详细说明
目前,能实现商业化生产钒氮合金的厂家只有美国联合碳化物公司等少数几家,国内攀钢钒钛也已实现了商业化生产,产品已小批量进入市场。1996年9月,攀钢开始立项《用V2 O3 制取碳化钒和氮化钒的研究》并通过了“九五” 国家科技攻关立项审查,最终实现了钒氮合金产业化,年产能2000吨。
该项技术突破了美国在该领域的全球独家垄断。攀钢的钒氮合金生产技术优点主要体现在:
一是能够在非真空下生产,设备简单、要求更低、稳定性强、设备投入少;
二是能够连续生产,降低了能耗,提高了生产率;
三是工艺中碳化及氮化反应同步进行,工艺流程简单,运行周期短。
但是该连续式电推板窑温度不均匀,底部碳含量较高,需要返烧,且维护费用高,耗材很大,据了解一条窑使用周期为300-310天,每天的电耗约9000度;在1000℃以上的温区均采用钨铼热偶,相距近一米分布一只热偶;每条窑热偶损耗在3只以上,坩埚损耗3-5只/天,推板80-90天更换一次,硅钼棒不到10天更换一次,每条窑的耗材费用约为15W-20W/月;大修重装一次窑炉的费用约140W。由于钾、钠含量高,在700-900℃处排烟管道极易堵塞,须2小时清理一次,劳动强度极大。
微波加热是近年来发展迅速的一种材料制备手段。微波加热具有直接体加热特性和非热效应,能够活化反应物,降低反应温度,特别是避免了常规加热条件下碳热还原反应中物料内部由于碳气化过程形成的冷区域,快速使物料的内部和外部同时加热;物料反应彻底而均匀,从而生成单一均匀的物相。
同时,微波连续式工业微波炉设备简单,自动化运行,易于维护,微波加热的效率高,比传统方法省电30%—70%,大大降低了生产成本。由上述特点可知,微波加热的优点恰恰弥补了现存方法的不足。