一种控制钒铝合金冶炼过程的方法技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，公开了一种控制钒铝合金冶炼过程的方法。该方法包括以下步骤：(1)将物料C、物料B和物料A按照从下到上的顺序依次加入反应器炉体铺平，物料A、物料B和物料C中均含有氧化钒、铝粒、刚玉渣和氯酸钾，并且物料A、物料B和物料C中氧化钒和铝粒的用量均相同，物料A的单位炉料热量为3300～3400kJ/kg，物料B的单位炉料热量为3200～3300kJ/kg，物料C的单位炉料热量为3000～3200kJ/kg；(2)将反应器置于冶炼台上进行反应；(3)反应结束后，向反应器内通入保护气进行吹扫；(4)待钒铝合金冷却后拆炉，然后进行喷砂破碎处理。本发明专利技术所述方法能够提高钒铝合金的成品率。成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种控制钒铝合金冶炼过程的方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种控制钒铝合金冶炼过程的方法。

技术介绍

[0002]钒铝合金作为钛合金的一种重要添加剂，常用来改善钛合金性能，使之在强度、韧性、成形性、耐腐蚀、耐高温等方面更具优势，是制造水上飞机、滑翔机、汽车发动机系统、汽车底盘部件、高尔夫球杆和医疗器材的重要材料。
[0003]随着我国经济的迅速发展和人民消费水平的不断提升，我国的国防实力、宇航实力显著增强，应用于民用工业和航空航天领域的钛合金出现了大幅度增长势头。我国主要采用AlV55合金制备Ti
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6Al
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4V合金，AlV55合金市场需求量很大。目前常采用一步法制备AlV55合金，但采用一步法制备的AlV55合金成品率却普遍不高，仅有论文“铝热还原法制备AlV55合金的研究”发现了这个问题，但也只是建议从提高V含量入手，没有其它更具体的技术细节。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的采用一步法制备AlV55合金成品率普遍不高的问题，提供一种控制钒铝合金冶炼过程的方法，该方法能够提高钒铝合金的成品率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种控制钒铝合金冶炼过程的方法，该方法包括以下步骤：
[0006](1)将物料C、物料B和物料A按照从下到上的顺序依次加入反应器炉体铺平，其中，物料A、物料B和物料C中均含有氧化钒、铝粒、刚玉渣和氯酸钾，并且物料A、物料B和物料C中氧化钒和铝粒的用量均相同，物料A的单位炉料热量为3300～3400kJ/kg，物料B的单位炉料热量为3200～3300kJ/kg，物料C的单位炉料热量为3000～3200kJ/kg；
[0007](2)将反应器置于冶炼台上进行反应，得到钒铝合金和炉渣；
[0008](3)反应结束后，向反应器内通入保护气进行吹扫；
[0009](4)待钒铝合金冷却后拆炉，然后进行喷砂破碎处理，得到钒铝合金成品。
[0010]优选地，物料A、物料B和物料C中，氧化钒的粒度≤5mm。
[0011]优选地，物料A、物料B和物料C中，铝粒的粒度≤1mm。
[0012]优选地，物料A、物料B和物料C中，刚玉渣的粒度≤3mm。
[0013]优选地，物料A中埋有镁带。
[0014]优选地，物料A、物料B和物料C的重量比为1～1.5：2～2.5：3～3.5。
[0015]优选地，所述保护气为氮气、氦气、氖气或氩气中的至少一种。
[0016]优选地，在步骤(3)中，通入保护气的时间为9～10h。
[0017]优选地，在步骤(4)中，反应结束后，钒铝合金冷却72～120h后拆炉。
[0018]更优选地，在步骤(4)中，反应结束后，钒铝合金冷却80～100h后拆炉。
[0019]采用本专利技术所述的方法制备钒铝合金，冶炼过程平和稳定，无明显的喷溅现象、渣
金分离清晰，成分满足YS
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T579
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2014钒铝中间合金标准要求，具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
[0020]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0021]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0022]本专利技术提供了一种控制钒铝合金冶炼过程的方法，该方法包括以下步骤：
[0023](1)将物料C、物料B和物料A按照从下到上的顺序依次加入反应器炉体铺平，其中，物料A、物料B和物料C中均含有氧化钒、铝粒、刚玉渣和氯酸钾，并且物料A、物料B和物料C中氧化钒和铝粒的用量均相同，物料A的单位炉料热量为3300～3400kJ/kg，物料B的单位炉料热量为3200～3300kJ/kg，物料C的单位炉料热量为3000～3200kJ/kg；
[0024](2)将反应器置于冶炼台上进行反应，得到钒铝合金和炉渣；
[0025](3)反应结束后，向反应器内通入保护气进行吹扫；
[0026](4)待钒铝合金冷却后拆炉，然后进行喷砂破碎处理，得到钒铝合金成品。
[0027]在本专利技术所述的方法中，以氧化钒和铝粒为原料，以刚玉渣(本渣)和氯酸钾为热量调控剂，按照单位炉料热量不同称取三份物料(即物料C、物料B和物料A)，每份物料混合均匀，其中，三份物料中氧化钒的用量相同，三份物料中铝粒的用量相同，并通过调整刚玉渣(本渣)和氯酸钾的用量将三份物料的单位炉料热量控制在特定范围内，按照从下到上的顺序将三份物料依次加入反应器炉体铺平，然后进行反应，反应结束后，先通入保护气进行吹扫，然后继续冷却拆炉，喷砂破碎处理，得到钒铝合金成品。
[0028]在本专利技术所述的方法中，原料氧化钒可以为片状或粉状，为了保证物料混合均匀、反应充分进行，需要控制物料A、物料B和物料C中氧化钒的粒度。
[0029]在一种优选实施方式中，物料A、物料B和物料C中，控制氧化钒的粒度≤5mm。
[0030]同样地，为了保证物料混合均匀、反应充分进行，需要控制物料A、物料B和物料C中铝粒和刚玉渣的粒度。
[0031]在一种优选实施方式中，控制物料A、物料B和物料C中铝粒的粒度≤1mm。
[0032]在另一种优选实施方式中，控制物料A、物料B和物料C中刚玉渣的粒度≤3mm。
[0033]在具体实施方式中，物料A、物料B和物料C中的氯酸钾可以为分析纯。
[0034]在具体实施方式中，可以在原料A中埋入镁带，用于引燃镁带触发反应。
[0035]在优选实施方式中，为了使反应更加平稳可控，需要合理控制物料A、物料B和物料C的重量比。
[0036]在具体实施方式中，物料A、物料B和物料C的重量比可以为1～1.5：2～2.5：3～3.5，例如1：2：3、2：2：3、1：2.3：3.3、1.3：2.3：3.3、1.5：2.5：3.5。
[0037]在本专利技术所述的方法中，为了确保反应制得的合金不被空气污染造成氧化和氮化，反应结束后，需要向反应器内通入一段时间的保护气吹扫空气。
[0038]在具体实施方式中，所述保护气为氮气、氦气、氖气或氩气中的至少一种，优选为
氩气。
[0039]在具体实施方式中，在步骤(3)中，通入保护气的时间可以为9～10h，例如9h、9.5h或10h。
[0040]在本专利技术所述的方法中，反应结束后，为了防止合金未完全冷却，易被空气氧化氮化，需要将钒铝合金冷却足够长的时间再拆炉。
[0041]在具体实施方式中，在步骤(4)中，反应结束后，钒铝合金冷却7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制钒铝合金冶炼过程的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将物料C、物料B和物料A按照从下到上的顺序依次加入反应器炉体铺平，其中，物料A、物料B和物料C中均含有氧化钒、铝粒、刚玉渣和氯酸钾，并且物料A、物料B和物料C中氧化钒和铝粒的用量均相同，物料A的单位炉料热量为3300～3400kJ/kg，物料B的单位炉料热量为3200～3300kJ/kg，物料C的单位炉料热量为3000～3200kJ/kg；(2)将反应器置于冶炼台上进行反应，得到钒铝合金和炉渣；(3)反应结束后，向反应器内通入保护气进行吹扫；(4)待钒铝合金冷却后拆炉，然后进行喷砂破碎处理，得到钒铝合金成品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，物料A、物料B和物料C中，氧化钒的粒度≤5mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，物料A、物料B...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海军，师启华，余彬，景涵，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：