專利名稱：釩鋁合金的制備方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬冶金技術領域，特別是涉及一種釩鋁合金的制備方法。
背景技術：
釩鋁合金是生產鈦合金和不含鐵含釩特種合金的元素添加劑，特別是生產鈦合金如Ti-6A1—4V用的釩添加劑。根據含釩量分為50%、65%和85%三級，余量為鋁。現有技術中，釩鋁合金的生產，采用片狀五氧化二釩為原料，用鋁粉作還原劑，氟化鈣作造渣劑，依據金屬熱還原原理采用爐外法生產。通過在配料中加入不同比例的過量鋁，獲得不同牌號的釩鋁合金，如A1V55、A1V85。上述工藝由于沒有對釩鋁合金生產過程中的反應熱量和造渣劑的配比作出嚴格控制，導致金屬熱法生產釩鋁合金的收率較低，僅為 92%左右。

發明內容
本發明的目的就在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種有效提高釩鋁合金收率的釩鋁合金的制備方法。鋁熱法生產釩鋁合金的主要化學反應為3V205+10A1=6V+5A1203ΔΗ298=-4. 93X 102kJ / mo I6NaN03+10Al=5A1203+3Na20+3N2Δ H298=-7. 61 X 102kJ / mo I上述兩個反應為生成釩鋁合金的主反應，釩與鋁形成化合物均為放熱反應，反應一經開始就不需補充熱量。依據反應熱完全完成還原反應，是金屬熱爐外法的特點。基于此，本發明針對金屬熱法金屬釩的收率和鋁還原氧化釩的放熱量之間的關系，控制反應熱量，以最大化的提高氧化釩的還原率；由于還原過程中生成熔點較高的熔渣，對釩鋁合金的沉降不利，因此對各造渣劑的作用及加入量做進一步的研究，以改變反應渣的性質，調節其流動性，為釩鋁合金金屬粒的沉降創造良好的條件。具體研究過程如下I、反應熱量單位爐料熱效應過小,還原反應所需熱量不足,反應緩慢且不完全,造成洛鐵不分；單位爐料熱效應過太，反應速度加快，冶煉爐爐料內部劇烈翻騰，雖有利于降低爐渣的粘度，利于合金液凝聚沉降，但相對增加了冶煉噴濺的機率。因此，單位爐料熱效應值應保持在既能充分還原氧化釩，又能保證爐渣粘度及表面張力足夠適應合金液凝聚沉淀的范圍。本發明通過對硝酸鈉的加入量來控制反應熱量,從而來確定最優的反應熱量
權利要求
1.一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于是以五氧化二釩為原料，鋁作還原劑，氟化鈣和氧化鈣的混合物為造渣劑，采用爐外法反應生產，期間控制反應熱量在3000 - 3400之間。
2.按照權利要求I所述的釩鋁合金的制備方法，其特征是上述氟化鈣的用量為鋁粉加入量的3% 6%，氧化鈣的用量為鋁粉加入量的5% 8%，以質量百分比計。
3.按照權利要求I所述的釩鋁合金的制備方法，其特征是上述反應熱量的控制是采用在反應過程中加入硝酸鈉,硝酸鈉的加入量為物料總量的O. 5% 2%。
4.按照權利要求I所述的釩鋁合金的制備方法，其特征是上述爐外法反應生產是在石墨坩堝中進行，石墨坩堝底部鋪設有釩鋁渣。
全文摘要
本發明涉及一種釩鋁合金的制備方法，該制備方法是以五氧化二釩為原料，鋁作還原劑，氟化鈣和氧化鈣的混合物為造渣劑，采用爐外法反應生產，期間控制反應熱量在3000－3400之間。本發明通過在鋁熱還原法中對反應熱量和造渣劑的嚴格計算和控制，從而提高了釩鋁合金的收率，降低了生產成本，將現有收率從92%提高到95%。
文檔編號C22B5/04GK102912131SQ20121029102
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者陳虎兵, 何志敏, 肖智海, 倪航星, 鄭鵬 申請人:中色(寧夏)東方集團有限公司