फेरोव्हानाडियम (एफईव्ही) आधुनिक धातुशास्त्रातील एक महत्त्वाचा मिश्र धातु आहे, ज्यामध्ये लोह आणि व्हॅनॅडियमचा समावेश आहे, ज्यामध्ये व्हॅनाडियमची सामग्री 35% ते 85% पर्यंत आहे. या राखाडी-सिल्व्हर क्रिस्टलीय सॉलिडवर सामान्यत: बारीक पावडरमध्ये प्रक्रिया केली जाते, ज्याला "फेरोव्हानॅडियम पावडर" म्हणतात आणि मुख्यत: स्टील आणि इतर फेरोयलॉईजचे गुणधर्म वाढविण्यासाठी एक अॅडिटिव्ह म्हणून वापरले जाते. सामर्थ्य, कडकपणा आणि गंज प्रतिकार वाढविण्याची त्याची क्षमता ही बांधकाम ते रासायनिक प्रक्रियेपर्यंतच्या उद्योगांमध्ये एक अपरिहार्य सामग्री बनते. हा लेख फेरोव्हानाडियमचे उत्पादन, अनुप्रयोग आणि आर्थिक महत्त्व शोधून काढतो आणि औद्योगिक अनुप्रयोगांमधील त्याच्या भूमिकेचे विस्तृत विहंगावलोकन प्रदान करतो.
फेरोव्हानॅडियम रचना आणि उत्पादन
फेरोव्हानाडियम हा लोह आणि व्हॅनॅडियमचा बनलेला मिश्र आहे, जो सामान्यत: व्हॅनाडियम पेंटोक्साईडपासून तयार केला जातो जो टायटॅनिफेर मॅग्नेटाइट किंवा व्हॅनॅडियम स्लॅगमधून काढला जातो. व्हॅनॅडियम सामग्री 40% ते 80% व्हॅनॅडियम असलेल्या सामान्य ग्रेडसह इच्छित वापरावर अवलंबून असते. उत्पादन प्रक्रियेमध्ये विविध प्रकारच्या कपात पद्धतींचा समावेश आहे, जसे की:
अॅल्युमिनोथर्मिक कपात: कमी कार्बन सामग्रीसह (0.02% ते 0.06% सी) फेरोव्हानाडियम तयार करण्यासाठी व्हॅनॅडियम पेंटोक्साईड, अॅल्युमिनियम पावडर, स्टील स्क्रॅप आणि चुना वापरणारी एक अत्यंत एक्झोथर्मिक प्रक्रिया. ही पद्धत उच्च-गुणवत्तेच्या मिश्र धातुंच्या उत्पादनासाठी योग्य आहे.
सिलिकॉन कपात पद्धत: कमी मागणी असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य मध्यम-ग्रेड फेरोव्हानाडियम किंवा फेरोसिलिकॉन व्हॅनॅडियम मिश्र तयार करते.
व्हॅनाडियम स्लॅगचे थेट मिश्रण: एक प्रभावी-प्रभावी पद्धत ज्यास व्हॅनॅडियम एक्सट्रॅक्शनची आवश्यकता नसते, परंतु कार्बन, सिलिकॉन, सल्फर, फॉस्फरस आणि क्रोमियम सारख्या अशुद्धी असलेल्या निम्न-गुणवत्तेच्या मिश्र धातु तयार करतात.
परिणामी मिश्र धातुचा सुमारे 1480 डिग्री सेल्सियसचा वितळणारा बिंदू आहे, 7.0 टन / एम 3 आणि मोठ्या प्रमाणात घनता 3.3-3.9 टन / एम 3 आहे. औद्योगिक वापरासाठी सामान्यत: 200 मिमीपेक्षा कमी ब्लॉक्समध्ये प्रक्रिया केली जाते.
फेरोव्हानाडियमचे अनुप्रयोग
फेरोव्हानाडियमची अष्टपैलुत्व फेरोयल्सच्या यांत्रिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमध्ये वाढविण्याच्या क्षमतेपासून उद्भवते. खाली त्याचे मुख्य अनुप्रयोग आहेत, जे उद्योग आणि फंक्शनद्वारे वर्गीकृत आहेत.
1. स्टील उत्पादन
स्टील उद्योग हा फेरोव्हानाडियमचा सर्वात मोठा ग्राहक आहे, जो जागतिक व्हॅनाडियमच्या वापराच्या मोठ्या भागासाठी आहे (उदा. २०१ 2017 मध्ये अमेरिकेत %%%). फेरोव्हानॅडियमचा वापर सामान्य हेतू हार्डनर, बळकट आणि विविध स्टील्ससाठी गंज संरक्षण itive डिटिव्ह म्हणून केला जातो, यासह:
उच्च सामर्थ्य कमी मिश्र धातु स्टील (एचएसएलए): फेरोव्हानाडियमने तन्य-सामर्थ्य-ते-वजन प्रमाण सुधारते, ज्यामुळे एचएसएलए स्टील्स बांधकाम (उदा. पूल, इमारती), ऑटोमोटिव्ह घटक (उदा. चेसिस, एक्सल्स) आणि पाईप्ससाठी आदर्श बनतात. व्हॅनॅडियम कार्बाइड्स (व्ही 4 सी 3) च्या निर्मितीमुळे तयार केलेली त्याची उत्तम धान्य रचना, कठोरपणा आणि टॉरशनला प्रतिकार सुधारते.
टूल स्टील: कडकपणा वाढविण्याच्या आणि परिधान करण्याच्या प्रतिकारशक्तीमुळे कटिंग साधने, मृत्यू आणि इतर उच्च-परिधान भाग तयार करण्यासाठी वापरले जाते. उदाहरणार्थ, रेन्चेस, स्क्रूड्रिव्हर्स आणि रॅचेट्स सारख्या टिकाऊ हात साधने तयार करण्यासाठी फेरोव्हानाडियम आवश्यक आहे.
कार्बन आणि अॅलोय स्टील: गीअर घटक आणि क्रॅन्कशाफ्ट्स सारख्या स्ट्रक्चरल आणि यांत्रिक अनुप्रयोगांसाठी एकूण गुणवत्ता सुधारते.
रेल्वे आणि डाय स्टील: फेरोव्हानाडियमचा वापर रेल्वेमार्गाच्या ट्रॅक आणि डाय-कास्टिंग डायजसाठी विशेष स्टील्स तयार करण्यासाठी केला जातो, जेथे टिकाऊपणा आणि उच्च-तापमान प्रतिकार गंभीर आहे.
जेव्हा फेरोव्हानाडियम नायट्राइडसह लेपित केले जाते, तेव्हा स्टीलच्या पोशाख प्रतिकारात 30-50%वाढ केली जाऊ शकते, ज्यामुळे स्प्रिंग्ज आणि हाय-स्पीड टूल्ससारख्या उच्च-कार्यक्षमतेच्या अनुप्रयोगांसाठी ते योग्य बनते.
.jpg)
2. रासायनिक प्रक्रिया उद्योग
फेरोव्हानाडियमचा गंज प्रतिकार रासायनिक प्रक्रिया उद्योगात, विशेषत: उच्च-दाब, उच्च-थ्रूपुट फ्लुइड हँडलिंग सिस्टममध्ये मौल्यवान बनवितो. हे उपकरणांमध्ये वापरले जाते जे संक्षारक पदार्थ हाताळते, जसे की:
सल्फ्यूरिक acid सिड उत्पादन: फेरोव्हानाडियम उपचारित स्टील सल्फ्यूरिक acid सिड गंजला प्रतिकार करते, औद्योगिक-मोठ्या प्रणालींसाठी दीर्घ आयुष्य सुनिश्चित करते.
हायड्रोक्लोरिक acid सिड आणि अल्कधर्मी अभिकर्मक: या रसायनांविषयी मिश्र धातुची सहिष्णुता हे रासायनिक वनस्पतींमध्ये पाईप्स आणि टाक्यांसाठी योग्य बनवते.
कठोर रासायनिक परिस्थितीत सिस्टमची अखंडता राखण्यासाठी हा अनुप्रयोग गंभीर आहे.
3. विशेष धातुकलंग अनुप्रयोग
फेरोव्हानॅडियमयासह विशिष्ट धातूंच्या प्रक्रियेत वापरले जाते:
कडक स्टीलचे उच्च-तापमान टेम्परिंग: फेरोव्हानॅडियम पावडर, सामान्यत: एनएफई अभिकर्मक म्हणून ओळखले जाते, उष्णतेच्या उपचारादरम्यान क्लोराईड मीठ बाथमध्ये वापरले जाते. हे आंघोळीची चिकटपणा वाढवते, कोटिंग्जची स्थिर निर्मिती सुनिश्चित करते आणि स्टीलच्या पृष्ठभागाच्या गुणधर्म सुधारते.
व्हॅनाडियम मास्टर अॅलोयचे उत्पादनः फेरोव्हानाडियम मास्टर अॅलोय तयार करण्यासाठी थर्माइट रिएक्शनद्वारे तयार केले जाते, जे नंतर विशेष अनुप्रयोगांसाठी मिश्रधातू प्रक्रियेत वापरले जाते.
अधिक मजबूत, कठोर, अधिक टिकाऊ, अधिक टिकाऊ आणि अधिक पोशाख-प्रतिरोधक स्टील तयार करण्यासाठी फेरोवॅनॅडियमवर सामान्यत: प्रभावी-प्रभावी थर्मोमेकॅनिकल प्रक्रियेद्वारे प्रक्रिया केली जाते, जे गंभीर पायाभूत सुविधा, वाहतूक, उर्जा उत्पादन आणि जड यंत्रसामग्रीचा आधार आहे.