Як виробляється феро Ванадій?

Як виробляється феро Ванадій?

Виробництво ферованадію передбачає видобуток ванадію з руд і лежить його із залізом, з двома первинними методами домінують:Алюмінотермічне зменшення(Для високої чистоти FEV) таКарботермальне скорочення(Для економічно ефективних оцінок).

1. Алюмінотермічне зменшення (Термітовий процес):

Цей метод виробляє FEV з високою чистотою (40–55% V), використовуючи алюміній як відновлюючий засіб, ідеально підходить для аерокосмічних та оборонних застосувань.

•Підготовка сировини: Пентоксид ванадію (v₂o₅) змішується з алюмінієвим порошком (Al) і потоком (наприклад, фтором кальцію, Caf₂) для зниження температури плавлення та утворення шлаку. Для регулювання співвідношення Fe: V брухт заліза або оксид заліза.

•Реакція зменшення: Суміш запалюється в рефрактерному тиглі. Алюміній зменшує екзотермічно оксиду оксиду ванадію:

3V2 O5 +10 Al → 6V +5 Al2 O3 (ΔH ≈ -15 000 кДж/кг Al).

Реакція генерує інтенсивне тепло (до 2500 градусів), що тане в отриманому ванадію та залізі в розплавлений сплав.

•Розділення шлаку: Щільніше розплавлений Fev осідає на дні, а оксид алюмінію (Al₂o₃) шлак плаває. Сплав постукується, охолоджується і подрібнюється в грудочки або брикети.

•Переробка: Домішки (кремнію, марганець) видаляються за допомогою окислення або електроенергії для ультрасвисоких оцінок (наприклад, 99,9% V).

2. Карботермальне відновлення (процес електричної дугової печі):

Підходить для руд з ванадієм нижчого класу (наприклад, ванадиновий титаномагнетит), цей метод використовує вуглець (кокс) як відновлюючий засіб, орієнтований на ринки, що чутливі до витрат, такі як будівельна сталь.

•Підготовка руди: Руді, що несуть ванадій (наприклад, v₂o₃ в титаномагнетиті) подрібнюються, земля та змішують із залізною рудою (fe₂o₃/fe₃o₄), коксом і потоками (вапняк, кремнію).

•Виплавливий: Заряд нагрівається в електричній дугової печі (~ 1600–1 800 градусів). Вуглець зменшує оксиди ванадію та заліза:

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

Розплавлені форми FEV, змішані з шлаку силікату/оксиду.

•Натискання та кастинг: Сплав пробирається в ковшів, кидає на зливи та після обробки за допомогою подрібнення, магнітного розділення (для видалення багатих залізом домішок) та відпалу (для оптимізації мікроструктури).

Обидва методи потребують суворого контролю якості, включаючи хімічний аналіз (V, Fe, C, S, P) та механічні тестування, щоб відповідати стандартам, такими як GB/T 5125-2015 (Китай) або ASTM A132 (International). Алюмінотермічний FEV домінує над високоефективними програмами, тоді як карботермальні маршрути обслуговують масштабне виробництво сталі.