Za šta se koristi Ferrovanadium?

Ferrovanadium (FEV) je legura ključa u modernoj metalurgiji, koja se sastoji od željeza i vanadija, a vanadijumski sadržaj u rasponu od 35% na 85%. Ova siva-srebrna kristalna čvrsta kruta obično se obrađuje u fini prah, nazvan "Ferrovanadium puder", a uglavnom se koristi kao dodatak za poboljšanje svojstava čelika i drugih feroallolija. Njegova sposobnost povećanja čvrstoće, tvrdoće i korozije otpornosti čini neophodnim materijalom u industriji u rasponu od izgradnje do hemijske obrade. Ovaj članak istražuje proizvodnju, prijavu i ekonomski značaj Ferrovanaadijuma i pruža sveobuhvatan pregled njegove uloge u industrijskim primjenama.

Ferrovanadium sastav i proizvodnja

Ferrovanadium je legura sastavljen od željeza i vanadijuma, obično izvedenog iz vanadijumskog pentoksida izvučen iz titanskih magnetita ili vanadijumske šljake. Sadržaj vanadijuma ovisi o namjeravanoj upotrebi, sa zajedničkim ocjenama koje sadrže 40% do 80% vanadije. Proizvodni proces uključuje različite metode smanjenja, kao što su:

Alumimilimumično smanjenje: vrlo egzotermni proces koji koristi vanadijumski pentoksid, aluminijski prah, čelični otpad i vapno za proizvodnju ferrovanadiju sa niskim sadržajem ugljika (0,02% do 0,06% C). Ova metoda je pogodna za proizvodnju visokokvalitetnih legura.

Metoda smanjenja silikona: proizvodi srednjorazredni ferrovanadium ili Ferrosilicon vanadijum legure pogodne za manje zahtjevne aplikacije.

Direktno legiranje vanadijumske šljake: ekonomična metoda koja ne zahtijeva važnost vanijsku vađenje, ali proizvodi niskokvalitetne legure koje sadrže nečistoće kao što su ugljik, silicijum, sumpor, fosfor i hromijum.

Rezultirajuća legura ima tačku topljenja od oko 1480 ° C, čvrstu gustoću od 7,0 tona / m3 i gustinu rasutih gustina 3,3-3,9 tona / m3. Obično se obrađuje u blokovima manje od 200 mm za industrijsku upotrebu.

Primjene Ferrovanaadiuma

Svestranost Ferrovanaadiuma proizlazi iz njegove sposobnosti da poboljša mehanička i hemijska svojstva ferollolija. Slijede njegove glavne primjene, kategorizirani industrijom i funkcijom.

1. Proizvodnja čelika

Industrija čelika je najveći potrošač Ferrovanaadijuma, što čini veliki dio globalne potrošnje vanadij (npr., 94% u Sjedinjenim Državama u 2017.). Ferrovanadium se koristi kao opći učvršćivač, ojačavač i zaštitu od korozije za razne čelike, uključujući:

Visoka čvrstoća niskog legura (HSLA): Ferrovanadium poboljšava omjer zatezne čvrstoće prema težini, izrada HSLA čelika idealnim za izgradnju (npr. Mostovi, zgrade), automobilski komponente (npr., Šasije, osovine) i cijevi. Njegova konkretna zrna, stvorena formiranjem vanadijum karbida (V4C3), poboljšava žila i otpornost na torziju.

Alatni čelik: Koristi se za izradu alata za rezanje, umire i druge dijelove visokog trošenja zbog svoje sposobnosti za povećanje tvrdoće i otpornosti na habanje. Na primjer, Ferrovanadium je neophodan za proizvodnju trajnih ručnih alata kao što su ključevi, odvijači i remenice.

Ugljični i legurski čelik: poboljšava ukupnu kvalitetu za strukturne i mehaničke aplikacije kao što su komponente zupčanika i radilice.

Željeznički i matrični čelik: Ferrovanadium se koristi za pravljenje specijaliziranih čelika za željezničke pruge i umire od unosa, gdje su izdržljivost i otpor visoke temperature kritični.

Kada se oblože ferovanadijum nitridom, otpornost na habanje čelika može se povećati za 30-50%, što ga čini pogodnim za primjene visokih performansi, poput izvora i alati velike brzine.

2. Hemijska prerađivačka industrija

Otpornost na koroziju Ferrovanaadijuma čini je vrijednim u industriji hemijskih prerađivanja, posebno u visokotlačnom, sistemu za rukovanje tečnošću visokog protoka. Koristi se u opremi koja rukuje korozivnim tvarima, kao što su:

Sumporna kiselina Proizvodnja: Ferrovanadium tretirani čelik odolijeva sumpornu kiselinu koroziju, osiguravajući dug vijek za industrijsko-razmjere.

Hlorovodonične kiseline i alkalne reagense: Legura tolerancija na ove hemikalije čini ga pogodnim za cijevi i tenkove u hemijskim postrojenjima.

Ova je aplikacija kritična za održavanje integriteta sistema pod oštrim hemijskim uvjetima.

3. Posebne metalurške aplikacije

Ferrovanadiumkoristi se u specifičnim metalurškim procesima, uključujući:

Temperatura visokog temperature čvrstog čelika: Ferrovanadium prah, obično poznat kao NFE reagens, koristi se u hloridnom soli za kupanje tokom toplinske obrade. Povećava viskoznost kupke, osigurava stabilnu formiranje premaza i poboljšava površinska svojstva čelika.

Proizvodnja vanadijum glavnih legura: Ferrovanadium se proizvodi termitnom reakcijom na formiranje glavnih legura, koji se zatim koriste u legiranim procesima za posebne aplikacije.

Ferrovanadium se obično obrađuje ekonomičnim termomehaničkim procesom za proizvodnju jače, težih, trajnijeg i više čelika otpornog na habanje, što je osnova za kritičnu infrastrukturu, transport, proizvodnja energije i teške mehanizacije.