Do czego służy Ferrovanadium?

Ferrovanadium (FEV) jest kluczowym stopem we współczesnej metalurgii, składającej się z żelaza i wanadu, z zawartością wanadu od 35% do 85%. Ta krystaliczna substancja stałego szarości jest zwykle przetwarzana w drobny proszek, zwany „proszkiem Ferrovanadium”, i jest stosowany głównie jako dodatek do zwiększenia właściwości stali i innych ferroallousów. Jego zdolność do zwiększania wytrzymałości, twardości i odporności na korozję sprawia, że ​​jest to niezbędny materiał w branżach, od budowy po przetwarzanie chemiczne. W tym artykule bada produkcję, zastosowania i znaczenie ekonomiczne Ferrovanadium i zawiera kompleksowy przegląd jego roli w zastosowaniach przemysłowych.

Skład i produkcja Ferrovanadium

Ferrovanadium jest stopem złożonym z żelaza i wanadu, zwykle pochodzącego z pentlenku wanadu ekstrahowanego z tytanifulous magnetit lub żużla wanadowego. Zawartość wanadu zależy od zamierzonego zastosowania, przy czym wspólne oceny zawierają 40% do 80% wanad. Proces produkcyjny obejmuje różne metody redukcji, takie jak:

Redukcja glinu: wysoce egzotermiczny proces wykorzystujący pentlenek wanadu, proszek aluminiowy, złom stali i wapno do produkcji Ferrovanadium o niskiej zawartości węgla (0,02% do 0,06% c). Ta metoda nadaje się do produkcji wysokiej jakości stopów.

Metoda redukcji krzemu: produkuje średnie stopnie stopu ferrowanadu lub ferrochilowego wanadu odpowiednie do mniej wymagających zastosowań.

Bezpośredni stopień żużla wanadowego: opłacalna metoda, która nie wymaga ekstrakcji wanadu, ale wytwarza stopy niskiej jakości zawierające zanieczyszczenia, takie jak węgiel, krzem, siarka, fosfor i chrom.

Powstały stop ma temperaturę topnienia około 1480 ° C, gęstość stałą 7,0 ton / m3 i gęstość luzem 3,3-3,9 ton / m3. Zwykle jest przetwarzany w bloki mniejsze niż 200 mm do użytku przemysłowego.

Zastosowania Ferrovanadium

Wszechstronność Ferrovanadium wynika z jego zdolności do zwiększania właściwości mechanicznych i chemicznych ferroallouszów. Poniżej znajdują się główne zastosowania, sklasyfikowane według branży i funkcji.

1. Produkcja stali

Przemysł stalowy jest największym konsumentem Ferrovanadium, co stanowi dużą część globalnej konsumpcji wanadu (np. 94% w Stanach Zjednoczonych w 2017 r.). Ferrovanadium jest stosowane jako uzależnienie od wzmocnienia, wzmacniacza i ochrony korozji dla różnych stali, w tym:

Stal o niskiej wytrzymałości (HSLA): Ferrovanadium poprawia stosunek wytrzymałości na rozciąganie do masy, dzięki czemu stale HSLA są idealne do budowy (np. Mosty, budynki), komponenty samochodowe (np. Podwozie, osie) i rury. Jego struktura drobnego ziarna, stworzona przez tworzenie węglików wanadowych (V4C3), poprawia wytrzymałość i odporność na skręt.

Stal narzędzi: używana do wytwarzania narzędzi tnącach, matryc i innych części o wysokiej noszeniu ze względu na jego zdolność do zwiększania twardości i odporności na zużycie. Na przykład Ferrovanadium jest niezbędne do wytwarzania trwałych narzędzi ręcznych, takich jak klucze, śrubokręt i zapadki.

Stal węglowa i stopowa: poprawia ogólną jakość zastosowań strukturalnych i mechanicznych, takich jak komponenty przekładni i wału korbowe.

Rail and Die Steel: Ferrovanadium służy do wytwarzania specjalistycznych stali do torów kolejowych i matryc odrzutowych, w których trwałość i oporność w wysokiej temperaturze ma kluczowe znaczenie.

Po powleczeniu azotkiem Ferrovanadium odporność na stal można zwiększyć o 30-50%, dzięki czemu nadaje się do zastosowań o wysokiej wydajności, takich jak sprężyny i narzędzia szybkie.

2. Przemysł przetwarzania chemicznego

Odporność na korozję Ferrovanadium sprawia, że ​​jest cenna w przemyśle chemicznym, szczególnie w systemach obsługi płynów o wysokim ciśnieniu i przepustowości. Jest używany w sprzęcie, który obsługuje substancje żrąckie, takie jak:

Produkcja kwasu siarkowego: stal traktowana Ferrovanadium odpowiada korozji kwasu siarkowego, zapewniając długą żywotność systemów w skali przemysłowej.

Kwas chlorowodorowy i odczynniki alkaliczne: Tolerancja stopu na te chemikalia sprawia, że ​​nadaje się do rur i zbiorników w roślinach chemicznych.

Ta aplikacja ma kluczowe znaczenie dla utrzymania integralności systemu w trudnych warunkach chemicznych.

3. Specjalne zastosowania metalurgiczne

Ferrovanadiumjest stosowany w określonych procesach metalurgicznych, w tym:

Wysokie temperatura stalowej stali: proszek Ferrovanadium, powszechnie znany jako NFE odczynnik, jest stosowane w kąpieli solnej chlorkowej podczas obróbki cieplnej. Zwiększa lepkość kąpieli, zapewnia stabilne tworzenie powłok i poprawia właściwości powierzchniowe stali.

Produkcja stopów mistrzowskich wanadu: Ferrovanadium jest wytwarzane przez reakcję termitową w celu utworzenia stopów głównych, które są następnie wykorzystywane w procesach stopowych do specjalnych zastosowań.

Ferrovanadium jest zazwyczaj przetwarzane poprzez opłacalny proces termomechaniczny w celu wytwarzania silniejszej, twardszej, trwałej i bardziej odpornej na zużycie stali, co jest podstawą krytycznej infrastruktury, transportu, produkcji energii i ciężkiej maszyny.