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    釩鐵的基本認識

    2021-09-17 08:16:15

    文章摘要:

    釩鐵的作用、特點及冶煉方法

    1. 介紹

       釩鐵是通過還原而深受的鐵和鈦中間合金(鐵釩二元合金),其釩含量不小于35%(重量),不大于85%(重量)。釩作為元素周期表中釩族元素中的一元,其原子數為23,原子量為50.942,熔點為1887度,沸點為3337度,純釩呈現為閃亮的白色,質地堅硬,為體心立體機構。大約80%的釩和鐵一起作為鋼里的合金元素。含釩的鋼很硬很堅實,但一般其含釩含量少于1%。四川攀枝花釩鈦資源好豐富,其中釩的儲量占全國的62%,居世界第三位、我國從1978年開始出口釩渣、V2O5、釩鐵,從西我國從釩進貨變為釩出口國。

    2. 冶煉方法

    電硅熱法:片狀五氧化二釩用75%硅鐵和少量鋁作還原劑,在堿性電弧爐中,經還原、精煉兩個階段煉得合格產品。還原期將一爐的全部還原劑與占總量60-70%的片狀五氧化二釩裝入電爐,在高氧化鈣爐渣下,進行硅熱還原。當渣中V2O5小于0.35%時,放出爐渣(稱為貧渣,可棄去或作建筑材料使用),轉入精煉期,此時,再加入片狀五氧化二釩和石灰,以脫除合金液中過剩的硅、鋁等,合金成分達到要求,即可渣出鐵合金。精煉后期放出的爐渣稱為富渣,在下一爐開始加料時,返回利用。合金液一般鑄成圓柱形錠,經冷卻、脫模、破碎和清渣后即為成品。此法一般用于含釩40-60%的釩鐵冶煉。釩的回收率可達90%,精煉每噸釩鐵耗電1600千瓦?時左右。

    鋁熱法:用鋁作還原劑,在堿性爐襯的爐筒中,采用下部點火法冶煉。先把小部分混合爐料裝入反應器中,即行點火。反應開始后在陸續投加其余爐料。通常用于冶煉高釩鐵(含釩60-80%),回收率較點硅熱法略低。

    3. 釩鐵的作用

      釩鐵是鋼鐵工業重要的合金添加劑。釩可提高鋼的強度、韌性、延展性和耐熱性。自六十年代以來,釩在鋼鐵工業中的應用急劇增加,到1988年已占釩消耗量的85%。釩在鋼鐵方面的消耗比例為碳素鋼占20%,強度好低合金鋼占25%,合金鋼占20%,工具鋼占15%。含釩強度好低合金鋼以其強度大而廣泛用于輸油/汽管道、建筑、橋梁、鋼軌、壓力容器、車廂架等生產建設中。目前各種含釩鋼的應用范圍越來越廣,相關人才也越來越重要,瑞道金屬網收集較多。

    金屬釩在有色合金中主要用于生產釩鈦合金,如Ti-6Al-4V,Ti-6Al-6V-2SnTi-8Al-1V-Mo等。Ti-6Al-4V合金是用于制造飛機和火箭的優良高溫結構材料,在美國極受重視,產量占鈦基釩合金的一半以上。金屬釩還可用于磁性材料、鑄鐵、硬質合金、超導材料及核反應堆材料等行業。

    4. 釩鐵的特點

      常用的釩鐵有含釩40%、60%80%三種。中國釩鐵生產的主要原料是釩鈦磁鐵礦,經選礦富集后,通過高爐煉出含釩生鐵,在霧化爐或轉爐吹煉過程中提取釩渣。釩渣經粉碎后配加鈉鹽進行氧化鈉焙燒,使釩成為可溶的偏釩酸鈉,浸取凈化后加硫酸銨沉淀出多釩酸銨,再經脫氨熔化,鑄成片狀五氧化二釩。


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