Ferrovanadium (FEV) یک آلیاژ مهم آهن و وانادیوم است که در فولاد سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده به طور معمول با کاهش پنتوکسید وانادیوم (V₂O₅) در حضور آهن تولید می شود.
1. روش کاهش کربوترمیک (ذوب کوره برقی) [رایج ترین]
این روش به طور گسترده ای برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می شود. این شامل کاهش پنتوکسید وانادیوم (V₂O₅) با کربن در کوره قوس الکتریکی است.
معادلات واکنش:
کاهش V₂o₅:
V2O٪7b٪7b1٪7d٪7dC٪e2٪86٪922V٪7b٪7b3٪7d٪7dCO٪e2٪86٪91V٪7b٪7b4٪7d٪7dO٪7b٪7b5٪7d٪7dC ٪5crightarrow 2V ٪7b٪7b7٪7d٪7dCO٪5cuparrowV2٪e2٪80٪8bO5٪e2٪80٪8b٪7b٪7b10٪7d٪7dC٪e2٪86٪922V٪7b٪7b12٪7d٪7dCO٪e2٪86٪91
تشکیل فراوآنادوم:
V+Fe → Fevv+Fe \ Rightarrow Fevv+Fe → FEV
مراحل پردازش:
آماده سازی مواد اولیه:
پنتوکسید وانادیوم (V₂o₅)
قراضه آهن یا سنگ آهن (آهن)
عامل کاهش (کک یا زغال سنگ)
شار (آهک ، کائو ، برای از بین بردن ناخالصی ها)
ذوب در کوره قوس الکتریکی:
مخلوط در ذوب می شود1600-1700 درجه، و کربن V₂o₅ را به وانادیوم فلزی کاهش می دهد.
وانادیوم در آهن مذاب حل می شود و آلیاژ FEV را تشکیل می دهد.
ضربه زدن و پالایش:
FEV مذاب در قالب ها ریخته می شود و خنک می شود.
سرباره (حاوی ناخالصی) برداشته می شود.
خرد کردن و درجه بندی:
FEV جامد مطابق مشخصات به توده یا پودر خرد می شود.
2. روش کاهش آلومینترمیک (فرآیند ترمیت) [برای FEV با خلوص بالا]
این روش از آلومینیوم (AL) به عنوان یک عامل کاهش دهنده به جای کربن استفاده می کند و FEV با خلوص بالا با محتوای کربن کم تولید می کند.
معادلات واکنش:
کاهش V₂o₅:
3v2o 5+10 al → 6v {4}} al2o33v _2 o _5 + 10 al \ RightArrow 6V + 5 al _2 o {12}}} v2 o5 +10 al → 6v +5 al2 o3
تشکیل فراوآنادوم:
V+Fe → Fevv+Fe \ Rightarrow Fevv+Fe → FEV
مراحل پردازش:
مخلوط کردن مواد اولیه:
پنتوکسید وانادیوم (V₂o₅)
قراضه آهن یا اکسید آهن
پودر آلومینیوم به عنوان یک ماده کاهش دهنده
شار (CAO)
احتراق و واکنش کاهش:
مخلوط دردرجه 2000-2500.
یک واکنش بسیار گرمازا رخ می دهد ، و سربالایی FEV و آلومینیوم اکسید آلومینیوم (Al₂o₃) را تولید می کند.
جدایی و خنک کننده:
آلیاژ FEV در پایین مستقر می شود در حالی که سرباره Al₂o₃ شناور می شود و برداشته می شود.
آلیاژ سرد و در اندازه های مورد نظر خرد می شود.
