一种利用工业副产物制备合金添加剂的制备方法

技术领域

本发明涉及合金制备技术领域，特别是一种利用工业副产物制备合金添加剂的制备方法。

背景技术

钒是重要的TAk原料，我国西南、华北、华东等地区的矿石中含有钒，冶炼出的铁水含钒较高，可达0.4％～0.6％。因此，可通过特殊的预处理方法提取铁水中的钒。

在冶炼含钒钢材过程中通常需要添加钒氮合金作为合金添加剂。目前常用的钒氮合金主要以五氧化二钒或者三氧化二钒为原料，通过石墨还原及高温氮化的方式制备得到。现有的钒氮合金的制备方法存在如下问题：以石墨作为还原剂会导致大量碳排放，进而导致地球温度上升，严重影响生态环境；高温氮化过程需要高温和长时间的氮化，导致大量的电能和氮气消耗，不仅提高了生产成本还造成了资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够实现将铁水中的钒提取出来，转化为含钒的合金添加剂，应用于炼钢的利用工业副产物制备合金添加剂的制备方法。

本发明采用以下方法来实现：一种利用工业副产物制备合金添加剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤S1、将含钒铁水与氟硼酸钾加入一搅拌仓内进行搅拌加热，充分搅拌后，保温10min-20min，得到第一混合物；

步骤S2、将第一混合物输送至过滤箱体内，将上层的固态钒过滤至混合箱体内，然后在混合箱体内加入强化剂和粘结剂进行搅拌混合，混合后，得到第二混合物；

步骤S3、将第二混合物输送至压球机构内压成球状，再进行加热烘干，从而得到含钒的合金添加剂。

进一步的，需提供一制备合金添加剂的制备设备，所述制备设备包括一支撑架，所述支撑架上表面左端设置有所述过滤箱体，所述过滤箱体上表面左右两端均设置有支撑柱，所述支撑柱上设置有搅拌仓，所述搅拌仓上表面设置有第一电机，所述第一电机的输出端连接有第一转轴，所述第一转轴穿过所述搅拌仓上表面延伸至所述搅拌仓内，所述第一转轴上设置有第一搅拌叶，所述搅拌仓左右侧壁内等距离设置有加热管，所述搅拌仓内右侧面上端设置有温度传感器，所述搅拌仓上表面右端设置有第一进料管，所述搅拌仓上表面左端嵌设有第一进料斗，所述第一进料斗的出料口处右端嵌设有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩杆末端设置有用于开合所述第一进料斗的出料口的第一开合板，所述搅拌仓下表面经一输送管与所述过滤箱体上表面连接设置，所述过滤箱体内左侧面上端中部嵌设有双输出电机，所述双输出电机的输出轴末端设置有转向器，所述转向器的输出端连接有第一螺杆，所述第一螺杆末端经轴承固定在所述过滤箱体内右侧面，所述第一螺杆上螺旋套设有刮板，所述过滤箱体内底面从右向左倾斜向下设置，所述过滤箱体左侧面下端连接有排水管，所述过滤箱体内右侧面上端设置有第一液位传感器，所述过滤箱体右侧面上端开设有与所述刮板相配合的第一出料口，所述第一出料口内下表面嵌设有第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩杆末端设置有用于开合所述第一出料口的第一开合板，所述过滤箱体右侧面上端设置有与所述第一出料口相配合的出料斗。

进一步的，所述支撑架上表面右端设置有一过滤仓，所述过滤仓上表面左端嵌设有与所述出料斗相对应的下料斗，所述过滤仓内左侧面上端开设有限位槽，所述过滤仓内右侧面上端设置有支撑块，所述支撑块上表面设置有伸缩杆，所述伸缩杆上套设有第一复位弹簧，所述限位槽和所述第一复位弹簧之间架设有过滤板，所述过滤板左端嵌入所述限位槽内设置，所述限位槽内上下表面均设置有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧一端与所述过滤板连接设置，所述过滤板从左至右倾斜向下设置，所述过滤仓内下表面左端设置有抽水泵，所述抽水泵连接有连接管，所述连接管与所述过滤箱体连接设置，所述过滤仓内下表面从右向左倾斜向下设置，所述过滤仓内后表面内上端设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上设置有用于带动所述过滤板上下震动的偏心轮，所述过滤仓右侧面上端开设有第二出料口，所述第二出料口内上表面嵌设有第三伸缩气缸，所述第三伸缩气缸的伸缩杆末端设置有用于开合所述第二出料口的第二可开合板，所述过滤仓右侧面设置有与所述第二出料口相配合的排料斗。

进一步的，所述支撑架右方设置有传送带，所述混合箱体设置于所述传送带的侧板上，所述混合箱体上表面设置有第三电机，所述第三电机的输出端连接有第二转轴，所述第二转轴穿过所述混合箱体上表面延伸至所述混合箱体内，所述第二转轴上设置有第二搅拌叶，所述混合箱体内右侧面上端设置有第二液位传感器，所述混合箱体上表面左端嵌设有第二进料斗，所述混合箱体上表面内左端嵌设有第四伸缩气缸，所述第四伸缩气缸的伸缩杆末端设置有用于开合所述第二进料斗的出料口的第三可开合板，所述混合箱体上表面右端设置有第二进料管，所述混合箱体上表面右端设置有三通阀，且所述第二进料管和所述三通阀左右设置，所述混合箱体下表面设置有下料管，所述传送带上传送设置有用于接收下料管混合料的接料盘，所述接料盘下表面矩形阵列有多个第一半圆形凹槽。

进一步的，所述压球机构包括第一龙门架，所述第一龙门架设置于所述传送带的前后侧板上，且所述第一龙门架设置于所述混合箱体右方，所述第一龙门架上设置有多节伸缩气缸，所述多节伸缩气缸的伸缩杆末端穿过所述第一龙门架上横板延伸至所述第一龙门架内，所述多节伸缩气缸的伸缩杆末端设置有压球板，所述压球板下表面矩形阵列设置有与所述第一半圆形凹槽相配合的第二半圆形凹槽，所述第一龙门架的两竖板内侧面开设有导轨槽，所述压球板前后表面均设置有滑动块，所述滑动块嵌入所述导轨槽内设置，所述传送带的前后侧板右端设置有第二龙门架，所述第二龙门架的上横板下表面等距离设置有多根加热管。

本发明的有益效果在于：本发明通过在铁水中将钒提取出来，然后进行处理后形成含钒合金添加剂，实现了铁水中钒的利用率高达百分之80以上，在高效处理铁水的同时，还能够将含钒合金添加机应用于炼钢；本发明操作便捷，生产成本低，有效的提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的方法流程示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为所述过滤箱体的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

请参阅图1所示，本发明提供了一种利用工业副产物制备合金添加剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤S1、将含钒铁水与氟硼酸钾加入一搅拌仓内进行搅拌加热，充分搅拌后，保温10min-20min，得到第一混合物；

步骤S2、将第一混合物输送至过滤箱体内，将上层的固态钒过滤至混合箱体内，然后在混合箱体内加入强化剂和粘结剂进行搅拌混合，混合后，得到第二混合物；

步骤S3、将第二混合物输送至压球机构内压成球状，再进行加热烘干，从而得到含钒的合金添加剂。

粘结剂为聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯醇或淀粉。

强化剂可以是DH-1塑料增强剂，但并不仅限于此。

请参阅图2和图3所示，本发明一实施例中，需提供一制备合金添加剂的制备设备，所述制备设备包括一支撑架1，所述支撑架1上表面左端设置有所述过滤箱体2，所述过滤箱体2上表面左右两端均设置有支撑柱3，所述支撑柱3上设置有搅拌仓4，所述搅拌仓4上表面设置有第一电机41，所述第一电机41的输出端连接有第一转轴42，所述第一转轴42穿过所述搅拌仓4上表面延伸至所述搅拌仓4内，所述第一转轴42上设置有第一搅拌叶43，所述搅拌仓4左右侧壁内等距离设置有加热管44，所述搅拌仓4内右侧面上端设置有温度传感器45，所述搅拌仓4上表面右端设置有第一进料管46，所述搅拌仓4上表面左端嵌设有第一进料斗47，所述第一进料斗47的出料口处右端嵌设有第一伸缩气缸48，所述第一伸缩气缸48的伸缩杆末端设置有用于开合所述第一进料斗47的出料口的第一开合板49，所述搅拌仓4下表面经一输送管40与所述过滤箱体2上表面连接设置，所述过滤箱体2内左侧面上端中部嵌设有双输出电机21，所述双输出电机21的输出轴末端设置有转向器22，所述转向器22的输出端连接有第一螺杆23，所述第一螺杆23末端经轴承固定在所述过滤箱体2内右侧面，所述第一螺杆23上螺旋套设有刮板24，所述过滤箱体2内底面从右向左倾斜向下设置，所述过滤箱体2左侧面下端连接有排水管25，所述过滤箱体2内右侧面上端设置有第一液位传感器26，所述过滤箱体2右侧面上端开设有与所述刮板24相配合的第一出料口(未图示)，所述第一出料口内下表面嵌设有第二伸缩气缸27，所述第二伸缩气缸27的伸缩杆末端设置有用于开合所述第一出料口的第一开合板28，所述过滤箱体2右侧面上端设置有与所述第一出料口相配合的出料斗29。使得通过将含钒铁水与氟硼酸钾加入搅拌仓4内，开启第一电机41，第一电机41能够带动第一转轴42转动，从而带动第一搅拌叶43进行搅拌，将含钒铁水与氟硼酸钾进行搅拌混合，然后固态钒会浮在上层，通过将第一混合物料输送至过滤箱体2内，通过开启双输出电机21，经转向器22的作用，能够带动第一螺杆23进行转动，从而实现刮板24的左右移动，将上层固态钒刮出至过滤箱体2。

请参阅图2所示，本发明一实施例中，所述支撑架1上表面右端设置有一过滤仓5，所述过滤仓5上表面左端嵌设有与所述出料斗29相对应的下料斗51，所述过滤仓5内左侧面上端开设有限位槽(未图示)，所述过滤仓5内右侧面上端设置有支撑块52，所述支撑块52上表面设置有伸缩杆53，所述伸缩杆53上套设有第一复位弹簧54，所述限位槽和所述第一复位弹簧54之间架设有过滤板55，所述过滤板55左端嵌入所述限位槽内设置，所述限位槽内上下表面均设置有第二复位弹簧56，所述第二复位弹簧56一端与所述过滤板55连接设置，所述过滤板55从左至右倾斜向下设置，所述过滤仓5内下表面左端设置有抽水泵57，所述抽水泵57连接有连接管58，所述连接管58与所述过滤箱体2连接设置，所述过滤仓5内下表面从右向左倾斜向下设置，所述过滤仓5内后表面内上端设置有第二电机(未图示)，所述第二电机的输出轴上设置有用于带动所述过滤板55上下震动的偏心轮59，所述过滤仓5右侧面上端开设有第二出料口(未图示)，所述第二出料口内上表面嵌设有第三伸缩气缸6，所述第三伸缩气缸6的伸缩杆末端设置有用于开合所述第二出料口的第二可开合板61，所述过滤仓5右侧面设置有与所述第二出料口相配合的排料斗62。使得通过下料斗51将物料输送至过滤仓5内，通过开启第二电机带动偏心轮59转动，能够实现过滤板55的上下振动，从而实现将物料进行过滤，得到固态钒，再经第二出料口和排料斗62排出过滤仓5。

请参阅图2所示，本发明一实施例中，所述支撑架1右方设置有传送带7，所述混合箱体8设置于所述传送带7的侧板上，所述混合箱体8上表面设置有第三电机81，所述第三电机81的输出端连接有第二转轴82，所述第二转轴82穿过所述混合箱体8上表面延伸至所述混合箱体8内，所述第二转轴82上设置有第二搅拌叶83，所述混合箱体8内右侧面上端设置有第二液位传感器84，所述混合箱体8上表面左端嵌设有第二进料斗85，所述混合箱体8上表面内左端嵌设有第四伸缩气缸86，所述第四伸缩气缸86的伸缩杆末端设置有用于开合所述第二进料斗85的出料口的第三可开合板87，所述混合箱体8上表面右端设置有第二进料管88，所述混合箱体8上表面右端设置有三通阀89，且所述第二进料管88和所述三通阀89左右设置，所述混合箱体8下表面设置有下料管71，所述传送带7上传送设置有用于接收下料管混合料的接料盘72，所述接料盘72下表面矩形阵列有多个第一半圆形凹槽73。使得通过第三电机81能够带动第二转轴82进行转动，从而实现第二搅拌叶83对混合箱体8内的物料进行搅拌作用，通过三通阀89将强化剂和粘合剂输送至混合箱体8内，进行搅拌混合，然后将混合后的物料输送至接料盘72内。

请参阅图2所示，本发明一实施例中，所述压球机构9包括第一龙门架91，所述第一龙门架91设置于所述传送带7的前后侧板上，且所述第一龙门架91设置于所述混合箱体8右方，所述第一龙门架91上设置有多节伸缩气缸92，所述多节伸缩气缸92的伸缩杆末端穿过所述第一龙门架91上横板延伸至所述第一龙门架91内，所述多节伸缩气缸92的伸缩杆末端设置有压球板93，所述压球板93下表面矩形阵列设置有与所述第一半圆形凹槽73相配合的第二半圆形凹槽94，所述第一龙门架91的两竖板内侧面开设有导轨槽95，所述压球板93前后表面均设置有滑动块(未图示)，所述滑动块嵌入所述导轨槽95内设置，所述传送带7的前后侧板右端设置有第二龙门架96，所述第二龙门架96的上横板下表面等距离设置有多根加热管97。使得通过多节伸缩气缸92带动压球板93上下升降，使得第一半圆形凹槽73和第二半圆形凹槽94相配合，将物料压覆成球状，然后通过加热管97对物料进行烘干，进一步降低物料中的水分含量，同时通过热处理能够使氧化铁皮、强化剂与含钒氧化物高温化合，形成高硬度盐碱混合物，最后得到低水分含量、高强度的球状含钒合金添加剂。

本发明中三通阀、多节伸缩气缸、传送带、伸缩气缸、电机、加热管、液位传感器、温度传感器、抽水泵和双输出电机均为现有技术，本领域技术人员已经能够清楚了解，在此不进行详细说明，所述液位传感器可以是LEFOOT2050，所述温度传感器可以是LM-PT100,但并不仅限于此。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。