1.本发明涉及钢铁冶金中添加剂生产领域，具体涉及到钒氮合金的生产技术。
背景技术：
2.现有钒氮合金的工业化大生产中，以钒的氧化物为原料，主要是v2o5作为原料，采用碳热还原氮化得到，钒氮合金生产的主流工艺见附图2。
3.在立窑或推板窑里发生碳热还原反应和氮化反应，其碳热还原反应式为。
[0004]v2
o5( s) + 6c( s) = 2vc( s) + co2( g)
?↑
+ 3co( g)
?↑
氮化反应式为。
[0005]
2vc( s) + n2( g) = 2vn( s) + 2c生成钒氮合金的总反应式为。
[0006]v2
o5( s) + 4c( s) + n2( g) = 2vn( s) + co2( g)
?↑
+ 3co( g)
?↑
根据对产品的物相分析，实际钒氮合金产品的分子式为vnxcy（x取值0.5～0.8；y取值0.1～0.5），以x取值0.75，y取值0.15为例，实际生产中的反应式为。
[0007]v2
o5( s) + 4.3c( s) + 0.75n2( g) = 2vn
0.75c0.15
( s) + co2( g)
↑
+ 3co( g)
↑
计算可得每吨v2o5原料（含v2o5为98%）耗碳278kg，加上混料、压球、烘干等工序损耗取1.05系数，合计耗量292kg，同实际耗碳量290～300kg相符合，co的生成量大，这是因为碳热还原时产生的co从料球中扩散出来、聚积在推板窑的上部空腔，大部分从顶部排气口直接排出，未能继续参与反应，若能继续参与反应，将使得反应主要朝如下反应式进行。
[0008]
7v2o5( s) + 22.1c( s)+5.25n2( g) = 14vn
0.75c0.15
( s) +15co2( g)
↑
+5co( g)
↑
计算可得每吨v2o5原料（含v2o5为98%）耗碳204kg，取1.05损耗系数，合计用碳量214kg，将大量减少碳耗量。
[0009]
钒氧化物的碳热还原氮化过程属于典型的气固反应，包括碳、氮向基体相内间隙的内扩散，以及氧由基体相向外的外扩散。
[0010]
从反应动力学可知，碳热还原是一个体积变大的增压过程，所以减压有利于反应；而氮化是一个体积缩小的减压过程，那么加压就有利于反应，现有的生
声明：
“高效的钒氮合金生产工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：王兆兵
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2025年06月06日 ~ 08日 
