釩鋁合金的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種釩鋁合金的制備方法。本發(fā)明提供一種釩鋁合金的制備方法，其以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，Al粉為還原劑，采用爐外點(diǎn)火冶煉法制得釩鋁合金和爐渣；其中偏釩酸銨與五氧化二釩的重量配比為1︰1.5～2.5，Al粉的用量m＝(1.1～1.4)×A，其中，A＝五氧化二釩完全還原所需的Al粉量+偏釩酸銨折合為五氧化二釩完全還原所需的Al粉量。本發(fā)明引入偏釩酸銨作為一種原料，利用五氧化二釩與Al粉反應(yīng)的熱量對(duì)偏釩酸銨進(jìn)行脫氨；此外，加入偏釩酸銨，由于吸收了反應(yīng)熱，可以使得反應(yīng)更加平穩(wěn)，避免噴濺，從而不需加入冷卻劑，完全符合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。所得釩鋁合金中，V含量為75wt％～85wt％。
【專利說(shuō)明】釩鋁合金的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種釩鋁合金的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鈦合金被廣泛用于軍事工業(yè)、航空航天工業(yè)和民用工業(yè)，釩鋁合金是生產(chǎn)鈦合金的重要原料。在鈦合金中釩是一種很強(qiáng)的β穩(wěn)定劑，能改變合金的耐熱和冷加工性能，使得合金具有良好的焊接性能和機(jī)械強(qiáng)度。目前釩鋁合金的主要生產(chǎn)工藝是以純的五氧化二釩為原料，采用鋁熱法工藝，爐外法生產(chǎn)。
[0003]但是僅以五氧化二釩為原料生產(chǎn)釩鋁合金，爐內(nèi)由于熱量過(guò)大，反應(yīng)太劇烈而發(fā)生噴濺，若加入冷卻劑可以防止噴濺，卻不能最大限度的利用反應(yīng)熱，增大了釩鋁合金的生產(chǎn)成本，在一定程度上制約了釩鋁合金的發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供的一種釩鋁合金的制備方法，所得釩鋁合金中，V為75wt %~85wt %。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明提供一種釩鋁合金的制備方法，以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，Al粉為還原劑，采用爐外點(diǎn)火冶煉法制得釩鋁合金和爐渣；其中偏釩酸銨與五氧化二釩的重量配比為1: 1.5~2.5, Al粉的用量m = (1.1~1.4) XA,其中，A =五氧化二I凡完全還原所需的Al粉量+偏f凡酸銨折合為五氧化二f凡完全還原所需的Al粉量。
[0007]優(yōu)選的，所述偏釩酸銨的純度> 99%，五氧化二釩的純度> 99%, Al粉的純度≥ 99.7%。
[0008]優(yōu)選的，所述方法中采用的點(diǎn)火劑為氯酸鉀，氯酸鉀的純度為分析純。
[0009]進(jìn)一步，所得爐渣用于反應(yīng)爐的爐襯。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有工藝相比，該方法引入偏釩酸銨作為一種原料，利用五氧化二釩與Al粉反應(yīng)的熱量對(duì)偏釩酸銨進(jìn)行脫氨；此外，加入偏釩酸銨，由于吸收了反應(yīng)熱，可以使得反應(yīng)更加平穩(wěn)，避免噴濺，從而不需加入冷卻劑，完全符合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。因此，本發(fā)明既充分利用了五氧化二釩與Al粉反應(yīng)的熱量，又避免了噴濺，減小了熱量損失，降低了生產(chǎn)成本。最終得到的釩鋁合金中，V含量為75wt%~ 85wt%。

【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明提供一種釩鋁合金的制備方法，以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，Al粉為還原劑，采用爐外點(diǎn)火冶煉法，點(diǎn)火還原制得釩鋁合金和爐渣；其中偏釩酸銨與五氧化二釩的重量配比為1:1.5~2.5，Al粉的用量為理論計(jì)算值(即將偏釩酸銨折合為五氧化二釩和五氧化二釩完全還原所需要的Al粉)的1.1~1.4倍。
[0012]實(shí)施例1
[0013]將偏釩酸銨和五氧化二釩按重量配比為1: 1.5配制成10kg原料，鋁粉的用量為五氧化二釩完全還原所需的Al粉量+偏釩酸銨折合為五氧化二釩完全還原所需的Al粉量之和的1.20倍，以氯酸鉀為點(diǎn)火劑，進(jìn)行鋁熱還原反應(yīng)，100秒反應(yīng)結(jié)束。得到的釩鋁合金產(chǎn)品中V含量為84.9wt %。
[0014]實(shí)施例2
[0015]將偏釩酸銨和五氧化二釩按重量配比為1: 2配制成10kg原料，鋁粉的用量為五氧化二釩完全還原所需的Al粉量+偏釩酸銨折合為五氧化二釩完全還原所需的Al粉量之和的1.28倍，以氯酸鉀為點(diǎn)火劑，進(jìn)行鋁熱還原反應(yīng)，94秒反應(yīng)結(jié)束。得到的釩鋁合金產(chǎn)品中V含量為79.8wt%。
[0016]實(shí)施例3
[0017]將偏釩酸銨和五氧化二釩按重量配比1: 2.5為配制成10kg原料，鋁粉的用量為五氧化二釩完全還原所需的Al粉量+偏釩酸銨折合為五氧化二釩完全還原所需的Al粉量之和的1.37倍，以氯酸鉀為點(diǎn)火劑，進(jìn)行鋁熱還原反應(yīng)，89秒反應(yīng)結(jié)束。得到的釩鋁合金產(chǎn)品中V含量為75.1wt%。
[0018]上述方法中，由于引入偏釩酸銨作為原料，利用五氧化二釩與Al粉反應(yīng)的熱量對(duì)偏釩酸銨進(jìn)行脫氨；此外，加入偏釩酸銨，由于吸收了反應(yīng)熱，可以使得反應(yīng)在不加冷卻劑的情況下平穩(wěn)進(jìn)行，且沒(méi)有噴濺現(xiàn)象，符合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)要求。
【權(quán)利要求】
1.釩鋁合金的制備方法，其特征在于，以偏釩酸銨和五氧化二釩為原料，Al粉為還原劑，采用爐外點(diǎn)火冶煉法制得釩鋁合金和爐渣；其中偏釩酸銨與五氧化二釩的重量配比為I: 1.5~2.5, Al粉的用量m = (1.1~1.4) XA,其中，A =五氧化二I凡完全還原所需的Al粉量+偏釩酸銨折合為五氧化二f凡完全還原所需的A1粉量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于，所述偏釩酸銨的純度≥99%，五氧化二釩的純度≥99%, Al粉的純度≥99.7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于，所述方法中采用的點(diǎn)火劑為氯酸鉀，氯酸鉀的純度為分析純。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或 所述的釩鋁合金的制備方法，其特征在于，所得爐渣用于反應(yīng)爐的爐襯。
【文檔編號(hào)】C22C27/02GK104131205SQ201410406373
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】景涵, 孫朝暉, 鮮勇, 杜光超, 陳海軍, 尹丹鳳, 余彬, 唐紅建, 王唐林 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司