一种氮化钒铁生产方法及其设备的制造方法

文档序号:10622649阅读:775来源:国知局
一种氮化钒铁生产方法及其设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种氮化钒铁生产方法及其设备,方法是采用用管式窑或是回转窑生产大化钒铁,设备包括粉碎机,所述粉碎机依次与搅拌机、液压压球机和石墨坩埚相连,所述石墨坩埚通过送料机与推板式烘干窑相连,石墨坩埚由送料机送入推板式烘干窑内,所述推板式烘干窑与推板窑相连;本发明的优点在于:降低了钒铁中的杂质含量,提高了产品质量,降低了钢材产成本,设备利用率高,节能、环保、高效,可以连续生产,适合大规模工业化生产。
【专利说明】
_种氮化III铁生产方法及其设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种氮化钒铁生产工艺技术与方法及生产设备,具体地说是一种氮化钒铁生产系统,适用于50或80氮化钒铁的生产,属于氮化钒铁生产领域。
【背景技术】
[0002]氮化钒铁是一种新型钒氮合金添加剂,氮化钒铁的回收率可达95%以上,添加氮化钒铁的钢产品性能优于钒铁和氮化钒,平均比钒氮合金吸收率高3%?5%,使钢产品具有性能更加稳定,更高的细化晶粒和有效提升强度、韧性、延展性等功能。然而,采用添加目前的钒铁或钒氮合金产品,使得钢铁中的杂质相比含量较高,从而降低了钢产品质量,提高了钢材的产成本。

【发明内容】

[0003]为了解决上述问题,本发明设计了一种氮化钒铁生产方法及其设备,产出的氮化钒铁产品可降低了钢铁产品中的杂质含量,提高了钢产品质量,降低了钢材成本,设备利用率高,节能、环保、高效,可以连续生产,适合大规模工业化生产。
[0004]本发明的技术方案为:
一种氮化钒铁生产方法,包括以下步骤:
(1)将成品50或80钒铁破碎至3?8mm颗粒状,加入搅拌机中,按钒铁:石墨重量比为1: 0.10的配比进行搅拌混匀至30min ;
(2)再向步骤(I)的搅拌机中添加总重量的3%水玻璃、5%聚乙烯醇粘合剂、5.5%水,均匀搅拌,搅拌后将物料输入液压压球机;
(3)利用1MPa液压压球机压制成35X35mm椭圆形球体,装入石墨i甘祸,由送料机送入推板式烘干窑内;
(4)将烘干窑加热至200-300°C进行180min烘干,至物料含水分为0.10-0.15%,然后送入推板窑内,推板窑内设定起始温度为500 °C,窑内氮气压力为+15?30MPa,此时,一氧化碳及其它废气通过窑体上端口设置的气体排放口处的燃烧器,在空气的作用下一氧化碳燃烧完成后,通过排风机从排气管排出;为使氮化钒铁在反应过程中释放出的废气能顺利排出,排气管处装有可调速排风机。在保证窑内正压的情况下,反应一开始就通入每分钟约为流量2.5m3/min氮气。此时,物料开始碳化反应,碳化反应时间为120min,随后将温度逐渐升至1450°C,使物料逐渐进行氮化反应,氮化反应时间为180min,然后待物料冷却至80°C以下出窑。
[0005]—种氮化钒铁生产系统,包括粉碎机,所述粉碎机依次与搅拌机、液压压球机和石墨坩祸相连,所述石墨坩祸通过送料机与推板式烘干窑相连,石墨坩祸由送料机送入推板式烘干窑内,所述推板式烘干窑与推板窑相连。
[0006]进一步地,所述粉碎机为50或80银铁粉碎机,粉碎粒度为3?8mm。
[0007]进一步地,所述推板式烘干窑的加热温度为200-300°C。
[0008]进一步地,所述推板窑内设定起始温度为500°C,窑内氮气压力为15?30MPa。
[0009]进一步地,所述推板窖内通入每分钟流量为2.5m3/min的氮气。
[0010]进一步地,所述推板窑的窑体上端口设置有气体排放口,所述气体排放口处设有燃烧器,用于一氧化碳及碱性氧化物的充分燃烧,在空气的作用下一氧化碳燃烧完全。
[0011]更进一步地,所述气体排放口通过排风机与排气管相连,充分燃烧后的气体由排气管排出。
[0012]进一步地,所述液压压球机为1MPa液压压球机。
[0013]本发明采用推板窑生产氮化钒铁,经过精准的控制入窑物料量、窑速、焙烧温度曲线、氮气流量、氮气压力、焙烧时间,可生产出高质量的氮化钒铁。
[0014]采用本发明生产出的氮化钒铁产品,可进一步降低钒合金化过程中的杂质,由于10%以上的氮元素合成后均匀进入钒铁,使得钒铁中的杂质相应降低,因此,钒铁的氮化过程又是一次对钒铁的精炼净化过程,从而添加至钢材中可进一步提高钢的性能和降低了钢材的产成本。
[0015]所生产的氮化钒铁致密度高,可达5.2g/cm3以上,密度大于钒氮合金,含钒量可达50?80±2%,氮含量可达12± 1.5%,产品纯净度好、质量性能稳定、吸收率高、经济效益显著。
[0016]本发明的优点在于:降低了钒铁中的杂质含量,提高了产品质量,降低了钢材的产成本,设备利用率高,节能、环保、高效,可以连续生产,适合大规模工业化生产。
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0020]实施例1
一种氮化钒铁生产方法,包括以下步骤:
(1)将成品50或80钒铁破碎至3?8mm颗粒状,加入搅拌机中,按钒铁:石墨重量比为1: 0.10的配比进行搅拌混匀至30min ;
(2)再向步骤(I)的搅拌机中添加总重量的3%水玻璃、5%聚乙烯醇粘合剂、5.5%水,均匀搅拌,搅拌后将物料输入液压压球机;
(3)利用1MPa液压压球机压制成35X35mm椭圆形球体,装入石墨i甘祸,由送料机送入推板式烘干窑内;
(4)将烘干窑加热至200-300°C进行180min烘干,至物料含水分为0.12%左右,然后送入推板窑内,推板窑内设定起始温度为500 °C,窑内氮气压力为+15?30MPa,此时,一氧化碳及其它废气通过窑体上端口设置的气体排放口处的燃烧器,在空气的作用下一氧化碳燃烧完成后,通过排风机从排气管排出;为使氮化钒铁在反应过程中释放出的废气能顺利排出,排气管处装有可调速排风机。在保证窑内正压的情况下,反应一开始就通入每分钟约为流量2.5m3/min氮气。此时,物料开始碳化反应,碳化反应时间为120min,随后将温度逐渐升至1450°C,使物料逐渐进行氮化反应,氮化反应时间为180min,然后待物料冷却至80°C以下出窑。
[0021]实施例2
如图1所示,一种氮化钒铁生产系统,包括粉碎机1,所述粉碎机I依次与搅拌机2、液压压球机3和石墨坩祸4相连,所述石墨坩祸4通过送料机5与推板式烘干窑6相连,石墨坩祸由送料机送入推板式烘干窑内,所述推板式烘干窑6与推板窑7相连。
[0022]所述粉碎机I为50或80钒铁粉碎机,粉碎粒度为3?8mm ;所述搅拌机2为搅拌罐;所述推板式烘干窑6的加热温度为200-300°C;所述推板窑7内设定起始温度为500°C,窖内氮气压力为15?30MPa ;所述推板窖7内通入每分钟流量为2.5m3/min的氮气;所述推板窑7的窑体上端口设置有气体排放口 8,所述气体排放口 8处设有燃烧器9,用于一氧化碳及碱性氧化物的充分燃烧,在空气的作用下一氧化碳燃烧完全,所述气体排放口通过排风机与排气管相连,充分燃烧后的气体由排气管排出。
[0023]工作时,首先将成品50或80钒铁破碎至3?8mm颗粒状,加入到搅拌机中,按钒铁:石墨重量比为1: O?0.1的配比进行搅拌混匀至30min,再向搅拌机中添加入质量分数3%的水玻璃、5%的聚乙烯醇粘合剂、5.5%的水均匀搅拌30min,搅拌后将物料输入液压压球机,利用1MPa液压压球机压制成35 X 35mm椭圆形球体,装入石墨i甘祸,由送料机送入推板式烘干窑内;将推板式烘干窑加热至200-300°C进行180min烘干至物料含水分为0.12%左右,然后送入推板窑内,推板窑内设定起始温度为500 °C,窑内氮气压力为+15?30MPa,此时,一氧化碳及其它废气通过窑体上端口设置的气体排放口处的燃烧器,在空气的作用下一氧化碳燃烧完成后,通过排风机从排气管排出;为使氮化钒铁在反应过程中释放出的废气气能顺利排出,在保证窑内正压的情况下,反应一开始就通入每分钟约为流量2.5m3/min含量99.999%的氮气。此时,物料开始碳化反应,碳化反应时间为120min,随后将温度逐渐升至1450°C,使物料逐渐进行氮化反应,氮化反应时间为180min,然后待物料冷却至80°C以下出窑。
[0024]另外,上述设备均属于现有技术,故不多述。
【主权项】
1.一种氮化钒铁生产方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将成品50或80钒铁破碎至3?8mm颗粒状,加入搅拌机中,按钒铁:石墨重量比为1: 0.10的配比进行搅拌混匀至30min ; (2)再向步骤(I)的搅拌机中添加总重量的3%水玻璃、5%聚乙烯醇粘合剂、5.5%水,均匀搅拌,搅拌后将物料输入液压压球机; (3)利用1MPa液压压球机压制成35X35mm椭圆形球体,装入石墨i甘祸,由送料机送入推板式烘干窑内; (4)将烘干窑加热至200-300°C进行180min烘干,至物料含水分为0.10-0.15%,然后送入推板窑内,推板窑内设定起始温度为500 °C,窑内氮气压力为+15?30MPa,并通入每分钟约为流量2.5m3/min氮气,进行碳化反应,碳化反应时间为120min,随后将温度逐渐升至14500C,使物料逐渐进行氮化反应,氮化反应时间为180min,然后待物料冷却至80°C以下,即可出窖。2.一种用于如权利要求1所述的氮化钒铁生产方法的设备,其特征在于:包括粉碎机,所述粉碎机依次与搅拌机、液压压球机和石墨坩祸相连,所述石墨坩祸通过送料机与推板式烘干窑相连,石墨坩祸由送料机送入推板式烘干窑内,所述推板式烘干窑与推板窑相连。3.根据权利要求2所述的一种氮化钒铁生产系统,其特征在于:所述粉碎机为50或80钒铁粉碎机,粉碎粒度为3?8mm。4.根据权利要求2所述的一种氮化钒铁生产系统,其特征在于:所述推板式烘干窑的加热温度为200-300°C。5.根据权利要求2所述的一种氮化钒铁生产系统,其特征在于:所述推板窑内通入每分钟流量为2.5m3/min的氮气。6.根据权利要求5所述的一种氮化钒铁生产系统,其特征在于:所述推板窑内设定起始温度为500°C,氮气压力为15?30MPa。7.根据权利要求6所述的一种氮化钒铁生产系统,其特征在于:所述推板窑的窑体上端口设置有气体排放口,所述气体排放口处设有燃烧器。8.根据权利要求7所述的一种氮化钒铁生产系统,其特征在于:所述气体排放口通过排风机与排气管相连,充分燃烧后的气体由排气管排出。9.根据权利要求2所述的一种氮化钒铁生产系统,其特征在于:所述液压压球机为1MPa液压压球机。
【文档编号】C22C1/10GK105986163SQ201510051057
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】陈志君, 苗淑芳, 苗军, 王四红, 周济翠
【申请人】新疆众豪钒业科技有限公司
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