钒氮合金成型工艺优化
2021-11-11李明波
山东冶金 2021年5期
李明波
(济钢鲍德炉料有限公司,山东 济南250101)
1 前 言
钒氮合金(氮化钒)是一种新型合金添加剂,替代钒铁用于微合金化钢的生产,能够节约钒加入量20%~40%,降低生产成本,具有广阔的市场前景和发展空间。钒氮合金的制备技术是国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术之一。
济钢鲍德炉料有限公司建设了两条钒氮合金生产线,生产设备主要以推板窑为主,采用五氧化二钒为原料,天然鳞片石墨为还原剂,硅酸钠为黏结剂生产钒氮合金。原料五氧化二钒经粉磨后和石墨冷压成型后进入推板窑进行还原、氮化、烧结。投产初期,受原料品位波动、产线设计缺陷、经验贫乏等影响,成球率仅为80%,严重制约了产量水平。为此,济钢鲍德炉料开展了大量的试验和现场调研工作,并先后组织了4个工序的工艺改造和技术攻关,取得了明显的效果,成球率提高到96%以上,成品合格率100%。
2 试验方案
原料及设备。原料:五氧化二钒、天然鳞片石墨、硅酸钠(分析纯)、水。设备:锥形混料机(干混机)、轮碾混料机(湿混机)、两级压球机。
2.1 配碳比方案
钒氮合金的生成机理:五氧化二钒与碳粉按一定比例混合,在高温氮气气氛条件下经过一系列化学反应(化学反应方程式1、2)转化为氮化钒,如果碳含量不足则反应不完全,造成浪费;如果碳含量偏高则又会发生副反应(方程式3、4、5),使产品含碳量偏高、含氮量偏低。

由于各厂家原料性质、成分范围不一样,所需用的配碳系数也不同,为此,将不同厂家、不同成分的原料配比进行优化、调整,生产产品的成分数据不同。……
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