圆柱状或棱柱状的空腔为窑膛，窑膛分为窑膛进料口、升温段、加热段、降温段、窑膛出料口；所述的物料球从一个进料通道到达所述的窑膛进料口进入窑膛，依次经过所述的升温段、加热段、降温段，然后从窑膛出料口撤出窑膛掉落到窑尾箱中暂存并间歇从窑尾箱中出料；所述的氮气从窑膛出料口进入窑膛，依次经过降温段、加热段、升温段，从窑膛进料口撤出窑膛；窑膛进料口端回转管与窑头箱转动密封连接，窑膛出料口端回转管与窑尾箱转动密封连接；

所述的直热式回转窑窑膛加热段两端窑膛壁上固定有正负电极即正极和负极，正极和负极与窑膛内的物料球接触，通过该正极和负极对加热段中的物料球通入2000安培以上的直流电流，利用物料球自身的电阻发热加热物料球；

所述的直热式回转窑窑膛内壁上有向窑膛凸出的耐材和/或电极材料形成炒料槽；在窑膛出料口处有挡料板；通过所述的炒料槽和挡料板提高窑膛内物料球的料位，使得物料球在加热段中的填充率提高到25%以上；加热段窑膛的长度和其等效直径之比为5~30；

在所述的直热式回转窑开车时，即在直热式回转窑加热段从室温升温到1200℃以上的升温过程中，在其加热段放入在所述的正负极通电情况下能够发热的电阻料，并向该电阻料通电加热，把加热段预热到一定的温度后再逐步用所述的物料球替换电阻料；或者将所述的物料球直接加料到加热段，然后用导电材料或者所述的电阻料短路一部分所述的物料球，减小加热段物料球料堆的电阻，以使其能够在所述的正极和负极电压下通电发热升温。

2.根据权利要求1所述的一种生产钒氮合金的方法，其特征在于：

在所述的窑膛出料口和挡料板之间设置有筛孔管和/或在挡料板和窑尾箱物料暂存处之间物料通过的路径设置有筛板；

所述的筛孔管的两端管口为筛孔管进料口和出料口；筛孔管管壁上分布有孔径相同的筛孔，筛孔等效直径5~30mm；出窑膛出料口的物料球经过筛孔管时，粒度大于筛孔的大块物料球从筛孔管出料口掉落到窑尾箱中，粒度小于筛孔的细碎物料从筛孔掉落到窑尾箱；

所述的筛板倾斜设置在物料掉落到窑尾箱的路径上；筛板上分布有大小相同的筛孔，筛孔的等效直径在5~30mm之间；在物料下落过程中将物料分为粒度范围不同的大块物料和小块物料两部份；

窑尾箱中设置隔板，将将粒度不同的物料隔开；窑尾箱相应的设置两个以上的出料口，分别用于不同粒度的物料的出料。

3.根据权利要求1或2中所述的一种生产钒氮合金的方法，其特征在于：所述的物料球通过一个进料通道进入到窑膛进料口，在进料通道上设置有料位检测或者观察装置，该料位检测或观察装置高于窑膛进料口的最高点；当所述物料球料位下降到该料位检测或者观察装置处时触发报警和/或触发人工或者自动机械上料，或者连续上料时加快上料的速度。

4.根据权利要求1或2中所述的一种生产钒氮合金的方法，其特征在于：构成窑膛壁的耐材为电阻率比加热段中物料球堆电阻率大5倍以上的非金属材料。

5.根据权利要求1或2中所述的一种生产钒氮合金的方法，其特征在于：在物料球中加入不超过钒重量以铁计100%的铁、氧化铁或者其混合物，生产得到含铁的钒氮合金或者氮化钒铁。

6.根据权利要求1或2中所述的一种生产钒氮合金的方法，其特征在于：施加到所述的正极和负极上的电源为可调直流电源，其电压范围在0~200V之间可调，电流范围在0~20000安培之间可调。

7.根据权利要求1或2中所述的一种生产钒氮合金的方法，其特征在于：所述的窑膛内气氛的压力在窑膛出料口处高于大气压5Pa以上。