釩鐵是釩和鐵組成的鐵合金,主要在煉鋼中用作合金添加劑,高釩釩鐵還用作有色合金的添加劑。常用的釩鐵有含釩40%、60%和80%三種。
釩鐵是通過還原而得到的鐵和鈦中間合金(鐵釩二元合金),其釩含量不小于35.0%(重量),不大于85.0%(重量)。釩作為元素周期表中釩族元素中的一員,其原子數(shù)為23,原子量為50.942,熔點(diǎn)為1887度,沸點(diǎn)為3337度,純釩呈現(xiàn)為閃亮的白色,質(zhì)地堅(jiān)硬,為體心立體機(jī)構(gòu)。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(jiān)實(shí),但一般其釩含量少于1%。
釩鐵以塊狀或粉狀供貨。
塊狀釩鐵{zd0}不得超過8kg,小于20×0mm碎塊的數(shù)量不得超過總重量的5%。
粉狀釩鐵以-0.45mm目 供貨,其中-0.098mm的不得超過總重量的30%。
釩鐵塊表面和斷面以及釩粉內(nèi)不含有肉眼可見的明顯夾雜物。
釩鐵主要用作煉鋼的合金添加劑。鋼中加入釩鐵之后,可以顯著提高鋼的硬度、強(qiáng)度、耐磨度及延展性,改善鋼的切削性能。釩鐵常用于碳素鋼、低合金鋼強(qiáng)度鋼、高合金鋼、工具鋼和鑄鐵生產(chǎn)中。
釩鐵的冶煉方法:
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(jīng)還原、精煉兩個(gè)階段煉得合格產(chǎn)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(jìn)行硅熱還原。當(dāng)渣中V2O5小于0.35%時(shí),放出爐渣(稱為貧渣,可棄去或作建筑材料用),轉(zhuǎn)入精煉期。此時(shí),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,鐵合金成分達(dá)到要求,即可出渣出鐵合金。精煉后期放出的爐渣稱為富渣(含V2O5達(dá)8~12%),在下一爐開始加料時(shí),返回利用。合金液一般鑄成圓柱形錠,經(jīng)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(dá)98%。煉制每噸釩鐵耗電1600千瓦·%0時(shí)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(diǎn)火法冶煉。先把小部分混合爐料裝入反應(yīng)器中,即行點(diǎn)火。反應(yīng)開始后再陸續(xù)投加其余爐料。通常用于冶煉高釩鐵(含釩60~80%),回收率較電硅熱法略低,約90~95%。
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