איך מיוצרים Ferro Vanadium?

איך מיוצרים Ferro Vanadium?

ייצור פרובנדיום כולל חילוץ ונדיום מעפרות וסגסוגו עם ברזל, עם שתי שיטות ראשוניות שולטות:הפחתה אלומינותרמית(עבור FEV טוהר גבוה) והפחתה קרבותרמית(עבור ציונים חסכוניים).

1. הפחתה אלומינותרמית (תהליך תרמי):

שיטה זו מייצרת FEV (40-55% V) בעלת אלומיניום כגודל צמצום, אידיאלי ליישומי תעופה וחלל והגנה.

•הכנת חומרי גלם: ונדיום פנטוקסיד (V₂O₅) מעורבב באבקת אלומיניום (AL) ושטף (למשל, סידן פלואוריד, CAF₂) כדי להוריד נקודות התכה וליצור סיגים. ניתן להוסיף גרוטאות ברזל או תחמוצת ברזל כדי להתאים את יחס ה- Fe: V.

•תגובת הפחתה: התערובת נדלקת בכור היתוך מרופד עקשן. אלומיניום מפחית את תחמוצת ונדיום באופן אקסותרמי:

3V2 O5 +10 Al → 6V +5 AL2 O3 (ΔH ≈ -15,000 kJ/kg al).

התגובה מייצרת חום עז (עד 2,500 מעלות), וממיסה את הוונדיום והברזל שהתקבלו לסגסוגת מותכת.

•הפרדת סיגים: FEV מותך צפוף יותר מתיישב בתחתית, ואילו סיגים תחמוצת אלומיניום (al₂o₃) צפים. הסגסוגת טופחת, מקוררת ונמעכת לגושים או לבריקטים.

•זיקוק: זיהומים (סיליקון, מנגן) מוסרים באמצעות חמצון או הגדרת אלקטרורציה לכיתות גבוהות במיוחד (למשל, 99.9% V).

2. הפחתה קרבותרמית (תהליך תנור קשת חשמלית):

שיטה זו מתאימה לעפרות ונדיום בדרגה נמוכה יותר (למשל, Titanomagnetite), vanadiferous), משתמשת בפחמן (קולה) כחומר צמצום, וממוקד לשווקים רגישים לעלות כמו פלדת בנייה.

•הכנת עפרות: עפרות נושאות ונדיום (למשל, v₂o₃ בטיטנומגנטיט) נמעכות, קרקעיות ומערבבות עם עפרות ברזל (Fe₂o₃/fe₃o₄), קולה ושטפים (אבן גיר, סיליקה).

•מתכה: המטען מחומם בכבשן קשת חשמלי (~ 1,600–1,800 מעלות). פחמן מפחית תחמוצות ונדיום וברזל:

V2 O3 +3 C → 2V +3 CO; Fe2 O3 +3 c → 2fe +3 co.

נוצר FEV מותך, מעורבב עם סיליקט/תחמוצת סיגים.

•הקשה וליהוק: הסגסוגת מועברת לצקות, מושלכות למטילים ועובדה לאחר ריסוק, הפרדה מגנטית (להסרת זיהומים עשירים בברזל) וחישול (למיטוב מיקרו-מבנה).

שתי השיטות דורשות בקרת איכות קפדנית, כולל ניתוח כימי (V, Fe, C, S, P) ובדיקות מכניות, כדי לעמוד בסטנדרטים כמו GB/T 5125-2015 (סין) או ASTM A132 (בינלאומי). FEV אלומינותרמי שולט ביישומים בעלי ביצועים גבוהים, ואילו מסלולים קרבותרמיים משמשים ייצור פלדה בקנה מידה גדול.