Ferrovanadyum ne için kullanılır?

Ferrovanadyum (FEV), modern metalurjide demir ve vanadyumdan oluşan ve vanadyum içeriği% 35 ila% 85 arasında değişen anahtar bir alaşımdır. Bu gri-sinver kristal katı genellikle "ferrovanadyum tozu" adı verilen ince bir toz halinde işlenir ve esas olarak çelik ve diğer ferroalloyların özelliklerini arttırmak için bir katkı maddesi olarak kullanılır. Gücü, sertliği ve korozyon direncini artırma yeteneği, onu inşaattan kimyasal işlemeye kadar değişen endüstrilerde vazgeçilmez bir malzeme haline getirir. Bu makale Ferrovanadyumun üretimini, uygulamalarını ve ekonomik önemini araştırmaktadır ve endüstriyel uygulamalardaki rolüne kapsamlı bir genel bakış sunmaktadır.

Ferrovanadyum kompozisyonu ve üretimi

Ferrovanadyum, genellikle titanifer manyetit veya vanadyum cürufundan ekstrakte edilen vanadyum pentoksitten türetilen demir ve vanadyumdan oluşan bir alaşımdır. Vanadyum içeriği,% 40 ila% 80 vanadyum içeren ortak sınıflar ile amaçlanan kullanıma bağlıdır. Üretim süreci, aşağıdakiler gibi çeşitli indirgeme yöntemlerini içerir:

Alüminotermik indirgeme: Düşük karbon içeriğine sahip ferrovanadyum üretmek için vanadyum pentoksit, alüminyum toz, çelik hurda ve kireç kullanan yüksek ekzotermik bir işlem (% 0.02 ila% 0.06 C). Bu yöntem, yüksek kaliteli alaşımların üretimi için uygundur.

Silikon Azaltma Yöntemi: Daha az talepkar uygulamalar için uygun orta sınıf ferrovanadyum veya ferrosilicon vanadyum alaşımları üretir.

Vanadyum cürufunun doğrudan alaşımı: vanadyum ekstraksiyonu gerektirmeyen, ancak karbon, silikon, kükürt, fosfor ve krom gibi safsızlıklar içeren düşük kaliteli alaşımlar üreten uygun maliyetli bir yöntem.

Ortaya çıkan alaşım, yaklaşık 1480 ° C erime noktasına, 7.0 tonluk katı yoğunluk / m3 ve 3,3-3.9 ton / m3'tür. Genellikle endüstriyel kullanım için 200 mm'den daha az bloklara işlenir.

Ferrovanadyum uygulamaları

Ferrovanadyumun çok yönlülüğü, ferroaloyların mekanik ve kimyasal özelliklerini geliştirme yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Aşağıdakiler, endüstri ve işlev tarafından kategorize edilen ana uygulamalarıdır.

1. Çelik Üretimi

Çelik endüstrisi, küresel vanadyum tüketiminin büyük bir kısmını oluşturan Ferrovanadium'un en büyük tüketicisidir (örneğin, 2017'de Amerika Birleşik Devletleri'nde% 94). Ferrovanadyum, çeşitli çelikler için genel amaçlı sertleştirici, güçlendirici ve korozyon koruma katkı maddesi olarak kullanılır:

Yüksek mukavemetli alaşım çelik (HSLA): Ferrovanadyum, gerilme mukavemet / ağırlık oranını geliştirerek HSLA çeliklerini inşaat (örn. Köprüler, binalar), otomotiv bileşenleri (örn., Şasi, akslar) ve borular için ideal hale getirir. Vanadyum karbürlerin (V4C3) oluşumu ile oluşturulan ince tahıl yapısı, tokluğa karşı sertliği ve direnci geliştirir.

Takım çeliği: Sertliği artırma ve aşınma direncini artırma yeteneği nedeniyle kesme aletleri, kalıplar ve diğer yüksek aşınma parçaları yapmak için kullanılır. Örneğin, ferrovanadyum, anahtar, tornavida ve mandal gibi dayanıklı el aletleri üretmek için gereklidir.

Karbon ve Alaşım Çelik: Dişli bileşenleri ve krank milleri gibi yapısal ve mekanik uygulamalar için genel kaliteyi artırır.

Demiryolu ve Die Steel: Ferrovanadyum, dayanıklılık ve yüksek sıcaklık direncinin kritik olduğu demiryolu rayları ve kalıp döküm kalıpları için özel çelikler yapmak için kullanılır.

Ferrovanadyum nitrür ile kaplandığında, çeliğin aşınma direnci%30-50 artırılabilir, bu da yaylar ve yüksek hızlı aletler gibi yüksek performanslı uygulamalar için uygundur.

2. Kimyasal işleme endüstrisi

Ferrovanadyumun korozyon direnci, kimyasal işleme endüstrisinde, özellikle yüksek basınçlı, yüksek verimli sıvı işleme sistemlerinde değerlidir. Aşağıdakiler gibi aşındırıcı maddeleri işleyen ekipmanlarda kullanılır:

Sülfürik asit üretimi: Ferrovanadyum ile muamele edilmiş çelik sülfürik asit korozyonuna direnerek endüstriyel ölçekli sistemler için uzun ömür sağlar.

Hidroklorik asit ve alkalin reaktifleri: Alaşımın bu kimyasallara toleransı, kimyasal bitkilerdeki borular ve tanklar için uygun hale getirir.

Bu uygulama, sert kimyasal koşullar altında sistemin bütünlüğünü korumak için kritik öneme sahiptir.

3. Özel metalurjik uygulamalar

Ferrovanadyumaşağıdakileri içeren belirli metalurjik süreçlerde kullanılır:

Sertleştirilmiş çeliğin yüksek sıcaklıklı temperlenmesi: Genellikle NFE reaktifi olarak bilinen ferrovanadyum tozu, ısı işlemi sırasında klorür tuz banyolarında kullanılır. Banyo viskozitesini arttırır, kaplamaların kararlı oluşumunu sağlar ve çeliğin yüzey özelliklerini geliştirir.

Vanadyum Master Alaşımlarının Üretimi: Ferrovanadyum, daha sonra özel uygulamalar için alaşım işlemlerinde kullanılan ana alaşımlar oluşturmak için termit reaksiyonu ile üretilir.

Ferrovanadyum tipik olarak, kritik altyapı, ulaşım, enerji üretimi ve ağır makinelerin temeli olan daha güçlü, daha sert, daha dayanıklı ve daha aşınmaya dayanıklı çelik üretmek için uygun maliyetli bir termomekanik süreçle işlenir.