[00852743]特殊钢用高吸收高密度钒氮合金及关键技术

由于能显著提高钢的强度、韧性、延展性、可焊性及抗热疲劳性等综合机械性能，钒氮合金化技术已被广泛应用于高强度钢筋、型钢、非调质钢、热轧板、CSP高强带钢、高强度H型钢及高速工具钢等高品质特殊特钢的冶炼。特别是，随着资源节约型社会建设和循环经济发展的需要，特殊钢生产对优质钒氮合金的需求量大增。高密度、高吸收率的钒氮合金是实现钒氮合金有效添加的重要保证。然而，钒氮合金生产难度大，已成为制约中国高品质特殊钢生产的“瓶颈”。为此，科技部于2009年批准南通汉瑞实业有限公司承担了国家中小企业创新基金（10C26213201032）“高吸收高密度钒氮合金” 项目的研究，以解决钒氮合金生产周期长、质量不稳定、成本高等难题。通过产学研合作和历经3年的研究，该项目突破了清洁化微波辅助石煤高效提钒技术，发明了干式制坯专利技术，研制了钒氮合金生产的专用中频感应加热真空炉设备，在国内首次实现了高密度、高吸收率钒氮合金的高效率规模化生产，满足了高品质特殊钢生产对优质钒氮合金的需求，实现了高品质特殊钢由完全依赖进口到替代进口的巨大转变，极大提升了中国高品质特钢与制造业以及应用领域整体水平和竞争力，取得了巨大的经济效益和社会效益。主要技术发明与创新如下：①发明了清洁化微波辅助石煤高效提钒技术，钒提取率达到78%，纯度达到99.5%以上，使生产钒氮合金的原料质量得到保证；②开发了干式制坯专利技术，与同类产品相比，产品表观密度提高了20%，炼钢时钒的吸收率提高了3%，显著降低了炼钢成本；③研制了钒氮合金生产的专用中频感应加热真空炉设备，通过温控技术实现自动化生产，与传统推板窑技术相比，产品含氮量提高2个百分点，同时使得产品密度得到进一步提高；④研究开发了中频感应炉专用坩埚罩设备及制备技术，显著提高中频感应炉线圈和坩埚炉使用寿命，降低维修成本；⑤发明了碳化（脱氧）和氮化反应同工位工艺技术，与推板窑分段式反应模式相比，生产周期缩短4小时，生产效率提高15%。该项目成果于2012年通过科技成果鉴定，鉴定结论为国内领先。与国内外同行相比，利用该项目研究成果，生产效率提高了60%，工艺过程节能环保。产品表观密度超过4.0g/cm<'3>；杂质含量低、钒氮含量稳定，含钒量达78.87%、含氮量达16.08%。2011年—2013年，项目投入市场以来，已销往河南、陕西、山东、江苏等多个省市，在龙钢集团、沙钢集团、安阳钢铁、徐钢集团、信阳钢铁、陕西钢铁、首都钢铁、敬业钢铁等国内大中型钢铁公司得到应用，取得了显著的经济效益和社会效益，累计实现销售收入67495万元、利润2756万元、税收1218万元。该项目已申请专利35件，其中已获授权发明专利5件、实用新型专利25件。