[发明专利]一种氮与钒合成氮化钒的工艺

说明书

一种氮与钒合成氮化钒的工艺，包含以下步骤：S1、磨粉并除尘去杂质；S2、称重配比；S3、搅拌充分混合；S4、压片；S5、抽检；S6、预热；S7、送入氮气，温度升至700‑1200摄氏度，先发生碳化反应，再与氮气发生氮化反应；S8、停止加热，炉内通过氮气气流快速冷却；S9、将成品钒氮合金使用塑料膜包裹进行成品保护。本发明在原料磨粉准备阶段采用静电除尘方法以及对磨粉颗粒尺寸进行精准控制，将传统球状料坯改进为片状，使得料坯芯部和料坯表面的温升时差缩短，将随炉自然冷却改进为氮气流通冷却，本发明制得的氮化钒中氮含量显著提高。

技术领域

本发明涉及氮化钒加工工艺领域，尤其涉及一种氮与钒合成氮化钒的工艺。

背景技术

氮化钒又称钒氮合金，氮化钒是一种炼钢的优质添加剂，能够使得炼制的钢材具有更高的强度，延展性、韧性、抗金属疲劳性等综合机械性能更好，除了钢材本身的性能提升外，加入氮化钒的钢材焊接性能也会得到有效提升，在使用氮化钒作为炼钢的添加剂之前，使用较多的是钒铁添加剂，钒铁添加剂也能够获得与添加氮化钒相同的钢材性能改良效果，但是钒铁添加剂中的钒含量更高，导致达到相同钢材性能改良指标时，钒铁添加剂要比氮化钒多出百分之三十至百分之四十的金属钒用量，因此使用氮化钒能能够达到节约钢材生产成本的目的。

目前氮化钒的生产方法主要是通过将钒氧化物和氮气一起加热，并辅以活性炭作为催化剂制成氮化钒，但是在钒的加热设备、加热压力、保压时间等方面各不相同，经过长期的工艺探索各方面参数已经十分接近成熟，但是为了进一步的提高氮化钒的生产效率、降低氮化钒的生产成本，还需要进一步的改进生产工艺，因此我们提出了一种氮与钒合成氮化钒的工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，尤其是解决现有工业生产对进一步提高氮化钒的合成工艺生产效率和降低生产成本需求的问题，提供一种氮与钒合成氮化钒的工艺，所得氮化钒的氮含量较高。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明之氮与钒合成氮化钒的工艺，具体包含以下步骤：

S1、将固体的钒氧化物和活性炭块使用磨粉机磨粉，并对钒氧化物和活性炭颗粒使用静电除尘设备进行除尘去杂质，得钒氧化物颗粒和活性炭颗粒；

S2、将钒氧化物颗粒、活性炭颗粒以及粘结剂进行称重配比；

S3、将称重配比后的钒氧化物颗粒、活性炭颗粒以及粘结剂使用搅拌机充分混合；

S4、将钒氧化物颗粒、活性炭颗粒和粘结剂的混合物使用液压机压片，获得形状规格统一的料坯；

S5、将料坯进行抽检，以确保料坯尺寸误差在设计的尺寸误差范围内；

S6、将片状的料坯排列整齐送入到真空炉内，将真空炉抽真空并将温度升至300-500摄氏度，在真空条件下对料坯进行预热；

S7、预热完毕后，打开氮气供气设备向真空炉内送入氮气，使得炉内由负压向正压过渡，保持氮气正压并使得真空炉内温度升至700-1200摄氏度（优选700-800摄氏度），料坯在活性炭的催化下先发生碳化反应，再与氮气发生氮化反应；

S8、达到加热时间后停止加热，保持氮气供给并打开泄压阀，使得炉内通过氮气气流，使得料坯快速冷却，当料坯冷却至500摄氏度以下时，打开真空炉，取出料坯转移至冷却储料仓，等待料坯自然冷却到常温即可获得钒氮合金产品；

S9、将成品钒氮合金使用塑料膜包裹进行成品保护，送入仓库。

优选的，每公斤钒氧化物需要配比相当于钒氧化物20%至25%的活性碳和相当于钒氧化物0.5%-0.8%的粘结剂。