Ferrovanadium ใช้อะไร?

Ferrovanadium (FEV) เป็นโลหะผสมที่สำคัญในโลหะวิทยาสมัยใหม่ซึ่งประกอบด้วยเหล็กและวานาเดียมโดยมีปริมาณวานาเดียมตั้งแต่ 35% ถึง 85% ของแข็งผลึกสีเทา กรวดนี้มักจะถูกประมวลผลเป็นผงละเอียดเรียกว่า "ผงเฟอร์โรนาเดียม" และส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มคุณสมบัติของเหล็กและ ferroalloys อื่น ๆ ความสามารถในการเพิ่มความแข็งแรงความแข็งและความต้านทานการกัดกร่อนทำให้เป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมตั้งแต่การก่อสร้างไปจนถึงการประมวลผลทางเคมี บทความนี้สำรวจการผลิตแอพพลิเคชั่นและความสำคัญทางเศรษฐกิจของ Ferrovanadium และให้ภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับบทบาทในการใช้งานอุตสาหกรรม

องค์ประกอบและการผลิตของ Ferrovanadium

Ferrovanadium เป็นโลหะผสมที่ประกอบด้วยเหล็กและวานาเดียมมักมาจากวานาเดียมเพนอกไซด์สกัดจาก magnetite titaniferous หรือ slag วานาเดียม เนื้อหาวานาเดียมขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ตั้งใจไว้โดยมีเกรดทั่วไปที่มีวานาเดียม 40% ถึง 80% กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับวิธีการลดที่หลากหลายเช่น:

การลดความร้อนอลูมินิก: กระบวนการคายความร้อนสูงที่ใช้วานาเดียมเพนอกไซด์, ผงอลูมิเนียม, เศษเหล็กและมะนาวเพื่อผลิตเฟอร์โรนาเดียมที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ (0.02% ถึง 0.06% C) วิธีนี้เหมาะสำหรับการผลิตโลหะผสมคุณภาพสูง

วิธีการลดซิลิกอน: ผลิตอัลลอยด์ ferrovanadium หรือ ferrosilicon vanadium อัลลอยด์ที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการน้อยกว่า

การผสมโดยตรงของวานาเดียมตะกรัน: วิธีที่ประหยัดต้นทุนซึ่งไม่ต้องการการสกัดวานาเดียม แต่ผลิตโลหะผสมคุณภาพต่ำที่มีสิ่งสกปรกเช่นคาร์บอนซิลิคอนซัลเฟอร์ฟอสฟอรัสและโครเมียม

อัลลอยที่เกิดขึ้นมีจุดหลอมเหลวประมาณ 1480 ° C ความหนาแน่นที่เป็นของแข็ง 7.0 ตัน / m3 และความหนาแน่นจำนวนมาก 3.3 3.9 ตัน / m3 มันมักจะถูกประมวลผลเป็นบล็อกน้อยกว่า 200 มม. สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

การใช้งานของ ferrovanadium

ความหลากหลายของเฟอร์โรนาเดียมเกิดจากความสามารถในการเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลและสารเคมีของ ferroalloys ต่อไปนี้เป็นแอปพลิเคชั่นหลักที่จัดหมวดหมู่ตามอุตสาหกรรมและฟังก์ชั่น

1. การผลิตเหล็ก

อุตสาหกรรมเหล็กเป็นผู้บริโภคที่ใหญ่ที่สุดของ Ferrovanadium คิดเป็นส่วนใหญ่ของการบริโภควานาเดียมทั่วโลก (เช่น 94% ในสหรัฐอเมริกาในปี 2560) Ferrovanadium ใช้เป็นเครื่องแข็งแบบอเนกประสงค์, ความแข็งแรงและการป้องกันการกัดกร่อนที่หลากหลายสำหรับเหล็กที่หลากหลายรวมถึง::

ความแข็งแรงสูงเหล็กโลหะผสมต่ำ (HSLA): Ferrovanadium ช่วยเพิ่มอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักทำให้เหล็ก HSLA เหมาะสำหรับการก่อสร้าง (เช่นสะพานอาคาร) ส่วนประกอบยานยนต์ (เช่นแชสซีเพลา) และท่อ โครงสร้างข้าวที่ดีของมันสร้างขึ้นโดยการก่อตัวของวานาเดียมคาร์ไบด์ (V4C3) ช่วยเพิ่มความทนทานและความต้านทานต่อแรงบิด

เครื่องมือเหล็ก: ใช้ทำเครื่องมือตัดตายและชิ้นส่วนที่สวมใส่สูงอื่น ๆ เนื่องจากความสามารถในการเพิ่มความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ ตัวอย่างเช่น Ferrovanadium เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตเครื่องมือมือที่ทนทานเช่นประแจไขควงและวงล้อ

เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสม: ปรับปรุงคุณภาพโดยรวมสำหรับการใช้งานเชิงโครงสร้างและเชิงกลเช่นส่วนประกอบเกียร์และเพลาข้อเหวี่ยง

Rail and Die Steel: Ferrovanadium ใช้ทำเหล็กเฉพาะทางสำหรับรางรถไฟและการตายที่ตายแล้วซึ่งความทนทานและความต้านทานอุณหภูมิสูงเป็นสิ่งสำคัญ

เมื่อเคลือบด้วย Ferrovanadium nitride ความต้านทานการสึกหรอของเหล็กสามารถเพิ่มขึ้นได้ 30 50%ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นสปริงและเครื่องมือความเร็วสูง

2. อุตสาหกรรมแปรรูปเคมี

ความต้านทานการกัดกร่อนของ ferrovanadium ทำให้มีคุณค่าในอุตสาหกรรมการประมวลผลทางเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบการจัดการของเหลวแรงดันสูง มันถูกใช้ในอุปกรณ์ที่จัดการกับสารกัดกร่อนเช่น:

การผลิตกรดซัลฟูริก: เหล็กที่ได้รับการบำบัดด้วยเหล็กของ Ferrovanadium ต่อต้านการกัดกร่อนของกรดซัลฟูริก

กรดไฮโดรคลอริกและรีเอเจนต์อัลคาไลน์: ความทนทานต่อสารเคมีของโลหะผสมเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับท่อและถังในพืชเคมี

แอปพลิเคชันนี้มีความสำคัญต่อการรักษาความสมบูรณ์ของระบบภายใต้สภาวะทางเคมีที่รุนแรง

3. แอปพลิเคชั่นโลหะพิเศษ

เฟอร์โรนาเดียมใช้ในกระบวนการทางโลหะวิทยาเฉพาะรวมถึง:

การแบ่งแยกอุณหภูมิสูงของเหล็กชุบแข็ง: ผงเฟอร์โรนาเดียมหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นรีเอเจนต์ NFE ใช้ในอ่างเกลือคลอไรด์ในระหว่างการบำบัดความร้อน มันเพิ่มความหนืดของอ่างอาบน้ำทำให้มั่นใจได้ว่าการก่อตัวของสารเคลือบจะมีความเสถียรและปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวของเหล็ก

การผลิตโลหะผสมวานาเดียมมาสเตอร์: Ferrovanadium ผลิตโดยปฏิกิริยาเทอร์ไมท์เพื่อสร้างโลหะผสมหลักซึ่งจะใช้ในกระบวนการผสมสำหรับการใช้งานพิเศษ

โดยทั่วไปแล้ว Ferrovanadium จะถูกประมวลผลผ่านกระบวนการทางกลศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเหล็กที่แข็งแรงขึ้นทนทานและทนต่อการสึกหรอมากขึ้นซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญการขนส่งการผลิตพลังงานและเครื่องจักรกลหนัก