商洛钒氮合金规模全球第一确定世界钒行业定价权

<正>目前,商洛市钒氮合金生产规模达到年产万吨,稳居全球第一,确定了在全球钒行业的定价权和话语权地位。钒氮合金是一种新型合金添加剂,可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能,并使钢具有良好的可焊性。     

钢中稀土微合金化及其对钒铌沉淀相析出规律的影响

稀土在钢中有一定的固溶量,可达10^-5-10^-4数量级。固溶稀土可以改善与晶界有关的钢的性能,抑制晶粒长大,影响珠光体、马氏体、贝氏体的数量、形态和分布;在奥氏体区能抑制碳氮化钒析出,在铁素体区能促进碳氮化钒析出;稀土对碳化铌形态、大小、分布、数量有影响,可降低碳、铌活度,阻碍碳化铌在奥氏体区的析出。     

三级钢筋钒合金化的实践与研究

承钢冶炼三级钢试验了钒铁、氮化钒和氮化钒铁3种不同的钒合金,钢筋性能均满足用户要求。通过对比分析其成分控制,认为对于钒吸收率,氮化钒铁最高、氮化钒次之、钒铁最低。对比其钢筋性能,在碳当量相同时,认为加氮化钒的钢筋其屈服强度和抗拉强度最高,氮化钒铁次之,钒铁最低,对低成本冶炼三级钢具有指导意义。     

钒微合金化锻钢

介绍了中碳含钒锻钢的工艺，组织和性能。钒产一的强化作用可以提高中碳钢的强度，从而省去微合金化锻钢的后步热处理工序。强度的提高是由于在直接冷却的铁素体／珠光体组织中析出细小的碳氮化钒析出物。当钢的组织大部分为珠江体时，强度达到最大，但此时钢在冲击载荷下的抗解理断裂性较低。提高含钒钢的韧性有几种方法：一是在保证钢的强度的前提下降低碳含量；二是加入微合金元素钛，三是适当提高硫含量。     

转炉终点控制对钒氮合金氮化钒氧化的影响

建筑钢筋生产采用钒氮合金强化工艺,生产中抑制钒氮合金中氮化钒的氧化,对稳定建筑钢筋中氮含量和钢材性能至关重要。文章通过HRB500E钢转炉终点控制与钢中氮含量的相关性分析以及转炉正交试验,分析影响氮化钒氧化主要因素。加强转炉终点控制,严禁钢水过氧化,将转炉终点钢水活度氧控制在700×10^-6以下,在转炉出钢后期加入钒氮合金,能有效控制氮化钒的氧化,提高钢种氮含量。     

由三氧化二钒制备碳氮化钒的研究

以V2O3为原料，采用真空还原方法制备出碳化钒，生成的碳化钒直接进行渗氮制备出碳氮化钒，结果表明，原料中的配碳量是控制反应产物中氮含量的关键因素。氮化温度影响产物中氮含量，低温条件下，随氮化温度提高氮含量增加，但当反应温度高到一定程度，氮含量不再随温度提高而增加，氮化温度在1400℃时，4h可以氮化完全。     

五氧化二钒制备氮化钒的过程研究

对还原氮化法制备氮化钒的过程进行了理论分析和实验探讨，结果表明，五氧化二钒还原过程中同时发生了直接还原和间接还原，在高温氮化条件下已生成的氮化钒又转化为碳化钒，本试验条件下直接还原的开始温度为656K，氮化的开始温度为1160K，氮化钒转化为碳化钒的温度为1560K，间接还原发生的可能性与配碳系数有关，配碳系数越大，其发生的可能性越大。     

钒基多元合金制备中钒收得率及氮钒比的影响因素

为进一步提升钒基多元合金在炼钢过程中的细晶强化作用，研究了干法造粒对原料粒度的影响，以及不同粒度的V₂O₃及高温反应对钒基多元合金制备过程中N/V及钒收得率的影响。结果表明：采用大颗粒偏钒酸铵有助于获得大颗粒、高密度的V₂O₃,同时采用干法造粒后，V₂O₃颗粒的直径高于30.76μm占比在50%以上，使用其制备钒基多元合金钒收得率可提高5%。采用大粒度的V₂O₃为原料，在配碳系数0.29,碳化温度1 450℃,氮化温度1 400℃,氮气流量300 m³/h时，得到的钒基多元合金N/V比达到最高值0.225,同时发现在混合料中加入铁元素有助于改善合金质量，有利于炼钢生产。     

还原氮化五氧化二钒制备氮化钒的研究

对还原氮化制各氮化钒的过程进行了理论分析和实验探讨。结果表明，五氯化二钒还原过程中同时发生了直接还原和间接还原，在高温氮化条件下巳生成的氮化钒又转化为碳化钒。本试验条件下直接还原的开始温度为656K，氮化的开始温度为1160K，氮化钒转化为碳化钒的温度为1560K。间接还原发生的可能性与配碳系数有关，配碳系数越大，其发生的可能性越大。     

钒氮合金的生产方法

本发明采用的钒氮合金的生产方法是,将粉末状的钒的氧化物或偏钒酸铵,碳质粉剂和粘结剂等混合均匀后压块、成型,在氮气气氛下连续加入外热式回转窑,在氮气保护下预烧到1000℃以下,在出料口收集经氮气保护下冷却至室温的预烧的块状产品。然后推入改进的软磁氮气氛炉窑中,加热到1000～1500℃,物料发生碳化和氮化反应,出炉后获得钒氮合金产品。本发明制得的钒氮合金：     

碳化钒、碳氮化钒生产工艺条件的实验室研究

在碳热还原钒氧化物(V_2O_5)反应体系平衡组成计算的基础上,进行了实验研究工作,确定了制取碳化钒(V_2C)的生产工艺条件.采用正交设计方法,研究了对碳化钒的渗氮过程,制定出碳氮化钒的生产工艺条件。     

使用氮化钒铁合金生产高强度钢筋的工业试验

介绍了使用氮化钒铁合金生产4批159炉高强度钢筋的工业试验结果,基本工艺为100 t氧气转炉冶炼→165 mm×165 mm方坯连铸→热连轧(Φ20～32 mm),试验中以使用钒铁或氮化钒合金化作为对照试验.结果表明:(1)使用氮化钒铁合金化成分控制稳定;(2)使用氮化钒铁合金化钒的收得率高于使用钒铁或氮化钒;(3)钢中钒含量、钒的加入量对钢材机械性能的影响规律性非常明显,所得定量经验式可用于合金成分设计参考;(4)使用氮化钒铁合金化完全可满足HRB400～500高强度钢筋的生产,有降低合金用量和合金化成本的前景.     

钒合金粉末氮化工艺研究

钒合金行业在破碎包装过程中,不可避免的产出粉末,回炉处理存在钒损和加工成本增加的情况,而氮化钒铁原材料都需要粉末化处理。本文将钒合金粉末筛分球磨后,在推板窑内直接氮化,通过研究同一推板窑内,钒合金粉末粒度、布料厚度、钒合金粉末配比对氮化效果的影响,进而产出氮化钒铁。不仅降低加工成本,还可提高钒资源的有效利用率。     

钒对PD3钢珠光体组织形态的影响

对钒在珠光体组织转变中的作用进行了研究，结果表明：钒在PD3钢中可起到细化珠光体，使渗碳体片变得不规则的作用，但钒对珠光体团大小影响较小。当PD3钢中钒含量增加到0．33％时，碳氮化钒将大量析出，并使珠光体片间距反常粗化，对韧性不利。     

一步法制备碳氮化钒的工艺优化试验

围绕开发连续、高效、低成本的一步法合成碳氮化钒的技术,在总结氮化钒生产工艺过程研究的基础上,以V₂O₅为原料,焦炭为还原剂,经过破碎、混料和压制成块、烘干后进行还原氮化过程,在高纯氮气气氛下探索了高温碳热还原一步法制备碳氮化钒的最佳生产工艺条件。通过对V₂O₅的还原过程进行热力学分析计算并利用FactSage热力学软件对其进行理论研究,采用XRD、SEM等测试方法对反应温度、反应时间、氮气流量、制样压力等影响因素进行单因素试验分析,结果表明,碳化钒的氮化反应是逐级进行的,碳氮化钒的反应过程为V₂O₅→V₂O₄→V₂O₃→VC→VCN。试验中产生的CO会改变炉内气体分压,会对碳化温度和氮化温度产生影响,因此反应过程中应严格控制体系的CO和N₂分压;反应时间和氮气流量对反应产物的钒、氮、碳含量产生不同的影响,钒含量和氮含量随着反应时间的增加和氮气流量的...     

钒氮微合金化技术的应用

含钒钢中增氮，促进了碳氮化钒的析出，增强了钒的沉淀强化作用，提高了钢的强度，在相同强度水平下，节约了钒的用量，降低了钢的成本，因此，氮是含钒钢中一种十分有效的合金化元素。本文介绍了钒氮微合金化技术的机理及其在高强度钢筋、非调质钢、高强度厚壁H型钢和CSP产品等产品开发中的应用。     

氮化钒的研究进展

氮化钒是一种新型的钢添加剂,能增加钢的耐磨性、韧性、强度、硬度、延展性及抗疲劳性等综合机械性能.综述了氮化钒的制备新进展,指出了氮化钒制备技术的发展方向.     

钒氮合金除尘灰焙烧钒渣提钒的试验研究

介绍了钒氮合金除尘灰的化学成分比较复杂,除钠之外,还含有较多的钾、硫和碳等元素,文章针对除尘灰含有较高钠钾资源的特点,开发了以除尘灰作为钠盐用于焙烧钒渣提钒的处理工艺。研究结果表明:在除尘灰加入量为钒渣质量20%、770℃温度条件下焙烧2.5 h,钒渣中90.2%的钒可被提取。该技术提供了钒氮合金除尘灰的资源化利用新途径。     

钒氮微合金化技术的研究与应用综述

含钒钢中增氮，促进了碳氮化钒的析出，增强了钒的沉淀强化作用，提高了钢的强度，在相同强度水平下，节约了钒的用量，降低了钢的成本，因此，氮是含钒钢中一种十分有效的合金化元素。本文介绍了钒氮微合金化技术的机理及其在高强度钢筋、非调质钢、高强度厚壁H型钢和CSP产品等产品开发中的应用。     

钒对中锰热成形钢性能的影响及其强化机制

采用SEM、EBSD、TEM和室温拉伸等分析技术,研究了钒微合金化对中锰热成形钢的性能影响及其强化机制。结果表明,钒微合金化可有效提高中锰热成形钢基于两相临界区加热保温与淬火后材料的强度和延伸性能。900℃热冲压淬火后,含钒钢的抗拉强度达1 390 MPa、伸长率17.7%,高于无钒钢的抗拉强度1 283 MPa、伸长率15.2%;950℃热冲压淬火后,含钒钢抗拉强度达1 576 MPa、伸长率10.8%,亦高于无钒钢抗拉强度的1 318 MPa、伸长率9.9%。钒合金化通过材料晶粒尺寸细化、碳氮化钒第二析相析出、细化铁素体及改善其在马氏体之间的形态分布的共同作用,有效提高了中锰热成形钢的强度和塑性。