CN102556985B - 一种氮化钒的生产工艺 - Google Patents
一种氮化钒的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102556985B CN102556985B CN201010622996.1A CN201010622996A CN102556985B CN 102556985 B CN102556985 B CN 102556985B CN 201010622996 A CN201010622996 A CN 201010622996A CN 102556985 B CN102556985 B CN 102556985B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- kiln
- furnace
- pushed bat
- temperature
- ball
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N azanylidynevanadium Chemical compound [V]#N SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 7
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氮化钒的生产工艺，其主要生产工艺如下：配料-压球-干燥-预还原-还原-碳化-氮化-冷却，先将粉状V2O5、碳粉和2％-6％的聚乙烯醇水溶液进行混合均匀；然后将混合均匀的生料在压球机上压球；将生球从步进链式隧道窑的窑头一端送入进行干燥和预还原过程，经过预还原的炉料直接送入推板窑进行还原、碳化和氮化过程，炉料在推板窑内经过氮化后进行冷却过程，待炉料温度低于150℃时即可出窑，本发明的优点是：可实现连续化生产，生产效率得到了大大提高，同时也降低了单位产品耗电量；不仅有效地保证了产品质量，还能大大延长炉衬寿命，使得炉衬不变窑内还原时的复杂气氛所破坏。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，更具体地说是涉及生产氮化钒的技术领域。
背景技术
钢微合金化已成为高质量钢的重要手段，钒可以作为合金和微合金加入钢中，对于钢的钒微合金化，主要是靠钒的沉淀析出细化晶粒，钢中氮的存在，进一步提高这一作用，因为析出物就是钒的碳氮化合物，钢中直接加入氮化钒将进一步体现钒微合金化对性能的作用优势，生产还表明，氮化钒比加钒铁节约钒用量，氮化钒的生产最早出现在美国联合碳化物公司，该公司采用真空感应炉生产，方法是：抽真空-充氮，我国也有部分厂家采用相同方法生产氮化钒，但本方法由于感应炉受线圈限制，炉子不可能做大，而且有加料出样过程，因此过程不连续，产量低，我国攀钢率先采用推板窑生产氮化钒，可以连续生产，缺点就是气氛控制精度没有感应炉高，炉衬寿命不过一年，后来还相继出现微波生产氮化钒，竖炉生产氮化钒、纳米氮化钒等，但由于炉子或工艺本身的缺陷，产量都较小，而且经常出现设备问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述之不足而提供一种生产效率高，单位耗电量低，既可有效保证产品质量，还能延长炉衬寿命的氮化钒生产工艺。
本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：
一种氮化钒的生产工艺，其主要生产工艺如下：配料-压球-干燥-预还原-还原-碳化-氮化-冷却，先将80-100重量份纯度为98％以上的粉状V2O5，20-30重量份的碳粉和30-50重量份的2％-6％的聚乙烯醇水溶液进行混合均匀；然后将混合均匀的生料在压球机上压球；将生球从步进链式隧道窑的窑头一端送入进行干燥和预还原过程，整个过程需要3-6小时，在隧道窑的窑尾一端向窑内送入过量的高温CO气体，所述隧道窑的窑尾温度控制在700℃-800℃之间，窑头温度控制在400℃-500℃之间，隧道窑内的压力保持在50Pa-100Pa之间；经过预还原的炉料直接送入推板窑，推板窑采用半密封形式，推板窑内充入足够的氮气，窑内保持微正压50Pa-150Pa之间，窑内的加热温度控制在700℃-1550℃之间，炉料在推板窑内进行还原、碳化和氮化过程需要15小时-20小时，其中炉料在推板窑内首先进行还原过程，还原过程推板窑内温度控制在850℃-1350℃之间，氧含量控制在100ppm-1200ppm之间，炉料在被还原后通过气幕隔离区再进行碳化和氮化过程，碳化过程中推板窑内的温度控制在1100℃-1400℃之间，氧含量控制在100ppm-800ppm之间，氮化过程中推板窑内的温度控制在1300℃-1550℃之间，氧含量控制在100ppm-500ppm之间；炉料在推板窑内经过氮化后进行冷却过程，炉料在常压下冷却1-3小时，待炉料温度低于150℃时即可出窑。
所述气幕隔离区即是在窑膛内设置相互间距为20厘米的石墨隔离插板，插板间充入氮气，压力控制在100Pa-200Pa之间。
所述气幕隔离区的石墨隔离插板为三块。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：本发明首先采用步进链式隧道窑对炉料进行干燥和预还原处理，再采用推板窑对炉料进行还原、碳化和氮化处理，再在精确控制各窑内工艺的参数条件下，可实现连续化生产，生产效率得到了大大提高，同时也降低了单位产品耗电量；本发明在推板窑的窑膛内设计了气幕隔离区，它能很好地将炉料被还原时的气氛与炉料被碳化和氮化时的气氛进行有效隔离，这样做不仅有效地保证了产品质量，还能大大延长炉衬寿命，使得炉衬不变窑内还原时的复杂气氛所破坏。
具体实施方式
一种氮化钒的生产工艺，其主要生产工艺如下：配料-压球-干燥-预还原-还原-碳化-氮化-冷却，先将100重量份纯度为98％以上的粉状V2O5，25重量份的碳粉和40重量份的3％的聚乙烯醇水溶液进行混合均匀，然后将混合均匀的生料在压球机上压球，再将生球从步进链式隧道窑的窑头一端送入进行干燥和预还原过程，整个过程需要4-5小时，在隧道窑的窑尾一端向窑内送入过量的高温CO气体，使得生球与窑内的高温CO气体作逆向运动，该气体一是用于提供热量对生料进行干燥处理，该气体另外还用于生料的预还原处理，所述隧道窑的窑尾温度控制在700℃-800℃之间，窑头温度控制在400℃-500℃之间，隧道窑内的压力保持在70Pa-80Pa之间；经过预还原的炉料直接送入推板窑，推板窑采用半密封形式，推板窑内充入足够的氮气，窑内保持微正压80Pa-100Pa之间，窑内的加热温度控制在900℃-1200℃之间，炉料在推板窑内进行还原、碳化和氮化过程需要15小时-20小时，其中炉料在推板窑内首先进行还原过程，还原过程推板窑内温度控制在900℃-1300℃之间，氧含量控制在300ppm-800ppm之间，炉料在被还原后通过气幕隔离区再进行碳化和氮化过程，碳化过程中推板窑内的温度控制在1200℃-1300℃之间，氧含量控制在300ppm-600ppm之间，氮化过程中推板窑内的温度控制在1300℃-1550℃之间，氧含量控制在300ppm-500ppm之间，所述气幕隔离区即是在窑膛内设置三块相互间距为20厘米的石墨隔离插板，插板间充入氮气，压力控制在100Pa-200Pa之间，它能很好地将炉料被还原时的气氛与炉料被碳化和氮化时的气氛进行有效隔离，这样做不仅有效地保证了产品质量，还能大大延长炉衬寿命，炉料在推板窑内经过氮化后进行冷却过程，炉料在常压下冷却2小时，待炉料温度低于150℃时即可出窑，得到氮化钒成分：V 77.56％，N 16.46％，C 2.86％。
上述干燥预还原过程中存在以下反应：
2CO+O2＝2CO2+Q热
V2O5+CO＝V2O4+CO2
V2O5+C＝V2O4+CO
从上述反应式中可知，本发明的工艺中在加热的同时进一步发挥了CO气相间接还原的优点，有利于后续氮化钒产品质量的提高。
本发明中的步进链式隧道窑和推板窑是在我国的江苏省江阴长源机械有限公司直接够买回来的。
本发明附有本产品的《分析检测报告》。
Claims (3)
1.一种氮化钒的生产工艺，其主要生产工艺如下：配料-压球-干燥-预还原-还原-碳化-氮化-冷却，其特征在于：先将80-100重量份纯度为98％以上的粉状V2O5，20-30重量份的碳粉和30-50重量份的2％-6％的聚乙烯醇水溶液进行混合均匀；然后将混合均匀的生料在压球机上压球；将生球从步进链式隧道窑的窑头一端送入进行干燥和预还原过程，整个过程需要3-6小时，在隧道窑的窑尾一端向窑内送入过量的高温CO气体，所述隧道窑的窑尾温度控制在700℃-800℃之间，窑头温度控制在400℃-500℃之间，隧道窑内的压力保持在50Pa-100Pa之间；经过预还原的炉料直接送入推板窑，推板窑采用半密封形式，推板窑内充入足够的氮气，窑内保持微正压50Pa-150Pa之间，窑内的加热温度控制在700℃-1550℃之间，炉料在推板窑内进行还原、碳化和氮化过程需要15小时-20小时，其中炉料在推板窑内首先进行还原过程，还原过程推板窑内温度控制在850℃-1350℃之间，氧含量控制在100ppm-1200ppm之间，炉料在被还原后通过气幕隔离区再进行碳化和氮化过程，碳化过程中推板窑内的温度控制在1100℃-1400℃之间，氧含量控制在100ppm-800ppm之间，氮化过程中推板窑内的温度控制在1300℃-1550℃之间，氧含量控制在100ppm-500ppm之间；炉料在推板窑内经过氮化后进行冷却过程，炉料在常压下冷却1-3小时，待炉料温度低于150℃时即可出窑。
2.根据权利要求1所述的一种氮化钒的生产工艺，其特征在于：所述气幕隔离区即是在窑膛内设置相互间距为20厘米的石墨隔离插板，插板间充入氮气，压力控制在100Pa-200Pa之间。
3.根据权利要求2所述的一种氮化钒的生产工艺，其特征在于：所述气幕隔离区的石墨隔离插板为三块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010622996.1A CN102556985B (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种氮化钒的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010622996.1A CN102556985B (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种氮化钒的生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102556985A CN102556985A (zh) | 2012-07-11 |
| CN102556985B true CN102556985B (zh) | 2015-09-16 |
Family
ID=46403817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010622996.1A Expired - Fee Related CN102556985B (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种氮化钒的生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102556985B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103602814B (zh) * | 2013-11-28 | 2015-07-29 | 武汉科技大学 | 一种氮化钒合金的制备方法 |
| CN106636866B (zh) * | 2015-11-02 | 2020-05-08 | 陕西华银科技股份有限公司 | 制备钒氮合金中的热量和物料的利用方法 |
| CN108842107B (zh) * | 2018-06-25 | 2020-06-26 | 江苏渝鑫科技股份有限公司 | 一种通过分段控温提高钒氮合金含氮量的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6197109A (ja) * | 1984-10-13 | 1986-05-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 窒化バナジウムの製造方法 |
| WO2001014811A1 (en) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Radiant Technology Corporation | Continuous-conduction wafer bump reflow system |
| CN1422800A (zh) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 攀枝花钢铁(集团)公司 | 氮化钒的生产方法 |
| CN1478915A (zh) * | 2003-07-24 | 2004-03-03 | 江苏中兴五矿有限责任公司 | 氮化钒合金连续生产的工艺及其装置 |
| CN1480548A (zh) * | 2003-03-13 | 2004-03-10 | 东北大学 | 一种钒氮微合金添加剂及制备方法 |
-
2010
- 2010-12-16 CN CN201010622996.1A patent/CN102556985B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6197109A (ja) * | 1984-10-13 | 1986-05-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 窒化バナジウムの製造方法 |
| WO2001014811A1 (en) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Radiant Technology Corporation | Continuous-conduction wafer bump reflow system |
| CN1422800A (zh) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 攀枝花钢铁(集团)公司 | 氮化钒的生产方法 |
| CN1480548A (zh) * | 2003-03-13 | 2004-03-10 | 东北大学 | 一种钒氮微合金添加剂及制备方法 |
| CN1478915A (zh) * | 2003-07-24 | 2004-03-03 | 江苏中兴五矿有限责任公司 | 氮化钒合金连续生产的工艺及其装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102556985A (zh) | 2012-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101289713B (zh) | 一种钒氮合金的生产方法 | |
| CN102782095B (zh) | 冶金用铁焦的制造方法 | |
| CN102041422B (zh) | 氮化硅钒铁及其生产方法 | |
| CN103305739B (zh) | 一种高氮钒氮合金vn18及其生产方法 | |
| CN102382977A (zh) | 一种低品位锰矿制备锰铁合金的生产工艺 | |
| CN107673317B (zh) | 一种制备氮化钒的方法 | |
| CN106987748A (zh) | 一种采用碳热还原及氮化合成含钒炼钢添加剂的方法 | |
| CN107699780A (zh) | 一种制备氮化钒铁合金的方法 | |
| CN102556985B (zh) | 一种氮化钒的生产工艺 | |
| CN103952512A (zh) | 一种制备钒氮合金的方法 | |
| CN104018056A (zh) | 一种高品质低成本的氮化钒铁制备方法 | |
| CN101037713A (zh) | 以红土镍矿为原料用隧道窑直接还原镍铁的方法 | |
| CN102936678A (zh) | 一种钒氮合金生产方法 | |
| CN107012385A (zh) | 高氮钒氮合金的制备方法 | |
| RU2012145284A (ru) | Композиция содержащего углеродный материал железооксидного брикета, способ ее получения и способ получения железа прямого восстановления с ее использованием | |
| CN104726758A (zh) | 一种利用偏钒酸铵和五氧化二钒搭配制备钒氮合金的方法 | |
| CN204039428U (zh) | 气基竖炉制备海绵铁的系统 | |
| CN1775663A (zh) | 一种氮化锰的微波合成方法 | |
| CN103303880A (zh) | 真空炉法制备高氮氮化钒生产工艺 | |
| CN107745132A (zh) | 一种铁红制备高纯铁粉的方法 | |
| CN101845566B (zh) | 一种连续还原生产钒氮合金的方法 | |
| CN114182152B (zh) | 一种钒氮合金的制备方法 | |
| CN110184521A (zh) | 一种复合型增密剂及采用其制备钒氮合金的方法 | |
| CN113897507B (zh) | 一种vn19钒氮合金的制备方法以及一种匣钵装置 | |
| CN103088183B (zh) | 一步法控制性还原冶炼红土镍矿的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: YAN HUAJUN Free format text: FORMER OWNER: HUBEI ZHONGXIANG HUABANG TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20150811 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150811 Address after: 431900 Zhongxiang City, Hubei Province town of Ying Chao Zong Qiao village four groups Applicant after: Yan Huajun Address before: 431900 Hua Gang Science Park, west two road, Zhongxiang Development Zone, Hubei, China Applicant before: Huabang (Hubei) Technology Co.,Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20120711 Assignee: ZHONGXIANG CITY JINSHILI MAGNETIC INDUSTRY Co.,Ltd. Assignor: Yan Huajun Contract record no.: 2016420000034 Denomination of invention: Production process for vanadium nitride Granted publication date: 20150916 License type: Exclusive License Record date: 20161102 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210513 Address after: 276000 intersection of Tuanjie road and West Ring Road, Tancheng Economic Development Zone, Linyi City, Shandong Province Patentee after: Tancheng Jiaming Chemical Co.,Ltd. Address before: 431900 group 4, chaozongqiao village, Yingzhong Town, Zhongxiang City, Hubei Province Patentee before: Yan Huajun |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150916 Termination date: 20211216 |