钒钛新材料的应用

钒钛是我国至关重要的金属资源,其本身和化合物都被广泛地应用到了冶金、航天航空和化工等多个领域。随着近几年资源和能源方面的压力越来越大,钒钛新材料在各行业的活跃程度也明显提升,且未来钒钛产业的绿色化和高端化发展已经成为必然趋势,整体发展前景良好,材料本身的需求量也在快速增加。在此背景下,本文着重研究了钒钛新材料的具体应用,主要分为三方面,首先是钒钛本身在新能源领域的活跃程度,其次是钒钛在环保领域的应用效果,最后是钛合金的实际应用方向,希望能为钒钛材料的后续发展提供创新思路。

钛微合金化热轧IF钢生产工艺及性能研究

无间隙原子IF钢具有十分优异的深冲性能和非时效性,被广泛用作汽车板等冲压件的原料。深入研究了钛微合金化超深冲IF钢从冶炼到成品全工序生产技术,运用微合金化原理,设计了Ti-IF钢的成分体系,对不同铁素体区轧制温度和压下率对Ti-IF钢组织、织构和性能影响进行分析研究,通过优化控轧控冷各项参数,保证了产品的优良深冲性能,实现批量稳定生产,满足了客户要求。

某钒钛磁铁矿生产高品位钛精矿试验研究

以承德某钒钛磁铁矿井下矿石选铁尾矿为研究对象。通过磁选、重选等手段将原矿中钛金属富集至钛品位 25% 左右,在实验室通过调整给矿粒度及药剂使用量,采用 1 粗 5 精的浮选流程,得到钛品位大于 45.5% 的钛精矿。

铝热还原氟钛酸钠法制备钛铝合金的酸洗除氧研究

二段铝热还原氟钛酸钠法制备钛及钛合金具有流程短、成本低、绿色化的特点,有一定的工业化应用前景。但在工业规模试生产中发现,部分钛铝合金产物存在氧含量过高等问题。依据酸洗可溶解钛铝合金表面自然形成的氧化膜从而降低氧含量的原理,探究草酸+盐酸的混合酸浓度、液固比、浸出时间、反应温度、粉末粒度等工艺条件对酸洗除氧效果的影响。结果表明:在1%草酸+5%盐酸、液固比10∶1、浸出时间6 h、反应温度30℃、粉末粒度<75μm的条件下酸洗除氧效果最佳,可将钛铝合金中的氧含量从1.79%降低至0.79%。该酸洗工艺也同样适用于低氧钛铝合金,可将氧含量从0.366%降低至0.178%。

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V_(2)O_(3)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V_(2)O_(3),同时采用干法造粒后,V_(2)O_(3)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V_(2)O_(3)为原料,在配碳系数0.29,碳化温度1450℃,氮化温度1400℃,氮气流量300 m^(3)/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。

露天焦炭库改造新技术

承德钒钛新材料有限公司原有露天焦炭库存在降低焦炭质量、产生无组织扬尘等问题,不能满足环保要求和高炉生产的需要。通过建设4座大型圆筒储焦仓,配套建设火车焦炭卸车机、汽车液压卸料机、上料皮带机等设备,替代了原有的露天焦炭库和刮板卸车机,改善了焦炭的卸车和储存条件;通过增加除尘设施,实现了卸车、存储过程粉尘“零排放”;通过设备的联锁控制和远程监控实现了“一键上料”,提高了生产效率,满足了高炉生产的需要。

ICP-OES法测定钒的光谱干扰研究

钒是重要的稀缺资源和重要战略金属,在自然界中往往以次要矿物相形式与多种复杂金属共伴生存在。采用PE Optima 7300V,在仪器入射功率1 300 W、观测高度15 mm、雾化气流量0.65 L·min^-1条件下研究了常见钒共伴生元素对电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)法测定钒含量时谱线选择的影响,结果表明, Al, Mo, Ti, Cr, Ni对V的六条推荐谱线测定均会产生显著影响,且V测定相对误差与对应元素/V(质量比)基本呈线性关系。其中,微量Al的存在即会导致V 309.31 nm谱线产生剧烈变化,其次是Mo,当Mo/V>0.89, Mo/V>5.98,将分别导致290.88和292.402 nm谱线出现±5%以上的相对误差,且Mo存在条件下V 270.093 nm谱线亦不稳定;当Ti/V>5.98, Cr/V>10.33, Cr/V>13.6及Ni/V>13.56时, 311.07, 290.88, 270.093和310.23 nm谱线测量结果相对误差分别达±5%以上。综合以上影响及谱线稳定性,当含钒原料中无Ti时,可采用较稳定的311.07 nm谱线,含Ti时可采用310.23 nm谱线。在光谱仪最佳工作条件下,利用该方法测定了钒钛磁铁矿、石煤、含钒催化剂等典型含钒原料中的钒含量,其检出限在310.23 nm为0.054 mg·L^-1, 311.07 nm为0.194 mg·L^-1,加标回收率为93.4%~103.1%,相对标准偏差0.59%。与硫酸亚铁铵滴定法进行对比实验,结果基本吻合,相对误差在±4.34%以下。该方法简便快捷,精密度和准确度高,适用于含钒原料中钒含量测定的科研及生产。

钒基脱硝催化剂的研究进展

氮氧化物(NOx)是大气主要污染物之一,其排放会带来严重的环境问题并且威胁人类健康,所以控制其排放势在必行。选择性催化还原脱硝已经成为世界上最成熟的脱硝技术。本文主要从催化剂的制备方法出发,详细综述不同方法制备的钒基脱硝催化剂的研究现状,并对脱硝机理进行表述,最后对钒基脱硝催化剂的发展进行总结和展望。

铌钒微合金化热成形钢的组织与性能

研究了Nb、V复合微合金化热成形钢22MnB5NbV的组织和力学性能。结果表明:热轧板和冷轧+连退板材的组织均为铁素体+珠光体,板材的各向异性不明显,22MnB5NbV试制钢的端淬淬硬层深度为13~14mm,且经淬火试制后,组织更为细小;淬火态板材第二相粒子的尺寸在10nm以上的细小碳化物粒子的平均尺寸约为16.9nm,单位体积密度约为206.3个/μm^(3);尺寸在10nm以下的超细碳化物粒子的平均尺寸约为5.6nm,单位体积密度约为796.2个/μm^(3),沿板条马氏体内部或原奥氏体晶界处析出了一定数量的Nb、V碳化物粒子;与22MnB5相比,MnB5NbV晶粒更细化,但强塑性没有显著提升,仍处于同一水平。

氮化钛的制备及应用

介绍了氮化钛的性能特点、制备方法及应用领域。指出氮化钛除在机械加工、生物医疗、代金装饰、耐火材料领域被广泛应用外,在导电材料、超导材料、新型节能建筑等领域中的应用尚处在研究阶段,仍需各方努力尽快实现产业化。

ICP-AES内标法测定钒铁冶炼炉渣的主要成分

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定钒铁冶炼炉渣中六种主要成分含量的方法,对试样处理方法、元素分析谱线的选择进行了研究,确定了最佳熔样方法和分析谱线,通过基体匹配、内标校正、标准溶液校准等手段,保证了检测结果的精确度。方法检出限为0.008~0.088μg/mL,加标回收率为94%~106%;测定成分含量>1.00%时,RSD<0.82%,含量为0.10%~1.00%时,RSD<1.30%。该方法准确可靠,可用于钒铁冶炼炉渣中主要成分含量的日常测定。

钒生产废水中悬浮物的处理研究

在钒生产过程中会产生大量的废水,该废水中含有大量的悬浮物杂质,给废水的回用和排放带来了质量及环保问题。该研究利用生物聚凝剂、金属螯合剂两种药剂,按照一定的比例加入到废水中,使得悬浮物快速的形成大颗粒沉淀。经过滤后的废水达到了回用要求,解决了回用水的质量问题。

氟钛酸钠的清洁制备工艺研究

氟钛酸钠在工业上主要用做聚丙烯合成的催化剂、窑业用作杀虫剂,金属焊接用剂以及金属钛生产原料。高纯度高品质的氟钛酸钠市场需求量大、价格高。本项目以市售偏钛酸和氢氟酸为原料,通过湿法冶金制备氟钛酸溶液,通过分步沉淀加入氢氧化钠的方法除去氟钛酸溶液中的杂质成分,研究制定出氟钛酸钠的清洁制备工艺方案。

含钛超低碳钢碳含量不稳定的原因分析

分析了RH精炼炉处理含钛钢过程终点碳含量偏高且不稳定的原因。认为RH精炼炉处理前钢水的[C]及a[O]、真空度及脱碳时间等是造成含钛钢碳含量偏高且不稳定的主要原因;RH精炼进站[C]高于0.040%,RH处理结束终点碳含量与进站碳含量成正比关系;真空槽内达到的最小真空度越低,深脱碳时间越长,处理结束终点碳含量越低。为保证RH精炼炉出站碳含量合格,应将RH炉进站碳含量控制在0.030%~0.040%、a[O]控制在(450~500)×10^(-6),保证脱碳效果与钢水质量,同时加强设备监控与维护,保持足够的深真空时间,进一步降低真空度。

钒铬溶液中钒铬提取及分离工艺研究进展

随着钒、铬市场需求的扩大,钒铬的有效分离提取技术越来越受重视。现有的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法都存在一定的不足,或成本高、分离效率低,或操作复杂、产品纯度低等,都需要进一步的优化工艺并期待新技术的出现。对于目前正在研究的源自于红格矿高铬型钒渣的低钒高铬溶液体系,综合比较现有工艺,认为化学沉淀法具有工艺简单、易操作、成本低等优点,对于实现钒铬分离产业化比较适宜。结晶法分离钒铬,产品纯度高,具有较好应用前景。

溶液中钒铬分离方法的研究进展

钒和铬是重要的战略资源,由于其性质相似,钒和铬通常共存于钒磁铁中。含钒渣是通过将钒磁铁熔入高炉和将钒转移到高炉而产生的。目前,铬的提取和分离主要是通过钠网格、浸漏液(如铵盐、钒和废水还原铬)进行的,但目前仅适用于铬含量低的废渣。从高铬渣中分离钒和铬是通过钒的钙化和铬的煅烧进行的,但这种方法成本低,钒产品也不是很纯。不同来源的钒磁铁得到了含不同浓度铬钒的渣,而不同的焙烧-浸出方法得到了不同的铬钒溶液体系。钒铬溶液的成分差异很大,使得钒铬的分离和再循环更加困难。

偏钒酸铵对钒氮合金烧结推板炉的影响

一氧化二氮主要用作液态金属钚,大大提高了钢的整体机械焊接性能,是目前回收产品市场上领先的产品之一。但是,由于复杂性和高生产条件,2018年之前国内还没有一家公司试图实现全流程自动化和智能化氮气生产。一氧化氮(氮)是一种新型合金添加剂,用于代替钚生产液态金属。这样可以节省20%到40%的增长,降低生产成本,增加市场前景,并扩大增长空间。一氧化二氮的防备是各国采用的有利于发展的资源综合利用和环境保护技术之一。在工业生产中,钒氮合金密度越高,在炼钢过程中,越能有效的穿越渣层,沉入钢水中,越有利于下游使用厂家使用效率的提高,因此,生产高密度钒氮合金产品是保证钒氮合金吸收率、提高企业生产效率和降低成本的关键。基于此,本篇文章对偏钒酸铵对钒氮合金烧结推板炉的影响进行研究,以供参考。

提钒工艺研究现状及进展

钒是一种重要的稀有金属,在工业、国防等重点领域的发展中不可或缺。目前钒资源主要来自钒钛磁铁矿、石煤和废催化剂。钒渣是钒冶金的主要原料,其中虽然含有铬,但钒渣处理主要是针对钒的回收,很少有人对其中的铬感兴趣。因为在大多数情况下,钒渣中钒的含量比铬高,且钒的提取价值比铬高得多。然而,铬不仅是一种有价元素,而且还是一种对人及动物有害的元素。全球可用于提钒的原料主要有钒云母、含钒碳质页岩石煤、钾钒铀矿、钒铅矿、铜钒铅锌矿、含钒磷铁、石油烧渣、废催化剂、钒钛磁铁矿、转炉钒渣等。本文分析钒的提取方法及研究现状,对不同原料、不同提钒方法在提取效率、环保压力和产业化前景等方面进行了客观分析,并叙述了应用较为广泛的石煤提钒工艺,分析了各自的优缺点及其优化改良情况,介绍了相关新工艺,并对工艺作出进一步发展。

清洁方法生产高品位钛精矿试验研究

以承德某选厂强磁选低品位钛精矿为试验对像,通过重选配合强磁选的方法将原矿中钛金属富集至钛品位45%左右,在实验室对比溜槽精矿品位、磨矿细度、强磁机给矿品位及强磁机磁选强度选择等不同参数下进行选别效果,确定最佳选别设备及最佳选别控制参数。

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。