كيف يتم تصنيع Ferro Vanadium؟

كيف يتم تصنيع Ferro Vanadium؟

يتضمن إنتاج Ferrovanadium استخراج الفاناديوم من الخامات وربطه بالحديد ، مع تهيمن طريقتين أساسيتين:الحد من الألومنيوم(من أجل FEV العالي) والحد من الحراري(للدرجات الفعالة من حيث التكلفة).

1. الحد من الألومنيوم (عملية Thermite):

تنتج هذه الطريقة FEV عالية النقاء (40-55 ٪ V) باستخدام الألومنيوم كعامل تقليل ، مثالي لتطبيقات الفضاء والدفاع.

•تحضير المواد الخام: يتم خلط فاناديوم بنتوكسيد (V₂o₅) مع مسحوق الألومنيوم (AL) وتدفق (على سبيل المثال ، فلوريد الكالسيوم ، Caf₂) لخفض نقاط الانصهار وتشكيل الخبث. يمكن إضافة خردة الحديد أو أكسيد الحديد لضبط نسبة Fe: V.

•تفاعل الحد: يتم إشعال الخليط في بوتقة مبطنة بالحرارة. الألومنيوم يقلل من أكسيد الفاناديوم بشكل طارد:

3v2 O5 +10 al → 6v +5 al2 o3 (ΔH ≈ -15،000 kJ/kg al).

يولد التفاعل حرارة مكثفة (تصل إلى 2500 درجة) ، ويذوب الفاناديوم الناتج والحديد في سبيكة منصهرة.

•فصل الخبث: يستقر FEV الأكثر كثافة في القاع ، بينما يطفو أكسيد الألومنيوم (al₂o₃) الخبث. يتم استغلال السبائك ، وتبريدها ، وسحقها في كتل أو حذابات.

•تكرير: تتم إزالة الشوائب (السيليكون ، المنجنيز) عن طريق الأكسدة أو الإلكترورينغ للدرجات عالية النقاء (على سبيل المثال ، 99.9 ٪ V).

2. الحد من الحراري (عملية فرن القوس الكهربائي):

مناسبة لخامات الفاناديوم ذات الدرجة المنخفضة (على سبيل المثال ، Vanadiferous Titanomagnetite) ، تستخدم هذه الطريقة الكربون (Coke) كعامل تقليل ، ويستهدف أسواقًا حساسة للتكلفة مثل الصلب البناء.

•تحضير الخام: يتم سحق الخامات الحاملة للفاناديوم (على سبيل المثال ، V₂o₃ في Titanomagnetite) ، ومختلطة مع خام الحديد (Fe₂o₃/fe₃o₄) ، فحم الكوك ، والتدفقات (الحجر الجيري ، السيليكا).

•الصهر: يتم تسخين الشحن في فرن القوس الكهربائي (حوالي 1600-1،800 درجة). الكربون يقلل من أكاسيد الفاناديوم والحديد:

v2 o3 +3 c → 2v +3 co ؛ Fe2 O3 +3 c → 2fe +3 co.

أشكال FEV المنصهرة ، مختلطة مع خبث السيليكات/الأكسيد.

•التنصت والصب: يتم استغلال السبائك في محافظة ، ويلقي في سبائك ، ومرحلة ما بعد المعالجة من خلال الفصل المغناطيسي ، لإزالة الشوائب الغنية بالحديد) ، والصلصة (لتحسين البنية المجهرية).

تتطلب كلتا الطريقتين مراقبة جودة صارمة ، بما في ذلك التحليل الكيميائي (V ، Fe ، C ، S ، P) والاختبار الميكانيكي ، لتلبية معايير مثل GB/T 5125-2015 (الصين) أو ASTM A132 (دولي). يهيمن FEV الألومنيوم على تطبيقات عالية الأداء ، في حين أن الطرق الحرارية الحرارية تخدم إنتاج الفولاذ على نطاق واسع.