专利汇可以提供三步法生产高纯金属钒锭的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 实施例 提供了一种三步法生产高纯金属 钒 锭的方法,该方法以高纯的五 氧 化二钒和高纯 铝 粉为原料,采用 真空 铝热法用氩气保护生产出含钒90%左右的钒铝 合金 ,采用 水 平 电子 束熔炼 炉熔炼成金属钒板,去除一些易除出的杂质,如铝、 铁 、铬等,采用电子束 铸锭 炉继续熔炼成金属钒柱锭,进一步去除铝、铁、铬、等杂质和难除杂质如 硅 ,本发明提供的方法为在水平电子束炉熔炼步骤后增加电子束铸锭炉熔炼步骤,在电子束铸锭炉内金属钒板 熔化 后,滴入铸锭 坩埚 中,由于杂质元素和金属钒的比重不同,使得杂质元素在柱锭内下沉或上浮,最后剔除金属钒柱锭的上下端,从而得到如硅含量低于0.004%、钒含量提高到99.9%以上的高纯金属钒锭。,下面是三步法生产高纯金属钒锭的方法专利的具体信息内容。
1.一种三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于,包括如下步骤:
原料混合步骤:以五氧化二钒含量大于99.8%的粉状五氧化二钒和铝含量大于99.9%的铝粉为原料,将粉状五氧化二钒和铝粉按1:0.55~1:0.58的比例混合均匀,得到混合原料;
铝热反应步骤:将混合原料放入真空反应器内,引燃反应,得到含钒90%左右钒铝合金,冷却出炉,然后破碎;
水平电子束炉熔炼步骤:将破碎后的钒铝合金装入水平电子束炉的水平坩埚中,启动电子枪,使水平坩埚内的钒铝合金完全熔化,以降低铝、铁、铬的含量,得到金属钒板;
电子束铸锭炉熔炼步骤:将金属钒板装入电子束铸锭炉,启动电子枪,以使金属钒板熔化,并滴入铸锭坩埚中,然后凝固成金属钒柱锭;
柱锭切除步骤:将金属钒柱锭的上下端切除,以降低硅、碳的含量。
2.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:所述水平坩埚的宽度和长度均大于所述水平坩埚的高度,所述铸锭坩埚的宽度和长度均小于所述铸锭坩埚的高度。
3.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:在水平电子束炉熔炼步骤中,启动电子枪前,将水平电子束炉内抽空至2.0×10-3pa,在电子束铸锭炉熔炼步骤中,启动电子枪前,将水平电子束炉内抽空至1.0×10-3pa。
4.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:在原料混合步骤与铝热反应步骤之间还包括烘干步骤,所述烘干步骤为:将混合原料放入恒温烘箱中,在
120℃下,烘干2小时。
5.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:在铝热反应步骤中,将混合原料放入真空反应器后,将真空反应器内抽空至-0.095Mpa,充入氩气至常压,再抽空,再充入氩气至-0.08Mpa。
6.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:在铝热反应步骤中,引燃反应,得到含钒90%左右钒铝合金后,将钒铝合金破碎至粒度小于30mm。
7.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:在铝热反应步骤中,引燃反应,得到的钒铝合金的化学组分及质量百分比为10.2%的铝、0.03%的铬、0.008%的硅、0.04%碳、0.1%的铁、0.004%的氮、0.06%的氧、余量为钒。
8.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:在水平电子束炉熔炼步骤中,得到的金属钒板含量的化学组分及质量百分比为0.05%的铝、0.025%的铬、
0.01%的硅、0.05%碳、0.08%的铁、0.008%的氮、0.03%的氧、99.7%的钒。
9.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:经过柱锭切除步骤后的金属钒柱锭的化学组分及质量百分比为0.01%的铝、0.02%的铬、0.004%的硅、0.02%碳、0.02%的铁、0.01%的氮、0.035%的氧、余量为钒。
10.如权利要求1所述的三步法生产高纯金属钒锭的方法,其特征在于:经过柱锭切除步骤后的金属钒柱锭的化学组分及质量百分比为0.01%的铝、0.02%的铬、0.0036%的硅、
0.004%碳、0.012%的铁、0.008%的氮、0.032%的氧、99.9%的钒。
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