金属钒（V）,碳化钒（VC）和氮化钒（VN）制备过程的热力学分析

应用热力学方法,分析和讨论了（Ｖ－Ｏ－Ｃ－Ｎ）和（Ｖ－Ｏ－Ｈ－Ｎ）体系的热力学特征。为以碳和氢作为还原剂,钒氧化物作为原料,制备金属钒（Ｖ）、碳化钒（ＶＣ）和氮化钒（ＶＮ）提供了理论依据。     

金属钒制备方法的研究进展

我国是钒资源大国,金属钒因性能优异而被广泛应用于钢铁、国防、航空等领域。现有金属钒的制备方法以金属热还原为主,后续通过精炼得到高纯金属钒。本文对当前粗钒制备和粗钒精炼的几种典型方法进行分析和综述,指出高收率、低成本、低能耗、短流程是未来金属钒制备的发展方向。     

金属钒的制备研究进展

对金属钒的不同制备方法进行了综述．重点介绍了纯钒氧化物经金属热还原制备金属钒的方法。文章还叙述了金属钒的其它精炼技术方法,并对各种方法所制备的金属钒的质量进行了比较。     

金属钒(V)、碳化钒(VC)和氮化钒(VN)制备过程的热力学分析

应用 热力学方 法，分析 和讨 论了（ Ｖ － Ｏ－ Ｃ－ Ｎ） 和（ Ｖ － Ｏ－ Ｈ － Ｎ） 体 系 的热 力 学特 征。为以碳和 氢作为还 原剂，钒 氧化物 作为原料 ，制 备金 属 钒（ Ｖ） 、碳 化钒（ Ｖ Ｃ） 和 氮化 钒（ Ｖ Ｎ） 提 供了理论依 据     

两步法制备钒铝合金试验研究

针对影响两步法冶炼钒铝合金过程的主要因素进行了研究,同时对两步法产品进行了金相检测分析.结果表明:控制合适的炉外法单位炉料热量、真空精炼中出炉时过热度等可使钒回收率和产品表观质量得到较大提高.铝热冶炼工序合适的单位炉料热量为3250 kJ/kg,真空精炼中最佳出炉过热度为30 ℃,该条件下得到的钒铝合金全元素化学成分满足GfE公司标准要求.     

钒铝合金生产问题探讨

概述了钒铝合金的生产情况及存在问题,为提高冶炼钒铝合金回收率,提出了今后的设想和建议。     

钒铝合金真空精炼试验

对钒铝合金的真空精炼进行研究,并对合金的物相进行表征。结果表明,控制真空精炼时间、真空度和过热度等可使钒收率和产品质量得到较大提高,产品符合德国GfE公司宇航级标准要求。     

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。     

钒铝合金用五氧化二钒制取技术研究

钒铝合金主要作为制作钛合金、高温合金的中间合金及某些特殊合金的添加剂,五氧化二钒是制备钒铝合金的重要原料。在实验室条件下,通过返溶除硅、碱性沉钒工艺制备的五氧化二钒符合钒铝合金原料的要求,纯度达到了99.5%,Si、Cr、Fe均小于0.05%。工业试验工艺稳定,五氧化二钒的纯度达到99.5%,杂质含量小于0.05%。确定的适宜工艺参数为:除硅剂A与硅摩尔比为1.05、除硅反应pH值为10.0,除硅反应温度为70℃、除硅反应时间为60 min、沉钒反应沉钒剂与钒摩尔比为3.1、沉钒反应温度为60℃、沉钒反应时间为60 min。     

电子束冷床炉熔炼制备高纯金属钒铸锭

电子束冷床炉熔炼是一种新兴的金属精炼方法。利用电子束冷床炉的高温真空精炼特性,以钒成分为82%钒铝合金为原料,制备了纯度在99.7%以上的金属钒铸锭。详细论述了电子束冷床炉在熔炼钒铝合金时各杂质元素的去除机理行为,认为熔炼时较大的电子束照射功率对一次铸锭中铝的挥发去除有较好效果,但这种熔炼工艺却会影响到铸锭的最终氧含量。分析认为,两次小功率熔炼是符合设备特点的制备高纯金属钒铸锭的最佳熔炼工艺。     

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。     

铝热法制备钒铝合金的动力学研究

采用DSC法对铝热法制备钒铝合金反应动力学进行研究。运用Flynn-Wall-Ozawa法求得反应活化能,然后使用Kissinger法验证Flynn-Wall-Ozawa法求得反应活化能的可靠性,两种方法所求得活化能基本保持一致;取两种方法所求得平均活化能,代入Kissinger-Crane法求解铝热反应其他动力学参数,建立反应动力学方程。结果表明,铝热法制备钒铝合金的平均表观活化能为386.5 k J/mol,反应级数为1.04,指前因子为3.361×10~(30)min~(-1)。     

熔盐中钙热还原钒酸钙制备金属钒粉

在摩尔百分比组成为NaCl-52%CaCl_2的熔盐中用钙热还原法直接还原钒酸钙制备钒粉。采用XRD、FESEM、EDS和ICP对产品粉末的物相组成、形貌和元素成分进行测试分析。结果表明,在摩尔百分比组成为NaCl-52%CaCl_2的熔盐介质中,可以还原获得纳米球形单质金属钒粉末,粉末粒径100～250nm。     

钒铝合金中钒量测定方法研究

建立了以盐酸、硝酸混合酸分解试样,在6～7 mol/L的硫酸酸度下,用过硫酸铵氧化钒为五价,用硫酸亚铁铵滴定法测定钒铝合金中钒量的方法.对试料量、硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度、硫酸酸度、过硫酸铵溶液用量等测定条件进行了选择和优化,确定了最佳试验条件.方法用于钒铝合金样品中钒量的测定,相对标准偏差(RSD,n＝8)小于0.2％,加标回收率在99.8％ ～ 100.7％,能够完全满足仲裁分析和炉前快速分析的检验要求.与高锰酸钾氧化法相比,该方法操作简便,药品试剂消耗量少,分析效率更高.     

电铝热法冶炼钒铝合金的炉衬打结工艺

电铝热法冶炼钒铝合金过程中,为使电弧炉衬能够较强地承受合金熔液和高温熔渣的物理化学侵蚀和机械冲刷作用,设计了4种炉衬打结工艺,通过研究钒铝合金中Fe、Si、C、O、N杂质含量及炉底表面耐材状况,探讨了适宜的炉衬打结工艺.实际生产表明,与炉渣接触的上部打结层用镁砂回收料,与合金接触的中部打结层和底部打结层分别用钒铝炉渣和...     

钛白粉直接合金化制备钛铝合金理论及工艺研究

对铝热还原工艺制备钛铝合金的热力学进行计算与分析,探索了配石灰系数(即理论用量的倍数)及单位热效应对钛收率的影响,并分析了配铝系数对合金中钛和铝的影响以及影响钛铝合金中氧含量的因素。结果表明,最佳工艺参数为:配石灰系数0.9,单位热效应2 850kJ/kg。     

铝热法制备粗钒合金试验

以V2O5和Al粉为原料,利用自制竖炉在实验室条件下进行铝热法制备电解精炼用粗钒合金试验,研究了单位炉料热量和配铝系数对V回收率和合金中Al含量的影响。稳定性试验结果表明:单位炉料热量为4 080 kJ/kg、配铝系数为100%的条件下,得到的粗钒合金平均含V 92.65%,Al 2.79%,过程中钒回收率平均为84.34%,该种合金可用于电解精炼制备金属钒。     

钒铝合金专利申请状况分析

从历年专利申请量、主要申请人、技术生命周期、主要申请国以及专利技术输入输出等方面着手,对国内以及世界其他国家钒铝合金技术的专利申请状况进行了统计分析,总体而言,该领域的专利在国内外的分布均没有显现集中趋势,未见战略性布局。此外,以该领域核心专利技术内容为基础,梳理了钒铝合金发展的主要技术脉络,并着重分析了钒铝合金产品在航空领域的发展情况,希望能为国内相关企业及科研机构提供参考。