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1、5.7 钒铁合金5.7.1 冶炼钒铁的方法分类 (1)以还原剂来区分：根据冶炼钒铁使用的还原剂不同，通常分为碳热法、硅热法或铝热法三种。 (2)以还原设备区分：在电炉中冶炼的有电炉法(包括碳热法、电硅热法和电铝热法)。不用电炉加热，只依靠自身反应放热的方法称为铝热法(即炉外法)。 (3)以含钒原料不同区分：用五氧化二钒、三氧化二钒原料冶炼的方法和用钒渣直接冶炼钒铁的方法。5.7.2 硅热法5.7.2.1 硅热法冶炼钒铁的基本原理 用硅还原钒的氧化物时，由于热量不足，反应进行得很缓慢且不完全，为了加速反应必须外加热源。一般硅热法冶炼钒铁是将V2O5铸片在炼钢电弧炉内用硅铁冶炼成钒铁。 2/5V2
2、O5(l)+Si=4/5V+SiO2 (Si)=-326840+46.89T (J/mol) V2O5(l)+Si=V2O3+SiO2 (Si)=-1150300+259.57T (J/mol) 2V2O3+3Si=4V+3SiO2 (Si)=-103866.7+17.17T (J/mol) 2VO+Si=2V+SiO2 (Si)=-56400+15.44T (J/mol)硅热还原，在高温下用硅还原钒的低价氧化物自由能的变化是正值，说明在酸性介质中用硅还原钒的低价氧化物是不可能的。此外，这些氧化物与二氧化硅进行反应后生成硅酸钒，钒自硅酸钒中再还原就更为困难。因此炉料中配加石灰，其作用是：（1）
3、它与二氧化硅反应使SiO2与CaO生成稳定的硅酸钙，防止生成硅酸钒。（2）降低炉渣的熔点和粘度，改善炉渣的性能，强化了冶炼条件。（3）在有氧化钙存在的情况下，提高炉渣的碱度，改善还原的热力学条件，从而使热力反应的可能性更大了。其反应为： 2/5V2O5(l)+Si+CaO=4/5V+CaO.SiO2 (Si)=-419340+49.398T (J/mol) 2/5V2O5(l)+Si+2CaO=4/5V+2CaO SiO2 (Si)-445640+35.588T (J/mol) 2/3V2O3+Si+2CaO=4/3V+2CaOSiO2 (Si)=-341466.675.43T (J/mol) 此外，硅还原低价钒氧化物的能力，在高温下不如碳，为了避免增碳，生产中在还原初期是用硅作还原剂，后期用铝作还原剂。 5.7.2.2 硅热法冶炼钒铁工艺 A、原料 硅热法所用原料如下： V2O5：厚度不超过5mm，块度不大于200mm； 硅铁：通常用75%硅铁，块度2030mm； 石灰：应煅烧良好，有效CaO85%，P80%的钒铁，产品含碳量一般难于降到0.2%0.3%以下。5.7.3
