Për çfarë përdoret Ferrovanadium?

Ferrovanadium (FEV) është një aliazh kryesor në metalurgjinë moderne, e përbërë nga hekuri dhe vanadium, me përmbajtjen e vanadiumit që varion nga 35% në 85%. Kjo e ngurtë kristalore e argjendarisë gri është përpunuar zakonisht në një pluhur të imët, të quajtur "pluhur Ferrovanadium", dhe përdoret kryesisht si një shtesë për të përmirësuar vetitë e çelikut dhe ferroalloys të tjerë. Aftësia e tij për të rritur forcën, ngurtësinë dhe rezistencën ndaj korrozionit e bën atë një material të domosdoshëm në industri duke filluar nga ndërtimi deri në përpunimin kimik. Ky artikull eksploron prodhimin, aplikimet dhe rëndësinë ekonomike të Ferrovanadium, dhe siguron një përmbledhje gjithëpërfshirëse të rolit të tij në aplikimet industriale.

Përbërja dhe prodhimi i Ferrovanadium

Ferrovanadium është një aliazh i përbërë nga hekuri dhe vanadium, që rrjedh zakonisht nga pentoksidi vanadium i nxjerrë nga magnetiti titanifer ose skorja e vanadiumit. Përmbajtja e vanadiumit varet nga përdorimi i synuar, me nota të zakonshme që përmbajnë 40% deri 80% vanadium. Procesi i prodhimit përfshin një larmi metodash zvogëlimi, siç janë:

Reduktimi aluminotermik: Një proces shumë ekzotermik që përdor pentoksid vanadium, pluhur alumini, skrap çeliku dhe gëlqere për të prodhuar ferovanadium me një përmbajtje të ulët karboni (0.02% në 0.06% C). Kjo metodë është e përshtatshme për prodhimin e lidhjeve me cilësi të lartë.

Metoda e zvogëlimit të silikonit: Prodhon lidhjet e ferrovanadiumit të shkallës së mesme ose lidhjet e Ferrosilicon vanadium të përshtatshme për aplikime më pak të kërkuara.

Lidhja e drejtpërdrejtë e skorut të vanadiumit: Një metodë me kosto efektive që nuk kërkon nxjerrjen e vanadiumit, por prodhon lidhjeve me cilësi të ulët që përmbajnë papastërti të tilla si karboni, silikoni, squfuri, fosfori dhe kromi.

Aliazhja që rezulton ka një pikë shkrirjeje prej rreth 1480 ° C, një densitet të ngurtë prej 7.0 tonë / m3 dhe një densitet pjesa më e madhe prej 3.3-3.9 ton / m3. Zakonisht përpunohet në blloqe më pak se 200 mm për përdorim industrial.

Aplikimet e Ferrovanadium

Shkathtësia e Ferrovanadium buron nga aftësia e tij për të përmirësuar vetitë mekanike dhe kimike të ferroalloys. Më poshtë janë aplikimet kryesore të tij, të kategorizuar nga industria dhe funksioni.

1. Prodhimi i çelikut

Industria e çelikut është konsumatori më i madh i Ferrovanadium, që përbën një pjesë të madhe të konsumit global të vanadiumit (p.sh., 94% në Shtetet e Bashkuara në 2017). Ferrovanadium përdoret si një ngurtësues, forcues dhe mbrojtës për qëllime të përgjithshme për një shumëllojshmëri të çeliqeve, duke përfshirë:

Steeleliku i lartë i aliazhit me forcë të lartë (HSLA): Ferrovanadium përmirëson raportin e forcës në tërheqje, duke i bërë çeliqet HSLA ideale për ndërtimin (p.sh., ura, ndërtesa), komponentë automobilistik (p.sh., shasi, boshte) dhe tuba. Struktura e saj e imët e grurit, e krijuar nga formimi i karbideve vanadium (V4C3), përmirëson ashpërsinë dhe rezistencën ndaj rrotullimit.

Steeleliku i mjetit: Përdoret për të bërë mjete prerjeje, vdes dhe pjesë të tjera me veshje të larta për shkak të aftësisë së tij për të rritur ngurtësinë dhe për të veshur rezistencën. Për shembull, Ferrovanadium është thelbësor për prodhimin e mjeteve të qëndrueshme të duarve siç janë pikëllimet, kaçavidat dhe ratchets.

Karboni dhe çeliku i aliazhit: Përmirëson cilësinë e përgjithshme për aplikime strukturore dhe mekanike siç janë përbërësit e ingranazheve dhe boshtet me gunga.

Steeleliku hekurudhor dhe vdes: Ferrovanadium përdoret për të bërë elselikë të specializuar për shinat hekurudhore dhe vdes që vdes, ku qëndrueshmëria dhe rezistenca ndaj temperaturës së lartë janë kritike.

Kur është e veshur me nitridin e Ferrovanadium, rezistenca e veshjes së çelikut mund të rritet me 30-50%, duke e bërë atë të përshtatshme për aplikime me performancë të lartë siç janë burimet dhe mjetet me shpejtësi të lartë.

2. Industria e përpunimit kimik

Rezistenca ndaj korrozionit të Ferrovanadium e bën atë të vlefshëm në industrinë e përpunimit kimik, veçanërisht në sistemet e trajtimit të lëngut me presion të lartë, të lartë. Përdoret në pajisjet që merren me substanca gërryese, siç janë:

Prodhimi i acidit sulfurik: Steeleliku i trajtuar me ferovanadium reziston ndaj korrozionit të acidit sulfurik, duke siguruar jetë të gjatë për sistemet në shkallë industriale.

Reagentët hidroklorikë të acidit dhe alkalinës: Toleranca e aliazhit ndaj këtyre kimikateve e bën atë të përshtatshme për tuba dhe tanke në bimët kimike.

Kjo kërkesë është thelbësore për ruajtjen e integritetit të sistemit në kushte të ashpra kimike.

3. Aplikime Speciale Metalurgjike

Ferrovanadiumpërdoret në procese specifike metalurgjike, duke përfshirë:

Temperatura me temperaturë të lartë të çelikut të ngurtësuar: Pluhuri Ferrovanadium, i njohur zakonisht si reagent NFE, përdoret në banjot e kripës së klorurit gjatë trajtimit të nxehtësisë. Rrit viskozitetin e banjës, siguron formimin e qëndrueshëm të veshjeve dhe përmirëson vetitë sipërfaqësore të çelikut.

Prodhimi i lidhjeve të Master Vanadium: Ferrovanadium prodhohet nga reagimi i termit për të formuar lidhjet master, të cilat më pas përdoren në proceset e lidhjes për aplikime të veçanta.

Ferrovanadium përpunohet në mënyrë tipike përmes një procesi termomekanik me kosto efektive për të prodhuar çelik më të fortë, më të ashpër, më të qëndrueshëm dhe më rezistent ndaj konsumit, që është baza për infrastrukturën kritike, transportin, prodhimin e energjisë dhe makineri të rënda.