本發明涉及釩合金生產技術領域，尤其涉及一種釩鋁合金的生產方法。
背景技術：
鈦合金被廣泛應用于軍事工業、航空航天工業和民用工業，釩鋁中間合金是生產鈦合金的重要原料。因此對釩鋁合金雜質含量要求十分嚴格，特別是氧、碳和硅等雜質含量要求較高，此外為保證合金成分的均勻性、合金中不能存在氧化膜以及夾渣，否則難以滿足高端鈦合金產品的需要。
對于使用粉劑五氧化二釩和鋁粒冶煉釩鋁合金過程中，瞬間反應劇烈，反應過程難以控制，不僅影響反應過程中釩鋁合金成分的均勻性，而且在冶煉反應過程中由于反應十分劇烈，存在著物料燒損嚴重，釩收率低等問題。
技術實現要素：
針對現有技術存在的反應劇烈，釩鋁合金成分不均勻、雜質含量高等問題，本發明提供一種釩鋁合金的生產方法。
為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：
一種釩鋁合金的生產方法，至少包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到五氧化二釩顆粒；
（2）將所述五氧化二釩顆粒、金屬鋁顆粒、釩酸鈣和合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電極引燃引發反應，引燃后斷電，反應3-5min后，再次用電極送電進行加熱處理；
（4）加熱處理后，進行冷卻處理，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
相對于現有技術，本發明提供的釩鋁合金的生產方法，采用片劑五氧化二釩作為原料，使用釩酸鈣作為造渣劑，提高釩的回收率，減少雜質的引入，釩的回收率為90%～97%；同時使用合金粉料作為冷料，減緩前期反應的劇烈程度；反應后期進行電極加熱處理對合金錠持續補熱，使合金成分更加均勻；具有釩回收率高、生產成本低、經濟效益好等特點。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明實施例的工藝流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
結合圖1，本發明實施例提供一種鋁合金的生產方法，該生產方法，至少包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到五氧化二釩顆粒；
（2）將所述五氧化二釩顆粒、金屬鋁顆粒、釩酸鈣和合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電極引燃引發反應，引燃后斷電，反應3-5min后，再次用電極送電進行加熱處理；
（4）加熱處理后，進行冷卻處理，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
具體地，將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到五氧化二釩顆粒，使用一定粒度的片劑五氧化二釩與金屬鋁顆粒在電加熱條件下進行反應，反應更加充分。
優選地，五氧化二釩顆粒粒度為10～30mm，有助于反應更加充分。
進一步優選地，五氧化二釩顆粒中五氧化二釩含量為≥98.5%。
具體地，將所述五氧化二釩顆粒、金屬鋁顆粒、釩酸鈣和合金粉料進行混料處理，得到混合物料，其中，釩酸鈣作為造渣劑，釩酸鈣是經過除雜處理，可有效降低釩鋁合金中的雜質含量，不產生有害的副產物，還可代替部分氧化釩；合金粉料作為冷料，合金粉料是在生產釩鋁合金破碎過程中產生的合金粉末，利用生產過程中反應放熱進行二次重熔，不僅實現了合金粉料再次利用，而且粉料再重熔過程中吸收大量反應熱，進而降低了反應的劇烈程度，避免反應過程中物料噴濺，減少釩損。
優選地，金屬鋁顆粒粒度為5～10mm,，鋁含量為≥99%，有助于反應更加充分，同時減少合金中的雜質含量。
優選地，釩酸鈣為粉末狀，釩酸鈣含量＞98%，有助于反應更加充分，同時減少合金中的雜質含量。
優選地，合金粉料為釩鋁合金破碎產生的合金粉體，其中，用于提供合金粉體的產釩鋁合金優選為釩鋁合金廢料，從而有利于廢料的回收利用。當然，應當理解，所述合金粉料的來源并不限于釩鋁合金廢料，也可以為其他非廢棄的釩鋁合金。
優選地，五氧化二釩顆粒與金屬鋁顆粒質量比為1.05～1.1:1，五氧化二釩顆粒與釩酸鈣質量比為8～12:1，五氧化二釩顆粒與合金粉料質量比為8～10:1。
具體地，將所述混合物料放于反應爐內，采用電極引燃引發反應，引燃后斷電，反應后期再次用電極送電進行加熱處理，反應后期進行電極加熱處理對合金錠持續補熱，有效避免合金中元素的偏析和合金中夾渣的缺陷，使釩鋁合金成分更加均勻。
優選地，所述電極引燃采用電弧電點火方式實現，點火時間為2-10s。
優選地，所述加熱處理的加熱時間為3-10min。
具體地，加熱處理后，進行冷卻處理，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
優選地，所述冷卻處理通過自然降溫實現，降溫時間為48-96h。
本生產方法，采用片劑五氧化二釩作為原料，使用釩酸鈣作為造渣劑，提高釩的回收率，減少雜質的引入，釩的回收率為90%～97%；同時使用合金粉料作為冷料，減緩前期反應的劇烈程度；反應后期進行電極加熱處理對合金錠持續補熱，使合金成分更加均勻；具有釩回收率高、生產成本低、經濟效益好等特點。
為了更好的說明本發明實施例提供的，下面通過實施例做進一步的舉例說明。
實施例1
一種鋁合金的生產方法，包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到粒度為10mm的五氧化二釩顆粒；
（2）將525kg的五氧化二釩顆粒、500kg的金屬鋁顆粒、65kg的釩酸鈣和65kg的合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電弧電點火方式對物料引燃引發反應，點火時間為3s，引燃后斷電，反應3min后，再次用電極送電進行加熱處理，加熱時間3min；
（4）加熱處理后，自然冷卻降溫，降溫50h后，進行扒渣，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
對得到的釩鋁合金進行5點取樣，對取樣釩鋁合金進行成分分析，取樣點1的成分按質量百分比為：v為58.15%，fe為0.24%，si為0.16%，c為0.08%，o為0.08%，其余量為al；取樣點2的成分按質量百分比為：v為58.17%，fe為0.23%，si為0.15%，c為0.09%，o為0.06%，其余量為al；取樣點3的成分按質量百分比為v為：58.17%，fe為0.23%，si為0.17%，c為0.07%，o為0.09%，其余量為al；取樣點4的成分按質量百分比為：v為58.15%，fe為0.24%，si為0.15%，c為0.08%，o為0.08%，其余量為al；取樣點5的成分按質量百分比為：v為58.17%，fe為0.24%，si為0.16%，c為0.07%，o為0.08%，其余量為al；釩回收率為92.85%。
實施例2
一種鋁合金的生產方法，包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到粒度為10mm的五氧化二釩顆粒；
（2）將525kg的五氧化二釩顆粒、500kg的金屬鋁顆粒、55kg的釩酸鈣和60kg的合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電弧電點火方式對物料引燃引發反應，點火時間為3s，引燃后斷電，反應5min后，再次用電極送電進行加熱處理，加熱時間3min；
（4）加熱處理后，自然冷卻降溫，降溫60h后，進行扒渣，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
對得到的釩鋁合金進行5點取樣，對取樣釩鋁合金進行成分分析，取樣點1的成分按質量百分比為：v為57.96%，fe為0.22%，si為0.12%，c為0.09%，o為0.06%，其余量為al；取樣點2的成分按質量百分比為：v為57.97%，fe為0.23%，si為0.13%，c為0.08%，o為0.07%，其余量為al；取樣點3的成分按質量百分比為：v為57.95%，fe為0.23%，si為0.14%，c為0.08%，o為0.08%，其余量為al；取樣點4的成分按質量百分比為：v為57.95%，fe為0.23%，si為0.13%，c為0.09%，o為0.07%，其余量為al；取樣點5的成分按質量百分比為：v為57.95%，fe為0.22%，si為0.13%，c為0.09%，o為0.07%，其余量為al；釩回收率為93.79%。
實施例3
一種鋁合金的生產方法，包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到粒度為20mm的五氧化二釩顆粒；
（2）將545kg的五氧化二釩顆粒、500kg的金屬鋁顆粒、65kg的釩酸鈣和55kg的合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電弧電點火方式對物料引燃引發反應，點火時間為3s，引燃后斷電，反應5min后，再次用電極送電進行加熱處理，加熱時間5min；
（4）加熱處理后，自然冷卻降溫，降溫72h后，進行扒渣，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
對得到的釩鋁合金進行5點取樣，對取樣釩鋁合金進行成分分析，取樣點1的成分按質量百分比為：v為58.35%，fe為0.19%，si為0.10%，c為0.07%，o為0.07%，其余量為al；取樣點2的成分按質量百分比為：v為58.36%，fe為0.19%，si為0.11%，c為0.09%，o為0.05%，其余量為al；取樣點3的成分按質量百分比為：v為58.34%，fe為0.19%，si為0.10%，c為0.07%，o為0.09%，其余量為al；取樣點4的成分按質量百分比為：v為58.35%，fe為0.20%，si為0.11%，c為0.07%，o為0.07%，其余量為al；取樣點5的成分按質量百分比為：v為58.34%，fe為0.19%，si為0.10%，c為0.07%，o為0.08%，其余量為al；釩回收率為94.15%。
實施例4
一種鋁合金的生產方法，包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到粒度為20mm的五氧化二釩顆粒；
（2）將545kg的五氧化二釩顆粒、500kg的金屬鋁顆粒、65kg的釩酸鈣和55kg的合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電弧電點火方式對物料引燃引發反應，點火時間為5s，引燃后斷電，反應4min后，再次用電極送電進行加熱處理，加熱時間8min；
（4）加熱處理后，自然冷卻降溫，降溫84h后，進行扒渣，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
對得到的釩鋁合金進行5點取樣，對取樣釩鋁合金進行成分分析，取樣點1的成分按質量百分比為：v為58.15%，fe為0.19%，si為0.14%，c為0.05%，o為0.1%，其余量為al；取樣點2的成分按質量百分比為：v為58.16%，fe為0.20%，si為0.11%，c為0.06%，o為0.09%，其余量為al；取樣點3的成分按質量百分比為：v為58.15%，fe為0.19%，si為0.15%，c為0.07%，o為0.08%，其余量為al；取樣點4的成分按質量百分比為：v為58.15%，fe為0.20%，si為0.15%，c為0.07%，o為0.09%，其余量為al；取樣點5的成分按質量百分比為：v為58.16%，fe為0.19%，si為0.14%，c為0.08%，o為0.08%，其余量為al；釩回收率為93.86%。
實施例5
一種鋁合金的生產方法，包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到粒度為20mm的五氧化二釩顆粒；
（2）將550kg的五氧化二釩顆粒、500kg的金屬鋁顆粒、50kg的釩酸鈣和60kg的合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電弧電點火方式對物料引燃引發反應，點火時間為8s，引燃后斷電，反應5min后，再次用電極送電進行加熱處理，加熱時間8min；
（4）加熱處理后，自然冷卻降溫，降溫84h后，進行扒渣，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
對得到的釩鋁合金進行5點取樣，對取樣釩鋁合金進行成分分析，取樣點1的成分按質量百分比為：v為57.96%，fe為0.21%，si為0.11%，c為0.08%，o為0.06%，其余量為al；取樣點2的成分按質量百分比為：v為57.97%，fe為0.22%，si為0.1%，c為0.07%，o為0.08%，其余量為al；取樣點3的成分按質量百分比為：v為57.97%，fe為0.2%，si為0.11%，c為0.08%，o為0.08%，其余量為al；取樣點4的成分按質量百分比為：v為57.95%，fe為0.19%，si為0.1%，c為0.06%，o為0.06%，其余量為al；取樣點5的成分按質量百分比為：v為57.97%，fe為0.21%，si為0.1%，c為0.08%，o為0.08%，其余量為al；釩回收率為94.6%。
實施例6
一種鋁合金的生產方法，包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到粒度為30mm的五氧化二釩顆粒；
（2）將550kg的五氧化二釩顆粒、500kg的金屬鋁顆粒、50kg的釩酸鈣和55kg的合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電弧電點火方式對物料引燃引發反應，點火時間為6s，引燃后斷電，反應3min后，再次用電極送電進行加熱處理，加熱時間8min；
（4）加熱處理后，自然冷卻降溫，降溫96h后，進行扒渣，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
對得到的釩鋁合金進行5點取樣，對取樣釩鋁合金進行成分分析，取樣點1的成分按質量百分比為：v為58.51%，fe為0.19%，si為0.1%，c為0.07%，o為0.08%，其余量為al；取樣點2的成分按質量百分比為：v為58.51%，fe為0.2%，si為0.0.11%，c為0.07%，o為0.07%，其余量為al；取樣點3的成分按質量百分比為：v為58.52%，fe為0.2%，si為0.11%，c為0.08%，o為0.06%，其余量為al；取樣點4的成分按質量百分比為：v為58.5%，fe為0.18%，si為0.11%，c為0.08%，o為0.06%，其余量為al；取樣點5的成分按質量百分比為：v為58.5%，fe為0.20%，si為0.12%，c為0.06%，o為0.09%，其余量為al；釩回收率為93.81%。
實施例7
一種鋁合金的生產方法，包括如下步驟：
（1）將片劑五氧化二釩進行破碎處理，得到粒度為30mm的五氧化二釩顆粒；
（2）將550kg的五氧化二釩顆粒、500kg的金屬鋁顆粒、55kg的釩酸鈣和55kg的合金粉料進行混料處理，得到混合物料；
（3）將所述混合物料放于反應爐內，采用電弧電點火方式對物料引燃引發反應，點火時間為8s，引燃后斷電，反應5min后，再次用電極送電進行加熱處理，加熱時間10min；
（4）加熱處理后，自然冷卻降溫，降溫96h后，進行扒渣，分離合金與熔渣，得到釩鋁合金。
對得到的釩鋁合金進行5點取樣，對取樣釩鋁合金進行成分分析，取樣點1的成分按質量百分比為：v為57.65%，fe為0.20%，si為0.10%，c為0.06%，o為0.08%，其余量為al；取樣點2的成分按質量百分比為：v為57.64%，fe為0.21%，si為0.10%，c為0.06%，o為0.07%，其余量為al；取樣點3的成分按質量百分比為：v為57.65%，fe為0.21%，si為0.12%，c為0.08%，o為0.06%，其余量為al；取樣點4的成分按質量百分比為：v為57.66%，fe為0.22%，si為0.13%，c為0.06%，o為0.09%，其余量為al；取樣點5的成分按質量百分比為：v為57.66%，fe為0.20%，si為0.11%，c為0.08%，o為0.08%，其余量為al；釩回收率為93.6%。
由以上數據可得，本發明實施例中所得到的釩鋁合金成分均勻，釩回收率高，回收率為92%-95%；本發明中所提供的鋁合金的生產方法可以降低生產成本、提高經濟效益。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。