一种氮化钒铁生产方法及其设备技术

本发明专利技术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；本发明专利技术的优点在于：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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术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。本专利技术的技术方案为：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（1）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10MPa液压压球机压制成35×35mm椭圆形球体，装入石墨坩埚，由送料机送入推板式烘干窑内；（4）将烘干窑加热至200-300℃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℃，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℃，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℃以下出窑。一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。进一步地，所述粉碎机为50或80钒铁粉碎机，粉碎粒度为3～8mm。进一步地，所述推板式烘干窑的加热温度为200-300℃。进一步地，所述推板窑内设定起始温度为500℃，窑内氮气压力为15～30MPa。进一步地，所述推板窑内通入每分钟流量为2.5m3/min的氮气。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。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。进一步地，所述液压压球机为10MPa液压压球机。本专利技术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。采用本专利技术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。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。本专利技术的优点在于：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。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。具体实施方式以下对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。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（1）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10MPa液压压球机压制成35×35mm椭圆形球体，装入石墨坩埚，由送料机送入推板式烘干窑内；（4）将烘干窑加热至200-300℃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℃，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℃，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℃以下出窑。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1依次与搅拌机2、液压压球机3和石墨坩埚4相连，所述石墨坩埚4通过送料机5与推板式烘干窑6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6与推板窑7相连。所述粉碎机1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℃；所述推板窑7内设定起始温度为500℃，窑内氮气压力为15～30MPa；所述推板窑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。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︰0～0.1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10MPa液压压球机压制成35×35mm椭圆形球体，装入石墨坩埚，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℃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℃，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℃，使物料逐渐进行氮化反应，氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
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（1）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10MPa液压压球机压制成35×35mm椭圆形球体，装入石墨坩埚，由送料机送入推板式烘干窑内；（4）将烘干窑加热至200‑300℃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℃，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1450℃，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℃以下，即可出窑。

【技术特征摘要】
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（1）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10MPa液压压球机压制成35×35mm椭圆形球体，装入石墨坩埚，由送料机送入推板式烘干窑内；（4）将烘干窑加热至200-300℃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℃，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1450℃，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℃以下，即可出窑。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埚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志君，苗淑芳，苗军，王四红，周济翠，
申请(专利权)人：新疆众豪钒业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65