За какво се използва Ferrovanadium?

Ferrovanadium (FEV) е ключова сплав в съвременната металургия, състояща се от желязо и ванадий, като съдържанието на ванадий варира от 35% до 85%. Това кристално твърдо вещество на сиво-срещата обикновено се обработва във фин прах, наречен "ферованадий на прах" и се използва главно като добавка за подобряване на свойствата на стоманата и други фероалъри. Способността му да увеличава силата, твърдостта и устойчивостта на корозия го прави незаменим материал в индустриите, вариращи от строителството до химическата обработка. Тази статия изследва производството, приложенията и икономическото значение на Ferrovanadium и предоставя цялостен преглед на ролята му в индустриалните приложения.

Състав и производство на ферованадий

Ferrovanadium е сплав, съставен от желязо и ванадий, обикновено получен от ванадий Пентоксид, извлечен от титановия магнетит или ванадийската шлака. Съдържанието на ванадий зависи от предвидената употреба, като общите степени, съдържащи 40% до 80% ванадий. Производственият процес включва различни методи за намаляване, като например:

Алуминотермична редукция: Силно екзотермичен процес, който използва ванадий пентоксид, алуминиев прах, стоманен скрап и вар за производство на ферованадий с ниско съдържание на въглерод (0,02% до 0,06% С). Този метод е подходящ за производство на висококачествени сплави.

Метод за намаляване на силиций: произвежда среден клас ферованадий или сплави на феросиликон ванадий, подходящи за по-малко взискателни приложения.

Директно легиране на ванадиева шлака: рентабилен метод, който не изисква извличане на ванадий, но произвежда нискокачествени сплави, съдържащи примеси като въглерод, силиций, сяра, фосфор и хром.

Получената сплав има точка на топене от около 1480 ° C, твърда плътност от 7,0 тона / m3 и насипна плътност 3,3-3,9 тона / m3. Обикновено се обработва в блокове по -малко от 200 mm за промишлена употреба.

Приложения на Ferrovanadium

Универсалността на ферованадий произтича от способността му да подобрява механичните и химичните свойства на фероалътите. По -долу са неговите основни приложения, категоризирани по индустрията и функцията.

1. Производство на стомана

Стоманената промишленост е най -големият потребител на Ferrovanadium, който представлява голяма част от глобалната консумация на ванадий (например 94% в Съединените щати през 2017 г.). Ferrovanadium се използва като добавка за защита от поддържане, укрепване и корозия с общо предназначение за различни стомани, включително:

Стомана с висока якост с ниска сплав (HSLA): Ferrovanadium подобрява съотношението якост на опън и тегло, което прави HSLA стоманите идеални за строителство (например мостове, сгради), автомобилни компоненти (например шаси, оси) и тръби. Неговата фина структура на зърното, създадена от образуването на ванадий карбиди (V4C3), подобрява здравината и устойчивостта на торсион.

Steel Tool: Използва се за изработка на инструменти за рязане, матрици и други части с високо носене поради способността му да увеличава твърдостта и устойчивостта на износване. Например, Ferrovanadium е от съществено значение за производството на трайни ръчни инструменти като гаечни ключове, отвертки и тресчове.

Въглерод и сплав: Подобрява цялостното качество за структурни и механични приложения, като компоненти на зъбните колела и коляновите валове.

Rail and Die Steel: Ferrovanadium се използва за извършване на специализирани стомани за железопътни коловози и умиращи умира, където издръжливостта и устойчивостта на висока температура са от решаващо значение.

Когато се покрива с ферованадий нитрид, устойчивостта на износване на стоманата може да се увеличи с 30-50%, което го прави подходящ за високоефективни приложения като пружини и високоскоростни инструменти.

2. Индустрията за химическа обработка

Корозионната резистентност на ферованадий го прави ценна в индустрията за химическа преработка, особено в системите за обработка на течности с високо налягане, високопроизводителна течност. Използва се в оборудване, което обработва корозивни вещества, като например:

Производство на сярна киселина: стомана, обработена с ферованадий, се съпротивлява на корозията на сярна киселина, осигурявайки дълъг живот на системите в индустрията.

Хидрохлорна киселина и алкални реагенти: Толерантността на сплавта към тези химикали го прави подходящ за тръби и резервоари в химическите растения.

Това приложение е от решаващо значение за поддържането на целостта на системата при тежки химически условия.

3. Специални металургични приложения

Ферованадийсе използва в специфични металургични процеси, включително:

Високотемпературно темпериране на втвърдена стомана: Ферованадий на прах, обикновено известен като NFE реагент, се използва в хлоридни солни бани по време на топлинна обработка. Той увеличава вискозитета на банята, осигурява стабилно образуване на покрития и подобрява повърхностните свойства на стоманата.

Производство на главни сплави на ванадий: Ферованадий се произвежда чрез термитна реакция за образуване на главни сплави, които след това се използват в легиращи процеси за специални приложения.

Ferrovanadium обикновено се обработва чрез рентабилен термомеханичен процес за създаване на по-силна, по-строга, по-трайна и по-устойчива на износване стомана, което е основата за критична инфраструктура, транспорт, производство на енергия и тежки машини.