钒以其超强的晶粒细化和沉淀强化作用,已经成为高强度钢的首先合金添加元素。因为钒和氮的结合比钒和碳的结合更加稳固、更加均匀,从而加强了钒的晶粒细化和沉淀强化作用,故钒的存在不再是钢中力图去除的有害元素,而是希望增加的有益元素。钢中直接加入钒和氮的最可靠方法是添加氮化钒。制备氮化钒的关键技术包括：氮化钒的工艺技术和工艺设备关键技术。氮化钒的工艺技术包含氮化钒的工艺温度技术、工艺气氛技术和工艺配方技术,它对提高氮化钒产品的氮质量百分比和钒质量百分比至关重要,而工艺设备关键技术是实现氮化钒工艺过程的重要保障。因此,本文针对氮化钒的工艺技术和工艺设备关键技术展开了研究工作。主要工作和研究内容如下：1.用热力学方法研究了常压条件下五氧化二钒与碳粉还原成氮化钒的反应机理。重点分析了各级碳化还原反应的开始温度与体系内一氧化碳气体分压的关系,研究了体系内氧气气体分压对碳化还原反应的影响,以及体系内氮气气分压对氮化反应截止温度的影响,体系内氧气气体分压对氮化产物氧化反应截止温度的影响。2.研究了常压条件下五氧化二钒与碳粉烧结反应过程的动力学问题。具体分析了各级反应温度与反应速率的关系,为解决五氧化二钒碳热还原氮化钒工艺中的氮质量百分比和钒质量百分比偏低的问题提供了理论依据。3.针对配碳系数、添加剂数量、氮化时间等三个因子,开展了影响对产品氮质量百分比、钒质量百分比的正交试验,通过正交试验统计和方差分析的方法,实现了氮化钒工艺配方和氮化时间的优化。4.研究了氮化钒工艺设备的关键技术。设计了氮化钒烧结工艺的时间—温度关系曲线和时间—气氛关系曲线,通过对烧结设备低温段、升温段和恒温段介质分析,以及热力学计算,设计了相应的温度场下,满足工艺条件的烧结设备内衬。总之,论文针对氮化钒工艺技术及工艺设备关键技术开展了氮化钒的工艺温度技术、工艺气氛技术、工艺配方技术及工艺设备内衬技术的研究,解决了常压条件下五氧化二钒碳热还原氮化钒工艺的氮质量百分比和钒质量百分比偏低和工艺设备的内衬腐蚀问题,试验证明常压条件下五氧化二钒碳热还原氮化钒工艺技术在工程上是合理可行的。