Mire használják a Ferrovanadiumot?

A Ferrovanadium (FEV) kulcsfontosságú ötvözet a modern kohászatban, amely vasból és vanádiumból áll, a vanádium -tartalom 35% és 85% között mozog. Ezt a szürke-ezüst kristályos szilárd anyagot általában finom porba, "Ferrovanadium por" -nak nevezik, és elsősorban adalékanyagként használják az acél és más ferroilloys tulajdonságainak fokozására. Az erő, a keménység és a korrózióállóság növelésének képessége nélkülözhetetlen anyagot jelent az iparágakban, az építéstől a kémiai feldolgozásig. Ez a cikk feltárja a Ferrovanadium termelését, alkalmazásait és gazdasági jelentőségét, és átfogó áttekintést nyújt annak ipari alkalmazásokban betöltött szerepéről.

Ferrovanádium összetétele és termelése

A Ferrovanadium egy vas- és vanádiumból álló ötvözet, amelyet általában titánfious magnetitből vagy vanádium salakból kivont vanádium -pentoxidból származnak. A vanádium -tartalom a tervezett felhasználástól függ, a közös osztályok 40–80% vanádiumot tartalmaznak. A gyártási folyamat különféle redukciós módszereket foglal magában, például:

Aluminotermikus redukció: egy erősen exoterm folyamat, amely vanádium -pentoxidot, alumíniumport, acélhulladékot és lime -t használ az alacsony széntartalmú ferrovanadium előállításához (0,02% - 0,06% C). Ez a módszer alkalmas kiváló minőségű ötvözetek előállítására.

Szilícium redukciós módszer: Készítsen közepes minőségű ferrovanadiumot vagy ferrosilicon vanádium ötvözeteket, amelyek alkalmasak a kevésbé igényes alkalmazásokra.

A vanádium salak közvetlen ötvözése: olyan költséghatékony módszer, amely nem igényel vanádium-extrakciót, de alacsony minőségű ötvözeteket hoz létre, amelyek szennyeződéseket tartalmaznak, például szén, szilícium, kén, foszfor és króm.

A kapott ötvözet olvadási pontja körülbelül 1480 ° C, szilárd sűrűség 7,0 tonna / m3 és ömlesztett sűrűség 3,3-3,9 tonna / m3. Általában 200 mm -nél kevesebb blokkba kerülnek feldolgozva ipari felhasználásra.

Ferrovanadium alkalmazásai

A ferrovanadium sokoldalúsága abból fakad, hogy képes javítani a ferroilloys mechanikai és kémiai tulajdonságait. Az alábbiakban bemutatjuk a fő alkalmazásait, amelyeket az ipar és a funkció kategorizál.

1. acélgyártás

Az acélipar a Ferrovanadium legnagyobb fogyasztója, amely a globális vanádium -fogyasztás nagy részét teszi ki (például az Egyesült Államokban 2017 -ben 94%). A ferrovanadiumot általános célú keményítőként, erősítőként és korrózióvédő adalékanyagként használják különféle acélokhoz, ideértve a következőket is:

Nagy szilárdságú alacsony ötvözött acél (HSLA): A ferrovanadium javítja a szakítószilárdság-súly arányt, így a HSLA acélok ideálisak az építéshez (például hidak, épületek), autóipari alkatrészek (például alváz, tengelyek) és csövekhez. Finom szemcsés szerkezete, amelyet a vanádium -karbidok (V4C3) képződése hoz létre, javítja a keménységet és a torziós ellenállásot.

Szerszám acél: vágószerszámok, meghalások és más magas ruhadarabok készítéséhez használják, mivel képesek a keménység és a kopásállóság növelésére. Például a ferrovanadium elengedhetetlen tartós kéziszerszámok, például csavarkulcsok, csavarhúzók és racsnisok előállításához.

Szén- és ötvözött acél: Javítja az általános minőséget a szerkezeti és mechanikai alkalmazások, például a fogaskerekes alkatrészek és a főtengelyek számára.

Sín- és szerszám acél: A ferrovanadiumot speciális acélok készítésére használják a vasúti pályákhoz és a sajtolószalagokhoz, ahol a tartósság és a magas hőmérsékleti ellenállás kritikus jelentőségű.

Ferrovanadium-nitriddel bevonva az acél kopásállósága 30-50%-kal növelhető, így alkalmas nagy teljesítményű alkalmazásokra, például rugókra és nagysebességű szerszámokra.

2. Vegyi feldolgozó ipar

A ferrovanadium korrózióállósága értékessé teszi a vegyi feldolgozóiparban, különösen a nagynyomású, nagy teljesítményű folyadékkezelő rendszerekben. A korrozív anyagokat kezelő berendezésekben használják, például:

Kénsavtermelés: A ferrovanádiummal kezelt acél ellenáll a kénsav-korróziónak, biztosítva az ipari méretű rendszerek hosszú élettartamát.

Sósav- és lúgos reagensek: Az ötvözet ezen vegyi anyagokkal szembeni toleranciája alkalmassá teszi a kémiai növényekben lévő csövekhez és tartályokhoz.

Ez az alkalmazás kritikus fontosságú a rendszer integritásának fenntartása szempontjából kemény kémiai körülmények között.

3. Különleges kohászati ​​alkalmazások

Ferrovanádiumspeciális kohászati ​​folyamatokban használják, ideértve a következőket is:

Keményített acél magas hőmérsékletű edzését: A ferrovanáda port, közismert nevén NFE reagens, klorid-sófürdőkben használják a hőkezelés során. Növeli a fürdő viszkozitását, biztosítja a bevonatok stabil kialakulását és javítja az acél felületi tulajdonságait.

Vanádium mesterötvözetek előállítása: A ferrovanadiumot termitreakcióval állítják elő, hogy mesterötvözeteket képezzenek, amelyeket azután speciális alkalmazások ötvözéséhez használnak.

A ferrovanadiumot általában költséghatékony termomechanikai folyamaton keresztül dolgozják fel, hogy erősebb, keményebb, tartósabb és kopásálló acélból álljanak, ami a kritikus infrastruktúra, a szállítás, az energiatermelés és a nehéz gépek alapja.