CS207318B2 - Method of alloying the steel by the vanadium - Google Patents

Method of alloying the steel by the vanadium Download PDF

Info

Publication number
CS207318B2
CS207318B2 CS731102A CS110273A CS207318B2 CS 207318 B2 CS207318 B2 CS 207318B2 CS 731102 A CS731102 A CS 731102A CS 110273 A CS110273 A CS 110273A CS 207318 B2 CS207318 B2 CS 207318B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
vanadium
carbon
oxycarbide
oxygen
metal
Prior art date
Application number
CS731102A
Other languages
English (en)
Inventor
Servaas Middelhoek
Original Assignee
Billiton Research Bv
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Billiton Research Bv filed Critical Billiton Research Bv
Publication of CS207318B2 publication Critical patent/CS207318B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/129Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds by dissociation, e.g. thermic dissociation of titanium tetraiodide, or by electrolysis or with the use of an electric arc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/20Obtaining niobium, tantalum or vanadium
    • C22B34/22Obtaining vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/20Obtaining niobium, tantalum or vanadium
    • C22B34/24Obtaining niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0213Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by dry processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B61/00Obtaining metals not elsewhere provided for in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Tento vynález se týká způsobu legování oceli vanadem.
K legování oceli vanadem se tento· kov obvykle přidává do roztavené oceli ve formě ferrovanadu. V posledních několika letech však je předmětem značného zájmu karbid vanadu jakožto zdroj vanadu, přidávaného do roztaveného kovu. Tento karbid vanadu je možno získat jednoduchým způsobem, avšak nevýhodou jeho použití může být vnášení dalšího uhlíku do roztaveného kovu.
Nyní bylo· zjištěno, že vanad se může s výhodou přidávat jako legura do jiných kovů, je-li použitým zdrojem vanadu materiál, který lze připravit stejně jednoduchým způsobem jako karbid vanadu a který se nadto vyznačuje výhodou, že do připravované slitiny nevnáší žádný další uhlík nebo jen velmi malé množství.
Vynálezem je způsob legování oceli vanadem jehož podstata spočívá v tom, že se k roztavené oceli přidá oxykarbid vanadu vyrobený působením plynného uhlovodíku na materiál obsahující kysličníky vanadu.
Hlavní výhodou způsobu podle vynálezu je skutečnost, že se do vyráběné •slitiny nevnáší žádný další uhlík nebo jen jeho velmi malé množství.
Slitiny vanadu se tedy mohou získat tiak, že se na · oxykarbd vanadu působí taveninou jednoho nebo několika jiných kovů, které jsou případně ve formě slitin kovu a/nebo sloučenin kovů. T-avenínou slitiny kovů může být například roztavená ocel. Příslušné · slitiny se též mohou získat zahříváním slisované směsi oxykarbidu vanadu s jedním nebo několika jinými kovy, které jsou popřípadě slitinami kovů a/nebo sloučeninami kovů v práškové formě. Výroba slitin se může provádět za atmosférického tlaku. Příslušný kov se získá zahříváním ‘ oxykarbidu příslušného kovu, například ve vakuu nebo v inertní atmosféře pří teplotě na 800 C. Podle druhu vyráběného kovu může tato teplota být i vyšší, například nejméně 1200 °C nebo nejméně 1400 °C.
Rovněž je možné použít místo jednoho oxykarbidu dva oxykarbidy různých kovů, čímž se získají slitiny kovů. V jiných případech jeden oxykarbid kovu vytváří tuhý roztok s druhým oxykarbidem kovu.
Pro přípravu kovu z oxykarbidu kovu je též možné přidat jiný kov s poměrně vysokou těkavostí a nízkou teplotou tání k oxykarbidu. Pří zahřívání ve vakuu přidaný kov vytéká. Toto se rovněž může stát ve formě kysličníku kovu.
Příkladem výroby oxykarbidu kovu je způsob výroby oxykarbidu vanadu z mate207318 riálu, obsahujícího kysličníky . vanadu, působením plynného uhlovodíku, zejména methanu, popřípadě v přítomnosti jiných plynů, jak jsou uvedeny například v nizozemské zveřejněné patentové přihlášce číslo 6913685. Výrazem „oxykarbid vanadu“ se rozumí produkt, sestávající hlavně ze sloučenin vzorce VOxCy, kde součet x . y ss přibližně — 1. Oxykarbid může mimoto obsahovat volný uhlík, což závisí na volbě podmínek při výrobě. Oxykarbid může též obsahovat malé množství dusíku (až 4%). Použije-li se při výrobě přírodního plynu, obsahujícího zhruba 85 % methanu a 15 % dusíku, obsahuje oxykarbid často přibližně 0,1 % dusíku.
Celkové atomové množství vázaného a volného uhlíku v oxykarbidu vanadu, kterého se má použít pro výrobu slitin vanadu, je s výhodou nejméně rovno atomovému množství vázaného kyslíku v oxykarbidu, poněvadž během zahřívání se uhlík a kyslík uvolňují ve stojném atomovém poměru (totiž jakožto kysličník uhelnatý) a nadbytek kyslíku nad . stechiometrický poměr může způsobit, žo kyslík zůstane ve slitině, nebo že dojde ke ztrátám vanadu, poněvadž kysličníky vanadu přejdou do strusky. V některých případech však je možno použít' produktu, majícího . nadbytek kyslíku nad stechiometrický poměr, například tehdy, když kov, který se má legovat (například roztavená ocel, již obsahuje uhlík a obsah uhlíku taveniny se může snížit. Zpravidla ' však by atomový poměr vázaného a volného uhlíku v oxykarbidu vanadu na jedné straně ke kyslíku na druhé straně neměl být menší než 0,6). Aby se během výroby slitin nevnášelo .příliš velké množství uhlíku, nemá atomový . poměr vázaného a volného uhlíku ke kyslíku . v oxykarbidu vanadu přesahovat hodnotu 2,5, s výhodou 1,5.
Atomový poměr vázaného uhlíku a vázaného kyslíku v materiálu, obsahujícím oxykarbid vanadu, je s výhodou vyšší než 0,9.
Je však . též možné dosáhnout dobrých výsledků s materiály, u nichž poměr vázaného uhlíku k . vázanému .kyslíku činí 0,5, za předpokladu, že produkt obsahuje dostatečné . množství . volného uhlíku, takže atomový poměr vázaného a volného uhlíku ke . kyslíku . -má hodnotu nejméně 0,6, s výhodou nejméně 1, poněvadž bylo zjištěno, že volný . uhlík, . který může vzniknout během výroby .oxykarbidu. vanadu z materiálu, obsahujícího kysličníky vanadu, působením plynného . uhlovodíku, reaguje . téměř stejně dobře s kyslíkem . z oxykarbidu vanadu, jako uhlík vázaný .v této sloučenině.
Způsob . podle vynálezu má rovněž význam pro výrobu ocelí obsahujících vanad tím, že se do -taveniny oceli přidá oxykarbid vanadu.
Způsob podle vynálezu je však možno výhodně použít též pro výrobu slitin vanadu o vysokém . obsahu tohoto kovu. V tomto případě se způsob podle vynálezu může provádět jednak tak, jak již bylo popsáno, tj. přidáním o-xykarbidu vanadu do taveniny příslušného kovu nebo kovů určených k legování, jednak tak, že se zahřívá slisovaná směs oxykarbidu vanadu s kovem nebo kovy . určenými k legování ve formě prášku. Obě obměny se mohou provádět za atmosférického tlaku, v některých případech výhodně v inertní atmosféře, například dusíku. Bylo zjištěno, že podle vynálezu je rovněž možné vyrábět slitiny . vanadu s kovy, například hliníkem, které jsou podstatně méně vzácné a mají tudíž vyšší afinitu ke kyslíku než k vanadu.
Vynález je blíže osvětlen dále uvedenými příklady. Ve všech příkladech znamenají uváděná procenta i díly koncentraci hmotnostní.
Příklad 1
Oxykarbid vanadu, získaný působením přírodního plynu na technický kysličník vanadičný, obsahující 67,4 % vanadu, 19,7 % kyslíku a 10,3 % uhlíku, při teplotách 800 až 1250 se . přidá do roztavené oceli, obsahující 0,04 % kyslíku a 0,06 % uhlíku, v poměru 1 : 195 při teplotě přibližně 1600 °C. Po ochlazení ocel obsahuje 0,34 % vanadu, 0,04 % kyslíku a 0,01 % uhlíku, což odpovídá výtěžku vanadu 93 %.
Příklad 2
Oxykarbid vanadu, získaný působením přírodního plynu na kysličník vanadičný, obsahující 70,3 % vanadu, 22.4 % kyslíku a 6,8 % uhlíku, se přidá k roztavené oceli, obsahující 0,4 % kyslíku a 0,06 % uhlíku, spolu s hliníkem při teplotě přibližně . 1600° Celsia v poměru 1 : 0,1 : 215. . Po ochlazení obsahuje ocel 0,32 %· vanadu, 0,03 % kyslíku a 0,01 % uhlíku, tj. výtěžek vanadu činí 98 %.
Pr . í kla . d 3 ,
72,0 dílů oxykarbidu vanadu, získaného působením přírodního .plynu na .. kysličník vanadičný, obsahující .74,3 . % vanadu, 10,5 procenta kyslíku a 14,5 % uhlíku, se přidá k 99,5 dílu . roztaveného železa při teplotě přibližně · 1600 °C. Po ochlazení . obsahuje získaný ferrovanad 33,,7% vanadu, . 0,02 % . kyslíku a 2,4 % uhlíku.
Příklad 4
33,2 % . dílů -oxykarbidu vanadu, . připraveného působením přírodního plynu . na kysličník vanadičný, obsahující 73,3 % vanadu, % kyslíku a 10,1 . % uhlíku, se smísí se
6,2 dílu práškového železa a. ze směsi se vylisují . tabletky. Po zahřívání těchto tablet na teplotě přibližně . 1800 °C po . dobu 7 mi5 nut se získá ferrovanad, obsahující 72,5 % vanadu, 3,3 % kyslíku a 40,2 °/o uhlíku.
Příklad 5 dílů oxykarbidu vanadu, připraveného působením přírodního plynu na kysličník vanadičný, obsahující 64,2 % vanadu, 13,0 procent kyslíku a 21,6 % uhlíku, se smísí se 17 díly práškového železa, načež se ze získané směsi vylisují tablety, které se pak zahřívají po dobu 10 minut na teplotu 1530° Celsia. Získaný produkt, obsahující 37,7 % vanadu, 1,7 % kyslíku a 7,2 % uhlíku, se přidá do roztavené oceli v poměru 1 : 135. Po ochlazení obsahuje ocel 0,28 % vanadu, méně než 0,01 % kyslíku a 0,12 % uhlíku, tj. výtěžek vanadu činí 100 %.
Příklad 6
V roztaveném technickém kysličníku vanadičném se rozpustí příslušné množství kysličníku železitého, čímž se po ochlazení získá produkt, obsahující 44,4 % vanadu, 14,6 % železa a 40,2 % kyslíku. Přes tento produkt se vede přírodní plyn, nejprve po dobu 4 hodin při teplotě 600 °C, pak po dobu 6 hodin při teplotě 1000 °C. Výsledný oxykarbid železa a vanadu obsahuje 53,6 % vanadu, 18,3 % železa, 14,1 % kyslíku a 12,0% uhlíku (7,9% tvoří volný uhlík).
Po rozemletí se ze získaného materiálu vylisují tablety, které se potom zahřívají po 4 minuty při teplotě přibližně 1300 °C. Výsledný produkt obsahuje 61,9 % vanadu. 9,0 % kyslíku a 7,3 % uhlíku. Tento materiál se rozpustí v roztavené oceli v poměru 1 : 440 při teplotě přibližně 1600 °C. Po o chlazení ocel obsahuje 0,14 % vanadu, 0,01 procenta kyslíku a 0,02 % uhlíku, tj. výtěžek vanadu činí 100 %.
Příklad 7 dílů téhož oxykarbidu vanadu, jehož bylo použito v příkladu 5, se smísí s 19 díly práškového ferromanganu, obsahujícího
79.8 dílu manganu. Z této směsi se vylisují tablety, které se pak zahřívají po dobu 9 minut při teplotě 1200 °C, čímž se získá slitina železa, manganu a vanadu.
Příklad 8
10,8 dílu oxykarbidu vanadu, připraveného působením přírodního plynu na kysličník vanadičný, obsahující 73,6 % vanadu,
15,3 % kyslíku a 9,6 % uhlíku, se smísí s 29,6 dílu práškového niklu, načež se ze směsi vylisují tablety, které se pak zahřívají po dobu 6 minut při teplotě 1660 °C. Získaná slitina niklu s vanadem obsahuje 78,5 procenta niklu, 21,5 % vanadu, 0,03 % kyslíku a 0,005 % uhlíku.
Příklad 9
26,0 dílů oxykarbidu vanadu, připraveného působením přírodního plynu na kysličník vanadičný, obsahující 75,7 % vanadu, 9,1% kyslíku a 12,5 % uhlíku, se přidá к
58.8 dílu roztaveného hliníku, načež se tato tavenina zahřeje na teplotu 1600 °C. Ochlazením se získá slitina hliníku s vanadem, obsahující 21,0 % vanadu, 1,5 % kyslíku a 1,7 % uhlíku.

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    Způsob legování oceli vanadem, vyznaču- plynného uhlovodíku na materiál obsahujíjící se tím, že se к roztavené oceli přidá cí kysličníky vanadu.
    oxykarbid vanadu, vyrobený působením
CS731102A 1972-02-18 1973-02-15 Method of alloying the steel by the vanadium CS207318B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NLAANVRAGE7202136,A NL172566C (nl) 1972-02-18 1972-02-18 Werkwijze ter bereiding van vanadium.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS207318B2 true CS207318B2 (en) 1981-07-31

Family

ID=19815396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS731102A CS207318B2 (en) 1972-02-18 1973-02-15 Method of alloying the steel by the vanadium

Country Status (3)

Country Link
CS (1) CS207318B2 (cs)
NL (1) NL172566C (cs)
ZA (1) ZA731105B (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
NL7202136A (en) 1973-08-21
NL172566C (nl) 1983-09-16
NL172566B (nl) 1983-04-18
ZA731105B (en) 1973-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2638751A1 (en) Methods of making lithium metal compounds useful as cathode active materials
US3745209A (en) Process for the preparation of vanadium(carbo)nitride
US3591367A (en) Additive agent for ferrous alloys
JPS6277432A (ja) V=60〜90%,Al=40〜10%を含有するV−Al合金の製造方法
CS207318B2 (en) Method of alloying the steel by the vanadium
US3615380A (en) Sintered nitrogen-containing key steel refining alloy
US3565610A (en) Vanadium-containing alloying additive for steel
US2576763A (en) Vanadium containing briquettes
US4394161A (en) Method of producing a vanadium- and nitrogen-containing material for use as an addition to steel
US2315302A (en) Process of manufacturing shaped bodies from iron powders
JPS599608B2 (ja) マグネシウムの製法
US4849164A (en) Method of producing iron powder article
DE2652382B2 (de) Verfahren zur Karbonitrierung von Stahl und Roheisenerzeugnissen
FI56555C (fi) Saett att legera staol med vanadin
JPS6342346A (ja) 高強度超硬合金
US1235655A (en) Process of treating alloys.
JPH0215618B2 (cs)
US2754194A (en) Process for making copper-iron powder
JPS63168284A (ja) アルミノテルミット配合剤
US868610A (en) Process of purifying iron.
US3271141A (en) Process for producing a columbium addition agent
US2616797A (en) Alloy for the preparation of titanium-boron steel
JPS6280249A (ja) アモルフアス合金の製造方法
JPS5952940B2 (ja) 高炭素フエロマンガンの脱りん方法
Pilliod Variables affecting the nitrogen content of carbon and low alloy acid electric arc furnace steels