[发明专利]钒钛合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于含钒氧化物与含钛氧化物冶炼技术领域，具体涉及一种添加亲氧剂和亲硫剂制备钒钛合金或钒合金、钛合金的方法。

背景技术

目前，钒90％以上用于钢铁工业，钛在钢铁工业上的应用则不足10％。微合金钢生产用的微合金化元素最常见的有铌、钒、钛，铌主要起细晶强化作用，钒主要起析出强化作用，钛则介于这两者之间。与铌、钒相比，钛具有显著的成本优势，但钛在钢铁中表现出极强的亲氧与亲硫性，从而限制了钛在钢铁中的广泛应用。

世界范围内钛在钢铁中的应用主要是以钛铁的形式加入的，由于前述的原因，造成了钛的收率低、微合金化效果有限。钒在钢铁中的应用十分成熟，最有效的加入形式为钒氮合金或者氮化钒铁，但最大的问题是钒氮合金或者氮化钒铁的价格昂贵，从而增加了钢铁制品的原料成本，影响了产品的竞争力，故现在钒在钢铁中的应用日益受到压制。

由于钢铁工业发展水平参差不齐，有的企业铁水中氧、硫含量高，加入钛铁时会生成氧化钛、硫化钛而消耗了钛，加入钒氮合金时也会生成氧化钒，这些因素的影响，既会降低钒、钛回收率，提高生产成本，还会严重影响钢铁制品的质量稳定性，反过来也会影响钒、钛制品在钢铁中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在钢铁冶炼中提高钒、钛回收率，提高钢铁制品质量的钒钛合金的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钒钛合金的制备方法，包括如下步骤：

a、将原料钛氧化物、－100目的钒氧化物、碳化剂、催化剂、亲硫剂、亲氧剂和粘结剂加水混合均匀；

原料重量配比为：钛氧化物0～100份，钒氧化物0～100份，钛氧化物和钒氧化物的总量为100份；碳化剂的配碳系数为0.70～0.80；催化剂0.3～0.7份；亲硫剂0.3～0.7份；亲氧剂0.5～1.5份；粘结剂1.5～2.5份；

b、将步骤a混合均匀的混合料压制成料块，然后干燥；

c、将步骤b干燥后的料块在氮气保护下进行煅烧；

d、煅烧后的料块随炉冷却后出炉得到产品。

本领域技术人员可以理解的是：根据本发明具体的技术方案，本发明所述的钒钛合金的制备方法，实质上是可以制备钒钛合金、钛合金或钒合金，为了使名称更加简洁，本发明的名称统一采用“钒钛合金的制备方法”。本发明步骤a中，加水的量能够使物料润湿并压制成块状即可。

其中，上述方法步骤a中，原料重量配比为：钛氧化物35～85份，钒氧化物15～65份，钛氧化物和钒氧化物的总量为100份；碳化剂的配碳系数为0.70～0.80；催化剂0.4～0.6份；亲硫剂0.4～0.6份；亲氧剂0.5～1.0份；粘结剂1.5～2.5份；

其中，上述方法步骤b中，干燥所采用的温度环境为200～500℃，干燥时间为20～40小时。

其中，上述方法步骤c中，煅烧的温度为1450～1650℃，煅烧的时间为20～40小时。

其中，上述方法步骤d中，煅烧后的料块随炉冷却至100℃以下，出炉得到含氮量为9～17％的钒钛合金产品。

其中，上述方法所述亲氧剂为主要含硅、铝、钙或镁元素的物质。

进一步的，所述亲氧剂为硅钙合金、硅钡合金、硅铁合金、金属硅、硅铝合金、金属镁、金属钙、金属铝中的至少一种。

其中，上述方法所述亲硫剂为主要含钙、镁或钡元素的物质。

进一步的，所述亲硫剂为硅钙合金、硅钡合金、金属镁、金属钙中的至少一种。

其中，上述方法所述钒氧化物为含钒量55.5～67.0％的钒氧化物或偏钒酸铵、多钒酸铵中的至少一种。

其中，上述方法所述钛氧化物为钛白粉、钛黄粉、偏钛酸中的至少一种。

其中，上述方法所述碳化剂为石墨和/或碳黑。

其中，上述方法所述催化剂为铁粉。

其中，上述方法所述粘结剂为面粉、木薯粉、纸浆废液、糖浆、聚乙烯醇中的至少一种。

其中，上述方法中步骤b中，将混合料压制成料块的压强为10～20MPa。