碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程

动性增大，在５００℃时，已经发生了Ｖ：Ｏ；的还原反应放出ＣＯ，生成ＶＯ：，该反应产物具有严重的缺陷，呈现很大的活性。说明５０００Ｃ以前，在Ｖ：０，和ｃ的接触面上形成一层反应产物层，一种组元的质点已经扩散到另一种组元的晶格内部，形成了新的氧化物；晶格内部的反应进行常伴随着颗粒表面的疏松和活化，反应产物的分散性在此阶段中还非常高。

继续升高温度，出现了Ｖ的更低价态的氧化物Ｖ：Ｏ，，此时的混合物具有很高的活性。再升高温度，Ｖ：Ｏ，将继续与Ｃ发生反应，或者伴随有ＣＯ参与的气相反应生成ＶＣ，一；或Ｖ（Ｃ，Ｏ）和ＣＯ。。但是，ＶＣ，一。晶体具有结构缺陷，即在晶格中存在着空位，或者结构中的质点从晶格中的正常位置移至晶格间隙而出现空位；晶体中的缺陷或空位是可位移的，随着温度的升高，质点活化能增大，温度愈高，质点愈易于取得进行位移所必须的活化能；即是碳原子扩散到碳化钒晶格内部，碳和晶格氧原子扩散到晶格外部形成含碳气体（ＣＯ、ＣＯ：）放出的过程，终生成碳原子有序排列的Ｖ。

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视频作者：芜湖人本合金有限责任公司

钒废料的产生

含钒固体废弃物主要来源于石油、化工、炼钢、钒矿开采等领域，炼、硫酸生产、化工生产(如尼龙、涤纶、聚氯乙稀和丙稀)等工业生产过程中产生的钒废弃物为常见，其中含钒废催化剂是主要形式。含钒废催化剂主要分为两种类型：一种是来源于炼中的废催化剂，中的钒以V3S4 的形式沉积在催化剂上，这种含钒废催化剂含10%-20%，是一种较为经济的提钒原料；另一种是来源于硫酸工业的废催化剂，其中的钒是作为活性组成(五价钒)以钒化合物形式添加进去的，其主要成分是无活性的四价钒。当前，全球每年产生含钒废催化剂约为80万吨，其中，炼油废催化剂约为41.5 万吨，化工废催化剂33.5 万吨。我国每年产生含钒废催化剂约为7-10万吨。废钒催化剂中钒的品位较高，约含5%的，可作为生产的原料。国外非常重视这方面的研究，美、日等国已建立了专门的工长来回收废催化剂中的钒、钼等金属，而我国这方面也正在大力发展。不管是从保护环境，还是从资源的可持续利用的角度来看，含钒固体废物的回收利用都有着非常重要的意义。因此，寻求短流程、大规模、低成本、低污染的提钒新工艺；对含钒固体废弃物中其他金属的回收；以及对催化剂载体的回收利用，这些都是含钒固体废弃物回收利用的未来发展方向。

钒对钢的显微组织及热处理的影响

① 钒和铁能够形成连续的固溶体，强烈地缩小奥氏体相区。

② 钒和碳、氮、氧都有极强的亲和力，在钢中主要以碳化物或氮化物、氧化物的形态存在。

③ 通过控制奥氏体化温度来改变钒在奥氏体中的含量和未溶碳化物的数量以及钢的实际晶粒度，可以调节钢的淬透性。

钒在钢中的应用

①在普通低合金钢、合金结构钢、l弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、耐热钢、抗氢钢和低温用钢等系列中有广泛的应用。

②钒在地球的储量不高，价格虽较硅、锰、钛、钼略贵，但在钢中的用量一般不大于0.5%(质量分数，除高速工具钢外)，故可推广使用。目前钒已成为发展新钢种的常用元素之一。