1.本發(fā)明涉及鋼鐵冶金中添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域,具體涉及到釩氮合金的生產(chǎn)技術(shù)。
背景技術(shù):
2.現有釩氮合金的工業(yè)化大生產(chǎn)中,以釩的氧化物為原料,主要是v2o5作為原料,采用碳熱還原氮化得到,釩氮合金生產(chǎn)的主流工藝見(jiàn)附圖2。
3.在立窯或推板窯里發(fā)生碳熱還原反應和氮化反應,其碳熱還原反應式為。
[0004]v2
o5( s) + 6c( s) = 2vc( s) + co2( g)
?↑
+ 3co( g)
?↑
氮化反應式為。
[0005]
2vc( s) + n2( g) = 2vn( s) + 2c生成釩氮合金的總反應式為。
[0006]v2
o5( s) + 4c( s) + n2( g) = 2vn( s) + co2( g)
?↑
+ 3co( g)
?↑
根據對產(chǎn)品的物相分析,實(shí)際釩氮合金產(chǎn)品的分子式為vnxcy(x取值0.5~0.8;y取值0.1~0.5),以x取值0.75,y取值0.15為例,實(shí)際生產(chǎn)中的反應式為。
[0007]v2
o5( s) + 4.3c( s) + 0.75n2( g) = 2vn
0.75c0.15
( s) + co2( g)
↑
+ 3co( g)
↑
計算可得每噸v2o5原料(含v2o5為98%)耗碳278kg,加上混料、壓球、烘干等工序損耗取1.05系數,合計耗量292kg,同實(shí)際耗碳量290~300kg相符合,co的生成量大,這是因為碳熱還原時(shí)產(chǎn)生的co從料球中擴散出來(lái)、聚積在推板窯的上部空腔,大部分從頂部排氣口直接排出,未能繼續參與反應,若能繼續參與反應,將使得反應主要朝如下反應式進(jìn)行。
[0008]
7v2o5( s) + 22.1c( s)+5.25n2( g) = 14vn
0.75c0.15
( s) +15co2( g)
↑
+5co( g)
↑
計算可得每噸v2o5原料(含v2o5為98%)耗碳204kg,取1.05損耗系數,合計用碳量214kg,將大量減少碳耗量。
[0009]
釩氧化物的碳熱還原氮化過(guò)程屬于典型的氣固反應,包括碳、氮向基體相內間隙的內擴散,以及氧由基體相向外的外擴散。
[0010]
從反應動(dòng)力學(xué)可知,碳熱還原是一個(gè)體積變大的增壓過(guò)程,所以減壓有利于反應;而氮化是一個(gè)體積縮小的減壓過(guò)程,那么加壓就有利于反應,現有的生
聲明:
“高效的釩氮合金生產(chǎn)工藝的制作方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)