钒含量对PD3钢碳化钒析出的影响
产生钒的过饱和固溶。从表3的数据可看出,钒含量为0.21%的3号试样没有发现/相间沉淀0,但其铁素体中溶钒量却达到0.126%,超过了饱和溶解度。若是钢中钒含量进一步增加,铁素体和渗碳体溶钒量达到饱和,而碳化钒析出所需的驱动力和扩散驱动力也已足够大,此时碳化钒的/相间沉淀0将突破珠光体转变过程的束缚,大量析出。而碳化钒的/相间沉淀0又将反过来影响珠光体生长过程,碳化钒形成过程对碳原子的争夺,反而使渗碳体的生长变得困难,从而导致珠光体片间距增大。从这个意义上讲,PD3钢中产生/相间沉淀0,就是碳化钒大量析出的临界点。度越快,珠光体片间距越细,碳化钒越不容易析出。
V2O5碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程V2O5碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程
1)在较低的温度下,纳米炭黑就能将V:O,还
原为VO:;随着合成温度的升高,还原为更低价的V:O,,但没有VO生成;然后发生碳化反应,生成VC,一。V。C,。合成的各阶段相互重叠。
2)在合成过程中,试样的显微组织因物相不同而有所不同。生成V的氧化物为炭黑附着的颗粒状大团聚体,VC~粉末颗粒呈类球形,但大小不均匀;随着温度升高,合成的终产物V。c,粉末颗粒呈球形或类球形,大小均匀,粒度为1斗m左右。
3)常压下,V,O,与C在还原碳化过程中,产生的气体既有CO,又有CO:。
4)不管低温阶段还原为VO:还是V:O。,合成反应的总过程不变,只是中间阶段的产物不同。
的性质是什么?的性质
V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水(质量浓度约为0.07g/L),溶液呈黄色。它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。V2O5是两氧化物,但主要呈酸性。当溶解在极浓的NaOH中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金:
火法冶金:
将含钒钛磁铁矿经过火法冶金处理后得到含钒铁水,再从铁水氧化出钒渣,使钒得到富集后再使用。此种方法称之为火法提钒。
钒钛磁铁矿冶炼含钒铁水的方法。
(1) 高炉法:主要流程是用钒钛磁铁矿的烧结矿,在高炉中冶炼出
含钒铁水,使用这种方法的有俄罗斯、中国。
(2) 电炉法:先将钒钛磁铁矿预还原为金属化球团,再在电炉内冶炼出含钒铁水,使用这种方法的国家有南非、新西兰。 从含钒铁水中吹炼钒渣将含钒铁水在转炉(中国、俄罗斯)、摇包(南非)或铁水包(新西兰)内、通入氧化性气体(氧气、空气),使铁水中的钒氧化出来,得到钒渣。钒渣作为提取的原料。
此方法的优点:钒渣作为提取原料含钒高,处理量少;可回收铁;焙烧温度低(800℃)左右,提取V2O5时动力、辅助原材料消耗少。
五氧化二钒生产按冶炼方法湿法冶金:
传统湿法提钒典型的工艺流程
首先把钒钛磁铁矿磨细(湿磨),磨细后的矿粉与钠盐(硫酸钠)混合造球,球团直接送到链篦回转窑的链篦上,利用回转窑的余热烘干并加热至900℃,随后在回转窑内于1270℃左右停留60—110min,钒转化率可达到92%以上。
此方法的优点:原料处理简单;钒回收率高,从精矿→V2O5收率达80%以上。
此方法的缺点:处理物料量大,设备投资大;焙烧温度高(1200℃以上),动力及辅助原材料消耗大;不回收铁。