Kako se proizvodi Ferro Vanadium?

Kako se proizvodi Ferro Vanadium?

Proizvodnja Ferrovanadium uključuje vanadij iz ruda i legiranje s željezom, pri čemu dvije primarne metode dominiraju:Aluminotermičko smanjenje(Za FEV visoke čistoće) iSmanjenje karbotermalnog(Za ekonomične ocjene).

1. Aluminotermička redukcija (Termit postupak):

Ova metoda proizvodi FEV visoke čistoće (40–55% V) koristeći aluminij kao redukcijsko sredstvo, idealno za zrakoplovne i obrambene aplikacije.

•Priprema sirovina: Vanadij pentoksid (V₂O₅) pomiješan je s aluminijskim prahom (AL) i fluksom (npr. Kalcijev fluorid, CAF₂) do nižih tališta i formiranja šljake. Za podešavanje omjera Fe: V može se dodati željezni otpad ili željezni oksid.

•Reakcija smanjenja: Smjesa se zapali u vatrostalno obloženom loncu. Aluminij smanjuje vanadij oksid egzotermički:

3v2 o5 +10 al → 6v +5 al2 o3 (ΔH ≈ -15,000 kJ/kg al).

Reakcija stvara intenzivnu toplinu (do 2500 stupnjeva), topljejući rezultirajući vanadij i željezo u rastopljenu leguru.

•Razdvajanje šljake: Gušće rastopljeni FEV naseljava se na dnu, dok aluminijski oksid (al₂o₃) šljaka lebdi. Legura se prisluška, ohladi i drobi u kvržice ili brikete.

•Rafiniranje: Nečistoće (silicij, mangan) uklanjaju se oksidacijom ili elektrorefiniranjem za ultra visoke čistoće (npr. 99,9% V).

2. Karbotermalno smanjenje (postupak električne lučne peći):

Prikladna za vanadijske rude nižeg razreda (npr. Vanadiferous Titanomagnetit), ova metoda koristi ugljik (koks) kao smanjenje agensa, ciljajući tržišta osjetljiva na troškove poput građevinskog čelika.

•Priprema rude: Rude koje nose vanadij (npr. V₂o₃ u titanomagnetitu) su drobljene, mljevene i pomiješane s željeznom rudom (Fe₂o₃/Fe₃o₄), koks i tokovi (vapnenac, silika).

•Topiranje: Naboj se zagrijava u električnoj lučnoj peći (~ 1.600–1,800 stupnjeva). Ugljik smanjuje vanadij i željezni oksidi:

V2 o3 +3 c → 2v +3 co; Fe2 o3 +3 c → 2fe +3 co.

Rastaljeni FEV formira, pomiješan sa šljakom silikata/oksida.

•Tapkanje i lijevanje: Legura se ulijeva u lomlje, baca se u ingote i nakon obrade nakon drobljenja, magnetskog odvajanja (za uklanjanje nečistoća bogate željezom) i žarenja (za optimizaciju mikrostrukture).

Obje metode zahtijevaju rigoroznu kontrolu kvalitete, uključujući kemijsku analizu (V, Fe, C, S, P) i mehaničko ispitivanje, kako bi se zadovoljile standarde poput GB/T 5125-2015 (Kina) ili ASTM A132 (International). Aluminotermički FEV dominira visokim performansama, dok karbotermalne rute služe velikom proizvodnjom čelika.