بررسی فنی فرو وانادیوم
فرو وانادیوم نوعی آلیاژ آهن و وانادیوم است که میزان کروم آن تقریباً 35-80 درصد است. تولید آن در کوره قوس الکتریکی انجام می شود. این آلیاژ در تولید فولاد مورد استفاده قرار می گیرد و از این رو در بسیاری از بخش ها مانند ساخت و ساز ساختمان ها، ساخت هواپیما و کشتی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در کوره های EAF از آهن قراضه و مخلوطی از وانادیوم پنتوکسید، پودر آلومینیوم، کلسیم فلوراید و غیره تولید می شود.
تقریبا 85٪ از وانادیوم تولید شده به عنوان فرو وانادیوم یا به عنوان یک افزودنی فولادی استفاده می شود. افزایش قابل توجه مقاومت در فولاد حاوی مقادیر اندکی وانادیوم در اوایل قرن بیستم کشف شد. از آن زمان به بعد، از فولاد وانادیوم برای مصارف در محورها، قاب های دوچرخه، میل لنگ ها، چرخ دنده ها و سایر اجزای مهم استفاده می شد.
وانادیوم، نیتریدها و کاربیدهای پایدار را تشکیل می دهد و در نتیجه باعث افزایش قابل توجه استحکام فولاد می شود. هنگامی که فرو وانادیوم به فولاد اضافه می شود موجب ظرافت و ریز شدن دانه ها، بهبود چقرمگی شده و مقاومت در درجه حرارت بالا را افزایش می دهد.
دو گروه آلیاژ فولادی حاوی وانادیوم وجود دارد. آلیاژهای فولادی کربن بالا حاوی وانادیوم به میزان0.15 تا 0.25٪ و فولادهای ابزار سرعت بالا دارای وانادیوم از 1٪ تا 5٪ می باشند. برای فولادهای ابزار سرعت بالا، سختی بالاتر از HRC 60 حاصل می شود. از فولاد HSS در ابزارآلات و ابزار جراحی استفاده می شود.
خواص فیزیکی فرو وانادیوم
مشخصات ایمنی
نحوه تولید فرو وانادیوم
آفریقای جنوبی، چین و روسیه حدود 98٪ از معدن های وانادیوم جهان را تشکیل می دهند. در این سه کشور وانادیوم در درجه اول از سنگ معدن مگنتیت حاوی تیتانیوم بازیافت می شود. این فرآیند یک سرباره حاوی 20-24٪ پنتوکسید وانادیوم تولید می کند، که بیشتر به فرو وانادیوم حاوی 40-50٪ وانادیوم تبدیل می شود. فرو وانادیوم با واکنش احیای آلومینوترمی سرباره ها تولید می شود که خود پایدار است.
این فرایند در کوره الکتریکی انجام می شود، الکترودهایی برای شروع واکنش استفاده می شوند و سپس از آن خارج می شوند تا واکنش کامل شود. سپس گرمای الکتریکی برای اطمینان از تکمیل واکنش، روی سرباره مذاب اعمال می شود.
مسیر سیلیوترمی اگرچه گرمازا است اما گرمای کافی برای ذوب سرباره و جداسازی سرباره- فلز خوب به وجود نمی آورد. بنابراین فرایند در کوره برقی انجام می شود. برخی از تولیدکنندگان این فروالیاژ از کربن کمی برای کاهش اکسیداسیون وانادیوم استفاده می کنند، به همراه فروسیلیسون برای پایان دادن به واکنش احیا.