Ferrovanadium (FEV) este un aliaj important de fier-vanadiu utilizat la fabricarea oțelului. Este de obicei produs prin reducerea pentoxidului de vanadiu (V₂O₅) în prezența fierului.
1. Metoda de reducere a carbotermului (topire electrică a cuptorului) [cea mai frecventă]
Această metodă este utilizată pe scară largă pentru producția industrială pe scară largă. Implică reducerea pentoxidului de vanadiu (V₂O₅) cu carbon într -un cuptor cu arc electric.
Ecuații de reacție:
Reducerea v₂o₅:
V2o 5+5 c → 2v +5 co ↑ v _2 o _5 + 5 c \ dreapta 2v + 5 co \ uparrowv2 o5 +5 C → 2v +5 co ↑
Formarea Ferrovanadiului:
V+Fe → Fevv+Fe \ dreapta FEVV+Fe → Fev
Pași de proces:
Pregătirea materiei prime:
Pentoxid de vanadiu (v₂o₅)
Resturi de fier sau minereu de fier (Fe)
Reducerea agentului (cocs sau cărbune)
Flux (var, cao, pentru a elimina impuritățile)
Topire într -un cuptor cu arc electric:
Amestecul este topit la1600–1700 grad, iar carbonul reduce v₂o₅ la vanadiul metalic.
Vanadiul se dizolvă în fier topit, formând aliaj FEV.
Atingere și rafinare:
FEV -ul topit este turnat în matrițe și răcit.
Zgura (care conține impurități) este îndepărtată.
Crushing și clasificare:
FEV -ul solidificat este zdrobit în bulgări sau pulbere conform specificațiilor.
2. Metoda de reducere a aluminotermică (procesul termită) [pentru FEV de înaltă puritate]
Această metodă folosește aluminiu (AL) ca agent de reducere în loc de carbon, producând FEV de înaltă puritate cu conținut scăzut de carbon.
Ecuații de reacție:
Reducerea v₂o₅:
3v2o 5+10 al → 6v +5 al2o33v _2 o _5 + 10 al \ dreapta 6V + 5 al _2 o _33 v2 o5 +10 al → 6v +5 al2 o3
Formarea Ferrovanadiului:
V+Fe → Fevv+Fe \ dreapta FEVV+Fe → Fev
Pași de proces:
Amestecare de materii prime:
Pentoxid de vanadiu (v₂o₅)
Resturi de fier sau oxid de fier
Pulbere de aluminiu ca agent de reducere
Flux (Cao)
Reacție de aprindere și reducere:
Amestecul este aprins la2000–2500 grad.
O reacție extrem de exotermică are loc, producând zgură FEV topită și oxid de aluminiu (Al₂O₃).
Separare și răcire:
Aliajul FEV se instalează în partea de jos în timp ce zgura Al₂o₃ plutește și este îndepărtat.
Aliajul este răcit și zdrobit în dimensiuni dorite.
