釩氮合金是一種新型合金添加劑，可以替代釩鐵用於微合金化鋼的生產。氮化釩添加於鋼中能提高鋼的強度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機械性能，並使鋼具有良好的可焊性。在達到相同強度下，添加氮化釩節約釩加入量30-40%，進而降低了成本。
基本介紹
- 中文名：釩氮合金
- 標準狀態：現行
- 實施日期：2007-02-01
- 發布日期：2006-11-01
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國家標準
材料信息
標準號 StandardNo：GB/T 20567-2006
中文標準名稱StandardTitle in Chinese：釩氮合金
英文標準名稱：Vanadium-nitrogen
發布日期IssuanceDate ：2006-11-01
實施日期ExecuteDate： 2007-02-01
首次發布日期FirstIssuance Date ：2006-11-01
標準狀態StandardState ：現行
計畫編號Plan No：20031401-T-605
國際標準分類號(ICS) ：77.100
中國標準分類號(CCS) ：H42
標準類別StandardSort：產品
主管部門Governor ：中國鋼鐵工業協會
歸口單位TechnicalCommittees ：全國鋼標準化技術委員會
起草單位DraftingCommittee：攀枝花鋼鐵（集團）公司、攀枝花新鋼釩股份有限公司、冶金工業信息標準研究院
範圍
本標準規定了釩氮合金的技術要求、試驗方法、檢驗規則以及包裝、標誌、儲存和質量證明書。
本標準適用於煉鋼、鑄造等使用的釩氮合金。
規範引用標準
下列檔案中的條款通過在本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用檔案，其隨後所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用於本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協定的各方研究是否可適用這些檔案的最新版本。凡是不注日期的引用檔案，其最新版本適用於本標準。
GB/T 3650 鐵合金驗收、包裝、儲運、標誌和質量證明書的一般規定
GB/T 4010 鐵合金化學分析用試樣的採取和製備 （GB/T 4010-1994,neq ISO 4552:1987）
GB/T 13247 鐵合金產品粒度的取樣和檢測方法 （GB/T 13247-1991,neq ISO 4551:1987）
相關介紹
結構介紹
氮化釩有兩種晶體結構：一是V3N，六方晶體結構，硬度極高，顯微硬度約為1900HV，熔點不可測；二是VN，密度6.13.相對分子質量64.95.面心立方晶體結構，顯微硬度約為1520HV，熔點為2360度。它們都具有很高的耐磨性。
以建築業為例，使用釩氮合金化技術生產的新三級鋼筋，因其強度提高，不僅增強了建築物的安全性、抗震性，而且還可以比使用二級鋼筋節省10%～15%的鋼材。僅此一項，我國每年就可少用鋼筋約750萬噸，相應少開採鐵精礦約1240萬噸，節約煤炭660萬噸，節約相關輔助原料330萬噸，同時大量減少了二氧化碳和二氧化硫等廢氣的排放，收到資源節約和環境保護的雙重效益。
生產
釩氮合金是由五氧化二釩、碳粉、活性劑等原材料製成的坯件，在常壓、氮氣氛保護下，經1500～1800℃高溫狀態下，反應生成釩氮合金。其關鍵工藝設備為連續式氣氛推板高溫爐，採用矽鉬棒等電熱元件獲取熱源。
套用
釩氮合金可用於結構鋼，工具鋼，管道鋼，鋼筋及鑄鐵中。釩氮合金套用於高強度低合金鋼中可同時進行有效的釩、氮微合金化，促進鋼中碳、釩、氮化合物的析出，更有效的發揮沉降強化和細化晶粒作用。
特點
比釩鐵具有更有效的強化和細化晶粒作用。
節約釩添加量，相同強度條件下釩氮合金與釩鐵相比可節約20-40%釩。
釩、氮收得率穩定，減少鋼的性能波動。
使用方便，損耗少。採用高強度防潮包裝，可直接入爐。
美國釩公司
釩氮合金研發難度大，屬冶金行業的頂級尖端技術。目前全世界只有美國VAMETCO公司和攀鋼能夠生產。攀鋼通過科研攻關，首創比國外更先進的“非真空連續生產”技術，填補了中國釩氮合金生產領域的空白。
1998年，美國釩公司第一次來中國推銷釩氮合金，在攀鋼考察時強調指出“二十多年來，德國、俄羅斯、日本對釩氮合金都研究過，都聲稱自己研製出釩氮合金生產技術，但20多年過去了他們都沒能大批量生產。釩氮合金生產裡面學問大得很，只有我們才真正能商業化生產。”同時，對攀鋼提出的技術合作意願堅決拒絕並挑戰“你們開發出來我買你們的”。經過多年攻關，1996年9月，攀鋼開始立項《用V2O3製取碳化釩和氮化釩的研究》並通過了“九五”國家科技攻關立項審查，此後，歷經數年艱苦卓絕探索，最終取得釩氮合金產業化技術成功。攀鋼該項技術的成功不僅突破了美國全球獨家壟斷，同時工藝技術更為先進，達到國際領先水平，形成自主智慧財產權的專利技術。攀鋼的釩氮合金產業化技術全面超過美國Vametco公司同類技術，主要表現在：一是攀鋼能夠在非真空而不是Vametco公司必需的高真空環境下生產，設備簡單、要求更低、穩定性強、設備投入少；二是攀鋼工藝能夠連續性生產，降低了能耗和顯著提高勞動生產率；三是攀鋼工藝中，碳化及氮化反應同步進行，工藝流程簡單，運行周期短。
從2002年到2004年，攀鋼在3年的時間內迅速達到年產釩氮合金2000噸的生產能力。2002年6月，攀鋼建設成功300t/a工業試驗推板窯建成並投入運行；2003年，由於300t/a工業試驗推板窯關鍵技術的突破，攀鋼決定正式實現產業化生產，產業化項目得到國家支持，被列為國家高新技術產業化項目；2003年8月，攀鋼第二、第三條300t/a產業化設備又相繼建成投產，使生產能力擴大到1000t/a；2004年6月和7月，攀鋼新建的3條300t/a的產業化設備分別相繼投產，使攀鋼的釩氮合金總生產能力達到2000t/a的規模。
燒結設備
熱工參數：
1、 額定溫度：1550℃
2、 長期使用溫度：1550℃
工作參數：
1、 爐體尺寸：21000x850x200mm(L×W×H)
2、 有效高度：150mm
3、 推板尺寸：340x340x30mm(L×W×H,雙板)
4、 設計產量：1.5噸/天
推進系統：
1、 全自動循環液壓推進器，自動運行，雙板推進
2、 循環線：單板輥道結構
3、 速度範圍：400～800mm/h
4、 典型速度：635mm/h
5、 調速方式：力士樂精密調速閥
6、 額定推力：8000kgf
