ఫెర్రోవనాడియం దేనికి ఉపయోగించబడుతుంది?

ఫెర్రోవనాడియం (FEV) ఆధునిక లోహశాస్త్రంలో ఒక ముఖ్య మిశ్రమం, ఇనుము మరియు వనాడియంలతో కూడిన వనాడియం కంటెంట్ 35% నుండి 85% వరకు ఉంటుంది. ఈ బూడిద-సిల్వర్ స్ఫటికాకార ఘన సాధారణంగా "ఫెర్రోవనాడియం పౌడర్" అని పిలువబడే చక్కటి పొడిగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది మరియు ఉక్కు మరియు ఇతర ఫెర్రోఅలోయ్స్ యొక్క లక్షణాలను పెంచడానికి ప్రధానంగా దీనిని సంకలితంగా ఉపయోగిస్తారు. బలం, కాఠిన్యం మరియు తుప్పు నిరోధకతను పెంచే దాని సామర్థ్యం నిర్మాణం నుండి రసాయన ప్రాసెసింగ్ వరకు పరిశ్రమలలో ఇది ఒక అనివార్యమైన పదార్థంగా మారుతుంది. ఈ వ్యాసం ఫెర్రోవనాడియం యొక్క ఉత్పత్తి, అనువర్తనాలు మరియు ఆర్థిక ప్రాముఖ్యతను అన్వేషిస్తుంది మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో దాని పాత్ర యొక్క సమగ్ర అవలోకనాన్ని అందిస్తుంది.

కావలపకం

ఫెర్రోవనాడియం అనేది ఇనుము మరియు వనాడియంతో కూడిన మిశ్రమం, ఇది సాధారణంగా టైటానిఫరస్ మాగ్నెటైట్ లేదా వనాడియం స్లాగ్ నుండి సేకరించిన వనాడియం పెంటాక్సైడ్ నుండి తీసుకోబడింది. వనాడియం కంటెంట్ ఉద్దేశించిన ఉపయోగం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, సాధారణ తరగతులు 40% నుండి 80% వనాడియం కలిగి ఉంటాయి. ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో వివిధ రకాల తగ్గింపు పద్ధతులు ఉంటాయి:

అల్యూమినోథెర్మిక్ తగ్గింపు: తక్కువ కార్బన్ కంటెంట్ (0.02% నుండి 0.06% సి) తో ఫెర్రోవనాడియంను ఉత్పత్తి చేయడానికి వనాడియం పెంటాక్సైడ్, అల్యూమినియం పౌడర్, స్టీల్ స్క్రాప్ మరియు సున్నం ఉపయోగించే అత్యంత ఎక్సోథర్మిక్ ప్రక్రియ. ఈ పద్ధతి అధిక-నాణ్యత మిశ్రమాల ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

సిలికాన్ తగ్గింపు పద్ధతి: తక్కువ డిమాండ్ ఉన్న అనువర్తనాలకు అనువైన మీడియం-గ్రేడ్ ఫెర్రోవనాడియం లేదా ఫెర్రోసిలికాన్ వనాడియం మిశ్రమాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

వనాడియం స్లాగ్ యొక్క ప్రత్యక్ష మిశ్రమం: వనాడియం వెలికితీత అవసరం లేని ఖర్చుతో కూడుకున్న పద్ధతి, కానీ కార్బన్, సిలికాన్, సల్ఫర్, భాస్వరం మరియు క్రోమియం వంటి మలినాలను కలిగి ఉన్న తక్కువ-నాణ్యత గల మిశ్రమాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ఫలిత మిశ్రమం 1480 ° C యొక్క ద్రవీభవన స్థానం, 7.0 టన్నుల ఘన సాంద్రత / m3 మరియు పెద్ద సాంద్రత 3.3-3.9 టన్నులు / m3. ఇది సాధారణంగా పారిశ్రామిక ఉపయోగం కోసం 200 మిమీ కంటే తక్కువ బ్లాకులుగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది.

ఫెర్రోవనాడియం యొక్క అనువర్తనాలు

ఫెర్రోవానాడియం యొక్క బహుముఖ ప్రజ్ఞ ఫెర్రోఅలోయ్స్ యొక్క యాంత్రిక మరియు రసాయన లక్షణాలను పెంచే సామర్థ్యం నుండి వస్తుంది. కిందివి దాని ప్రధాన అనువర్తనాలు, పరిశ్రమ మరియు పనితీరు ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి.

1. ఉక్కు ఉత్పత్తి

ఉక్కు పరిశ్రమ ఫెర్రోవనాడియం యొక్క అతిపెద్ద వినియోగదారు, ఇది ప్రపంచ వనాడియం వినియోగంలో ఎక్కువ భాగాన్ని కలిగి ఉంది (ఉదా., 2017 లో యునైటెడ్ స్టేట్స్లో 94%). ఫెర్రోవనాడియం వివిధ రకాల స్టీల్స్ కోసం సాధారణ-పర్పస్ హార్డెనర్, బలోపేతం మరియు తుప్పు రక్షణ సంకలితంగా ఉపయోగించబడుతుంది, వీటితో సహా:

అధిక బలం తక్కువ మిశ్రమం స్టీల్ (HSLA): ఫెర్రోవానాడియం తన్యత బలం-నుండి-బరువు నిష్పత్తిని మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది HSLA స్టీల్స్ నిర్మాణానికి అనువైనదిగా చేస్తుంది (ఉదా., వంతెనలు, భవనాలు), ఆటోమోటివ్ భాగాలు (ఉదా., చట్రం, ఇరుసులు) మరియు పైపులు. వనాడియం కార్బైడ్లు (V4C3) ఏర్పడటం ద్వారా సృష్టించబడిన దాని చక్కటి ధాన్యం నిర్మాణం, మొండితనం మరియు టోర్షన్‌కు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

టూల్ స్టీల్: కాఠిన్యం పెంచే మరియు ప్రతిఘటనను ధరించే సామర్థ్యం కారణంగా కట్టింగ్ సాధనాలు, డైస్ మరియు ఇతర అధిక-ధరించే భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, రెంచెస్, స్క్రూడ్రైవర్లు మరియు రాట్చెట్స్ వంటి మన్నికైన చేతి సాధనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఫెర్రోవనాడియం అవసరం.

కార్బన్ మరియు అల్లాయ్ స్టీల్: గేర్ భాగాలు మరియు క్రాంక్ షాఫ్ట్‌లు వంటి నిర్మాణ మరియు యాంత్రిక అనువర్తనాల కోసం మొత్తం నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది.

రైలు మరియు డై స్టీల్: రైల్‌రోడ్ ట్రాక్‌లు మరియు డై-కాస్టింగ్ డైస్ కోసం ప్రత్యేకమైన స్టీల్స్ తయారు చేయడానికి ఫెర్రోవనాడియం ఉపయోగించబడుతుంది, ఇక్కడ మన్నిక మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత కీలకం.

ఫెర్రోవనాడియం నైట్రైడ్‌తో పూత పూసినప్పుడు, ఉక్కు యొక్క దుస్తులు నిరోధకతను 30-50%పెంచవచ్చు, ఇది స్ప్రింగ్స్ మరియు హై-స్పీడ్ సాధనాలు వంటి అధిక-పనితీరు గల అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

2. రసాయన ప్రాసెసింగ్ పరిశ్రమ

ఫెర్రోవానాడియం యొక్క తుప్పు నిరోధకత రసాయన ప్రాసెసింగ్ పరిశ్రమలో, ముఖ్యంగా అధిక పీడన, అధిక-నిర్గమాంశ ద్రవ నిర్వహణ వ్యవస్థలలో విలువైనదిగా చేస్తుంది. తినివేయు పదార్థాలను నిర్వహించే పరికరాలలో ఇది ఉపయోగించబడుతుంది:

సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తి: ఫెర్రోవనాడియం చికిత్స చేసిన ఉక్కు సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ తుప్పును నిరోధిస్తుంది, ఇది పారిశ్రామిక-స్థాయి వ్యవస్థలకు దీర్ఘ జీవితాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం మరియు ఆల్కలీన్ కారకాలు: ఈ రసాయనాలకు మిశ్రమం యొక్క సహనం రసాయన మొక్కలలో పైపులు మరియు ట్యాంకులకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

కఠినమైన రసాయన పరిస్థితులలో వ్యవస్థ యొక్క సమగ్రతను కాపాడుకోవడానికి ఈ అనువర్తనం కీలకం.

3. ప్రత్యేక మెటలర్జికల్ అనువర్తనాలు

ఫెర్రోవనాడియంనిర్దిష్ట మెటలర్జికల్ ప్రక్రియలలో ఉపయోగించబడుతుంది, వీటిలో:

గట్టిపడిన ఉక్కు యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్: సాధారణంగా NFE రియాజెంట్ అని పిలువబడే ఫెర్రోవానాడియం పౌడర్‌ను వేడి చికిత్స సమయంలో క్లోరైడ్ ఉప్పు స్నానాలలో ఉపయోగిస్తారు. ఇది స్నానం యొక్క స్నిగ్ధతను పెంచుతుంది, పూతల స్థిరమైన ఏర్పాటును నిర్ధారిస్తుంది మరియు ఉక్కు యొక్క ఉపరితల లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది.

వనాడియం మాస్టర్ మిశ్రమాల ఉత్పత్తి: ఫెర్రోవనాడియం మాస్టర్ మిశ్రమాలను రూపొందించడానికి థర్మైట్ ప్రతిచర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, తరువాత వాటిని ప్రత్యేక అనువర్తనాల కోసం మిశ్రమ ప్రక్రియలలో ఉపయోగిస్తారు.

ఫెర్రోవానాడియం సాధారణంగా ఖర్చుతో కూడుకున్న థర్మోమెకానికల్ ప్రక్రియ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది, ఇది బలమైన, కఠినమైన, మరింత మన్నికైన మరియు మరింత దుస్తులు ధరించే ఉక్కును ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది క్లిష్టమైన మౌలిక సదుపాయాలు, రవాణా, శక్తి ఉత్పత్తి మరియు భారీ యంత్రాలకు ఆధారం.