Jak se vyrábí Ferro Vanadium?

Jak se vyrábí Ferro Vanadium?

Produkce ferrovanadia zahrnuje extrahování vanadu z rud a lezení železnou, přičemž dominují dvě primární metody:Aluminotermická redukce(Pro vysoce čistotu) aKarbotermální redukce(Pro nákladově efektivní známky).

1. Aluminotermická redukce (proces termitu):

Tato metoda produkuje FEV s vysokou čistotou (40–55% V) pomocí hliníku jako redukčního činidla, ideálního pro letecké a obranné aplikace.

•Příprava surovin: Pentoxid vanadium (v₂o₅) se mísí s hliníkovým práškem (AL) a tokem (např. Fluoridem vápníkem, kavárnou) ke snížení bodů tání a vytvoření strusky. Pro úpravu poměru Fe: V může být přidán železný šrot nebo oxid železa.

•Redukční reakce: Směs je zapálena v kelímku s žáruvzdorným obložením. Hliník snižuje exotermicky oxid vanadium:

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

Reakce generuje intenzivní teplo (až 2 500 stupňů), což roztaví výsledný vanad a železo do roztavené slitiny.

•Oddělení strusky: Shubší roztavená FEV se usadí na dně, zatímco struska oxidu hliníku (al₂o₃) se vznáší. Slitina je poklepena, ochlazena a rozdrcena na hrudky nebo brikety.

•Rafinace: Nečistoty (křemík, mangan) jsou odstraněny oxidací nebo elektrorefinicí pro ultra vysokofrekvenční stupně (např. 99,9% v).

2. Karbotermální redukce (proces elektrické obloukové pece):

Tato metoda, která je vhodná pro rudy s nižším stupněm vanadium (např. Vanadiferous titanomagnetit), používá uhlík (koks) jako redukční činidlo, zaměřuje se na trhy citlivé na náklady, jako je stavební ocel.

•Příprava rudy: Rudy nesoucí vanadium (např. V₂o₃ v titanomagnetitu) jsou rozdrceny, mleté ​​a smíchány s železnou rudou (fe₂o₃/fe₃o₄), koksem a toky (vápenec, křemičitý).

•Tavení: Nápoj se zahřívá v elektrické obloukové peci (~ 1 600–1 800 stupňů). Uhlík snižuje oxidy vanadu a železa:

V2 o3 +3 c → 2V +3 co; Fe2 O3 +3 C → 2FE +3 CO.

Formy roztavené FEV, smíchané s křemičitanovými/oxidovou struskou.

•Klepání a obsazení: Slitina je poklepena do naběradel, vrhá se do ingotů a post zpracovávána drcením, magnetickou separací (k odstranění nečistot bohatých na železo) a žíhání (pro optimalizaci mikrostruktury).

Obě metody vyžadují přísnou kontrolu kvality, včetně chemické analýzy (V, Fe, C, S, P) a mechanického testování, aby splňovaly standardy jako GB/T 5125-2015 (Čína) nebo ASTM A132 (International). Aluminotermická FEV dominuje vysoce výkonným aplikacím, zatímco karbotermální trasy slouží ve velkém měřítku oceli.