Для чего используется Ferrovanadium?

Ferrovanadium (FEV) является ключевым сплавом в современной металлургии, состоящей из железа и ванадия, при этом содержание ванадий варьируется от 35% до 85%. Это кристаллическое твердое вещество в серого серебра обычно обрабатывается в мелкий порошок, называемый «порошок ферророванадий», и в основном используется в качестве добавки для повышения свойств стали и других феррогульи. Его способность увеличивать прочность, твердость и коррозионная стойкость делает его незаменимым материалом в отраслях, начиная от строительства до химической обработки. В этой статье рассматривается производство, применение и экономическую значимость феррованадиума и предоставляет всесторонний обзор своей роли в промышленном применении.

Композиция и производство феррованадиума

Ferrovanadium - это сплав, состоящий из железа и ванадия, обычно полученный из пентоксида ванадия, экстрагированного из титаногрового магнетита или шлака ванадия. Содержание ванадий зависит от предполагаемого использования, причем общие оценки, содержащие от 40% до 80% ванадия. Производственный процесс включает в себя различные методы сокращения, такие как:

Алюминотермическое восстановление: очень экзотермический процесс, который использует ванадий пентоксид, алюминиевый порошок, стальной лом и извести для производства ферророванадия с низким содержанием углерода (от 0,02% до 0,06% в). Этот метод подходит для производства высококачественных сплавов.

Метод сокращения кремния: производит среднеклассовый ферроровнадий или ферросиликон ванадий сплавы, подходящие для менее требовательных применений.

Прямое легирование ванадиевого шлака: экономически эффективный метод, который не требует экстракции ванадия, но производит низкокачественные сплавы, содержащие примеси, такие как углерод, кремний, серы, фосфор и хром.

Полученная сплава имеет температуру плавления около 1480 ° C, твердость 7,0 тонн / M3 и объемная плотность 3,3-3,9 тонны / m3. Обычно он обрабатывается в блоки менее 200 мм для промышленного использования.

Применение Феррованадиума

Универсальность ферроровнадиума проистекает из его способности улучшать механические и химические свойства ферроагульи. Ниже приведены основные приложения, классифицированные по отрасли и функциям.

1. Стальная производство

Сталелитейная промышленность является крупнейшим потребителем Ferrovanadium, составляя большую часть глобального потребления ванадия (например, 94% в Соединенных Штатах в 2017 году). Феррованадий используется в качестве затвердетеля общего назначения, укрепления и защиты от коррозии для различных сталей, в том числе:

Высокая прочность на сплав (HSLA): ферроровнадий улучшает соотношение прочности к растяжению к весу, делая HSLA стали идеальными для строительства (например, мостов, зданий), автомобильных компонентов (например, шасси, оси) и труб. Его тонкая структура зерна, создаваемая формированием карбидов ванадия (V4C3), улучшает прочность и сопротивление к крути.

Инструментальная сталь: используется для изготовления режущих инструментов, штампов и других деталей с высоким содержанием износа из-за его способности увеличивать твердость и стойкость к износу. Например, Ferrovanadium имеет важное значение для производства прочных ручных инструментов, таких как гаечные ключи, отвертки и храпоты.

Углеродная и легкосплавная сталь: улучшает общее качество для структурных и механических применений, таких как компоненты передачи и коленчатые вали.

Rail and Die Steel: Ferrovanadium используется для изготовления специализированных сталей для железнодорожных путей и укол от штампов, где долговечность и высокотемпературное сопротивление имеют решающее значение.

При покрытии нитридом феррованадия износостойкость стали может быть увеличена на 30-50%, что делает его подходящим для высокопроизводительных применений, таких как пружины и высокоскоростные инструменты.

2. Химическая обработка промышленности

Коррозионная устойчивость ферроровнадия делает его ценным в химической обработке, особенно в высокопроизводительных системах обработки жидкости. Он используется в оборудовании, которое обрабатывает коррозионные вещества, например:

Производство серной кислоты: сталь, обработанная феррованадием, противостоит коррозии серной кислоты, обеспечивая длительный срок службы для систем промышленного масштаба.

Соляная кислота и щелочная реагенты: толерантность сплава к этим химическим веществам делает его подходящим для труб и резервуаров в химических растениях.

Это приложение имеет решающее значение для поддержания целостности системы в суровых химических условиях.

3. Специальные металлургические применения

Феррованадийиспользуется в конкретных металлургических процессах, в том числе:

Высокотемпературное отпуск из закаленной стали: порошок ферророванадий, широко известный как реагент NFE, используется в ваннах хлоридной соли во время термообработки. Он увеличивает вязкость ванны, обеспечивает стабильное образование покрытий и улучшает свойства поверхности стали.

Производство мастер -сплавов ванадие: ферроровнадий производится тепловой реакцией для формирования мастер -сплавов, которые затем используются в обработке процессов для специальных применений.

Ferrovanadium обычно обрабатывается с помощью экономически эффективного термомеханического процесса для производства более прочной, более прочной, более долговечной и более износостойкой стали, которая является основой для критической инфраструктуры, транспортировки, производства энергии и тяжелых машин.