Kam tiek izmantots Ferrovanadium?

Ferrovanadium (FEV) ir galvenais sakausējums mūsdienu metalurģijā, kas sastāv no dzelzs un vanādija, un vanādija saturs svārstās no 35% līdz 85%. Šo pelēkā sudraba kristālisko cieto vielu parasti pārstrādā smalkā pulverī, ko sauc par "Ferrovanadium pulveri", un to galvenokārt izmanto kā piedevu, lai uzlabotu tērauda un citu ferroallys īpašības. Tā spēja palielināt izturību, cietību un izturību pret koroziju padara to par neaizstājamu materiālu nozarēs, sākot no būvniecības līdz ķīmiskai apstrādei. Šajā rakstā ir apskatīta Ferrovanadium ražošana, pielietojumi un ekonomiskā nozīme, un sniedz visaptverošu pārskatu par tās lomu rūpniecības lietojumos.

Ferrovanadium kompozīcija un ražošana

Ferrovanadium ir sakausējums, kas sastāv no dzelzs un vanādija, ko parasti iegūst no vanādija pentoksīda, kas ekstrahēts no titāna magnīta vai vanādija izdedžiem. Vanādija saturs ir atkarīgs no paredzētās lietošanas, un parastās pakāpes satur 40% līdz 80% vanadium. Ražošanas process ietver dažādas samazināšanas metodes, piemēram:

Aluminotermiskā reducēšana: ļoti eksotermisks process, kurā tiek izmantots vanādija pentoksīds, alumīnija pulveris, tērauda lūžņi un kaļķi, lai ražotu ferrovanadiju ar zemu oglekļa saturu (no 0,02% līdz 0,06% C). Šī metode ir piemērota augstas kvalitātes sakausējumu ražošanai.

Silīcija samazināšanas metode: ražo vidējas pakāpes Ferrovanadium vai Ferrosilicon vanadium sakausējumus, kas piemēroti mazāk prasīgiem lietojumiem.

Vanādija sārņu tieša leģēšana: rentabla metode, kurai nav nepieciešama vanādija ekstrakcija, bet kas rada zemas kvalitātes sakausējumus, kas satur piemaisījumus, piemēram, oglekli, silīciju, sēru, fosforu un hromu.

Iegūtā sakausējuma kušanas temperatūra ir aptuveni 1480 ° C, ciets blīvums 7,0 tonnas / m3 un lielapjoma blīvums 3,3-3,9 tonnas / m3. Parasti to apstrādā blokos, kas mazāki par 200 mm rūpnieciskai lietošanai.

Ferrovanadium pielietojums

Ferrovanadium daudzpusība izriet no tā spējas uzlabot ferroallys mehāniskās un ķīmiskās īpašības. Šīs ir tās galvenās lietojumprogrammas, kas klasificētas pēc nozares un funkcijām.

1. Tērauda ražošana

Tērauda rūpniecība ir lielākais Ferrovanadium patērētājs, kas veido lielu daļu globālā vanādija patēriņa (piemēram, 94% Amerikas Savienotajās Valstīs 2017. gadā). Ferrovanadium izmanto kā vispārējas nozīmes cietinātāju, stiprinātāju un korozijas aizsardzības piedevu dažādiem tēraudiem, ieskaitot:

Augstas stiprības zems leģētā tērauds (HSLA): Ferrovanadium uzlabo stiepes izturības un svara attiecību, padarot HSLA tēraudu ideālu celtniecībai (piemēram, tiltiem, ēkām), automobiļu komponentiem (piemēram, šasijai, asīm) un caurulēm. Tās smalkās graudu struktūra, ko rada vanādija karbīdu veidošanās (V4C3), uzlabo izturību un izturību pret vērpšanu.

Instrumenta tērauds: izmantots, lai izgatavotu griešanas instrumentus, nomirumus un citas augstas nēsāšanas detaļas, pateicoties tā spējai palielināt cietību un nodilumu. Piemēram, Ferrovanadium ir būtisks, lai ražotu izturīgus rokas instrumentus, piemēram, uzgriežņu atslēgas, skrūvgriežus un sprūdratu.

Oglekļa un sakausējuma tērauds: uzlabo vispārējo kvalitāti strukturāliem un mehāniskiem pielietojumiem, piemēram, pārnesumu komponentiem un kloķvārpstām.

Rail and Die Steel: Ferrovanadium tiek izmantots, lai izgatavotu specializētus tēraudus dzelzceļa sliedēm un mirstošiem mirstošiem, kur kritiska ir izturība un izturība pret augstu temperatūru.

Pārklājot ar Ferrovanadium nitrīdu, tērauda nodiluma izturību var palielināt par 30-50%, padarot to piemērotu augstas veiktspējas lietojumiem, piemēram, avotiem un ātrgaitas instrumentiem.

2. Ķīmiskās pārstrādes nozare

Ferrovanadija izturība pret koroziju padara to vērtīgu ķīmiskās apstrādes nozarē, īpaši augstspiediena, augstas caurlaides spējas šķidruma apstrādes sistēmās. To izmanto aprīkojumā, kas apstrādā kodīgas vielas, piemēram:

Sulfurskābes ražošana: ar ferrovanādiju apstrādāts tērauds pretojas sērskābes korozijai, nodrošinot ilgstošu mūžu rūpnieciskā mēroga sistēmām.

Sālsskābe un sārmainie reaģenti: sakausējuma tolerance pret šīm ķīmiskajām vielām padara to piemērotu ķīmisko augu caurulēm un tvertnēm.

Šī lietojumprogramma ir kritiska, lai saglabātu sistēmas integritāti skarbos ķīmiskos apstākļos.

3. Īpašas metalurģiskas lietojumprogrammas

Ferrovanadiumtiek izmantots noteiktos metalurģiskos procesos, ieskaitot:

Rūdīta tērauda rūdīšana ar augstu temperatūru: Ferrovanadium pulveris, ko parasti sauc par NFE reaģentu, termiskās apstrādes laikā izmanto hlorīda sāls vannās. Tas palielina vannas viskozitāti, nodrošina stabilu pārklājumu veidošanos un uzlabo tērauda virsmas īpašības.

Vanādija meistaru sakausējumu ražošana: Ferrovanadium ražo ar termīta reakciju, lai veidotu galvenos sakausējumus, kurus pēc tam lieto leģēšanas procesos īpašiem pielietojumiem.

Ferrovanadium parasti apstrādā, izmantojot rentablu termomehānisku procesu, lai iegūtu stiprāku, stingrāku, izturīgāku un izturīgāku tēraudu, kas ir kritiskās infrastruktūras, transporta, enerģijas ražošanas un smagās tehnikas pamats.