一种降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法与流程

文档序号:36878970发布日期:2024-02-02 20:57阅读:16来源:国知局

本发明涉及冶金,尤其涉及一种降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法。


背景技术:

1、铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。铝热剂指铝和金属氧化物的混合物。将铝粉和一定量的高熔点金属氧化物(如氧化铁等)混合后,用镁条引燃,可以看到铝粉在较高的温度下剧烈反应,反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒。生成物为氧化铝和该高熔点金属的单质。铝热反应十分激烈,所以点燃后难以熄灭,点燃之后很难控制反应过程。该反应是将炉料装入,并在点火后一刹那迅速产生高温(1700℃~3000℃)使得炉料处于熔融状态,进而进行合金提炼。这种冶炼方式的优点在于不需输入电热,能耗低,比电弧炉冶炼法生产成本低。

2、目前,在铝热法生产钒铝合金过程中,由于五氧化二钒与金属铝反应放出大量的热量,热量大幅过剩、使反应呈现爆炸性,在绝热的情况下足以使体系的温度升高到3000℃以上。因此,炉料中通常要配入一定量的惰性物质(俗称消热剂)来控制反应速度和反应产物的温升。由于消热剂总是含有一定量的fe、si、p和重金属元素,因此生产出的钒铝合金中杂质含量较高,极大影响了钒铝合金的钒铝合金表观质量的缺陷。

3、因此,现有技术中存在对降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法改进的需求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,本发明的方法无需添加常规石灰等造渣冷却剂进行调节热量,其成本更低,有利于进一步减少钒铝合金中杂质的含量,采用侧壁带有小孔的石墨坩埚作为冶炼炉既能够防止合金c含量超标又能使合金冶炼产生的烟气快速溢出减少表观缺陷。

2、基于上述目的,本发明实施例的提供了一种降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,包括以下步骤:

3、在石墨坩埚中加入五氧化二钒和铝粒,点火还原制得钒铝合金和炉渣,五氧化二钒与铝粒的重量配比为(1.05:1)~(1.85:1),石墨坩埚的侧壁开设有多个倾斜的小孔,多个小孔均匀分布于物料反应区域。

4、在一些实施方式中,方法还包括:

5、冶炼反应完成后静置30min~60min以上,再进行渣金分离。

6、在一些实施方式中,多个小孔的分布密度为8~14个/m2。

7、在一些实施方式中,每一个小孔的直径为0.5~1cm,沿石墨坩埚纵向方向倾斜30~45°。

8、在一些实施方式中,石墨坩埚的内壁设置有电熔镁火泥涂层。

9、在一些实施方式中,点火还原所用的点火剂为过氧化钡,镁条作为引燃材料。

10、在一些实施方式中,的五氧化二钒纯度≥99.7%,铝粒的纯度≥99.85%。

11、在一些实施方式中,按重量百分比计,钒铝合金的化学成分包括:v61wt%~91wt%,al 9wt%~39wt%,fe≤0.15wt%,si≤0.18wt%。

12、本发明至少具有以下有益技术效果:

13、发明钒铝合金制备方法与现有工艺相比,未添加常规石灰等造渣冷却剂进行调节热量,其成本更低,可以减少杂质的引入,有利于进一步减少钒铝合金中杂质的含量,所得合金纯度更高。本发明采用的内壁涂有电熔镁火泥且侧壁带有小孔的石墨坩埚作为冶炼炉既能够防止合金c含量超标又能使合金冶炼产生的烟气快速溢出减少表观缺陷,在进行合金饼破碎时能够获得更高的成品率,完全符合工业大生产的要求。



技术特征:

1.一种降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,所述多个小孔的分布密度为8~14个/m2。

4.根据权利要求2所述的降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,每一个所述小孔的直径为0.5~1cm,沿所述石墨坩埚纵向方向倾斜30~45°。

5.根据权利要求2所述的降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,所述石墨坩埚的内壁设置有电熔镁火泥涂层。

6.根据权利要求2所述的降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,点火还原所用的点火剂为过氧化钡,镁条作为引燃材料。

7.根据权利要求2所述的降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,所述五氧化二钒的纯度≥99.7%,所述铝粒的纯度≥99.85%。

8.根据权利要求2所述的降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,其特征在于,按重量百分比计,所述钒铝合金的化学成分包括:v 61wt%~91wt%,al 9wt%~39wt%,fe≤0.15wt%,si≤0.18wt%。


技术总结
本发明公开了一种降低钒铝合金表观质量缺陷率的方法,在石墨坩埚中加入五氧化二钒和铝粒,点火还原制得钒铝合金和炉渣,五氧化二钒与铝粒的重量配比为(1.05:1)~(1.85:1),石墨坩埚的侧壁开设有多个倾斜的小孔,多个小孔均匀分布于物料反应区域。本发明的方法与现有工艺相比,未添加常规石灰等造渣冷却剂进行调节热量,其成本更低,可以减少杂质的引入,有利于进一步减少钒铝合金中杂质的含量,所得合金纯度更高。本发明采用的内壁涂有电熔镁火泥且侧壁带有小孔的石墨坩埚作为冶炼炉既能够防止合金C含量超标又能使合金冶炼产生的烟气快速溢出减少表观缺陷,在进行合金饼破碎时能够获得更高的成品率,完全符合工业大生产的要求。

技术研发人员:陈海军,尹丹凤,高雷章,余彬
受保护的技术使用者:攀钢集团研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/1
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