Ferrovanádio 60%, 70% e 80%: Diferenças de Grau e Seleção

O ferrovanádio é comercializado em três graus nominais, 60%, 70% e 80% de vanádio, e escolher entre eles envolve um cálculo de custo-por{4}}unidade-de-vanádio que é complicado por três efeitos colaterais: captação-de carbono, captação-de alumínio e comportamento de dissolução. O número da classe é apenas um identificador do nível nominal de vanádio; os elementos que sobraram, principalmente ferro mais alumínio residual, carbono e silício, decidem se uma classe é utilizável em um determinado calor.

Como as notas 60, 70 e 80 diferem

Graus mais elevados são produzidos pela mesma rota aluminotérmica, mas com um controle mais rígido da carga e da prática de resfriamento, que elimina mais ferro e carbono residual. O resultado é uma liga mais densa que fornece mais vanádio por tonelada embarcada e por minuto de tempo de panela.

Nota	Vanádio (típico)	Carbono	Silício	Alumínio	Tamanho normal
FeV60	58-65%	0.3-0.4%	2,0% no máximo	1.5-2.5%	10-50mm
FeV70	68-75%	0.2-0.3%	1,5% no máximo	1.5-2.0%	10-50mm
FeV80	78-82%	0.1-0.2%	1,5% no máximo	1,5% no máximo	10-50mm, 3-10mm

Os valores são faixas comerciais típicas e devem sempre ser substituídos pelos limites do certificado do fornecedor. A especificação nacional chinesa para a família de ligas, GB/T 4139, define famílias de grau de ferrovanádio deste tipo, e os compradores devem confirmar a janela química exata em vez de confiar apenas no nome do grau.

Custo por unidade de vanádio, não preço por tonelada

Uma tonelada de FeV60 e uma tonelada de FeV80 não são compras comparáveis. Fornecer 1.000 kg de vanádio contido requer cerca de 1.670 kg de um teor de 60%, mas apenas cerca de 1.250 kg de um teor de 80%, de modo que o teor mais alto transporta cerca de 420 kg a menos de ferro para o mesmo trabalho de liga. Essa diferença reduz o frete, o manuseio das sacolas e o peso do material que deve ser dissolvido na concha.

O contrapeso é o preço: um grau mais alto normalmente custa mais por quilograma de vanádio, e só vale a pena pagar quando a exigência de baixo-carbono, a capacidade do recipiente ou o orçamento de temperatura de fusão realmente beneficiam. Um laminador com capacidade de reposição de panelas e sem restrição de carbono pode muitas vezes operar com um teor inferior a um custo de liga mais baixo.

Limites de carbono e alumínio em aços com baixo{0}}carbono

O carbono é a restrição decisiva em aquecimentos de baixo-carbono e ultrabaixo-carbono, onde um aumento de 0,1% de carbono da liga empurraria o calor para fora da especificação. O alumínio é igualmente importante em aços com especificações de alumínio ou requisitos de limpeza, onde o alumínio residual da liga principal afeta a composição de inclusão e a fundibilidade. Nessas eliminatórias as notas mais altas não são um prêmio, são a única opção que mantém a análise dentro da janela. Em aços carbono simples com uma faixa de carbono mais ampla, as classes mais baratas desempenham exatamente a mesma função de liga.

Prática de Dissolução e Adição

Todas as três classes são adicionadas à panela durante a extração ou ao forno antes da extração. Como os teores mais altos são mais densos, eles penetram mais facilmente na escória e se dissolvem mais rapidamente, o que reduz o risco de um caroço congelado assentar no fundo da panela e ser relatado como uma baixa recuperação. Onde a especificação de vanádio é estreita, o arame tubular preenchido com ferrovanádio de 3-10 mm fornece o resultado mais repetível, porque o pó é fornecido abaixo da linha de escória a uma taxa medida.

A recuperação normalmente cai na faixa de 90-95% em uma panela devidamente desoxidada e cai quando a escória está oxidando ou a temperatura de vazamento está baixa. Um primeiro teste de calor no metal de produção é a maneira mais barata de fixar o valor de recuperação para um novo tipo ou novo fornecedor.

Qual classe se adapta a qual produto

O FeV60 é comum para barras de reforço e aço estrutural de carbono em geral, onde a absorção-de carbono é absorvida pela especificação principal. O FeV70 é amplamente utilizado em placas e tiras de liga leve de alta-baixa{5}}resistência, incluindo tubulações e classes estruturais. O FeV80 é adequado para aços com baixo-carbono e ultrabaixo{9}}carbono, peças forjadas críticas e aplicações onde os resíduos de alumínio e carbono são firmemente limitados. A seleção de uma classe é, portanto, uma questão de combinar os limites residuais do aço, e não de comprar o maior número disponível.

Comprando pontos de verificação

Cada certificado de lote deverá indicar vanádio, carbono, silício, alumínio, enxofre e fósforo, além da faixa de tamanho e embalagem. Para verificação de rotina de vanádio em aço, a espectrometria de emissão atômica de faísca, conforme descrito na ASTM E415, é o método robusto, com a terminologia e as práticas de relatório da ASTM A751 aplicadas à amostragem e ao certificado. Um fornecedor que não pode indicar alumínio e enxofre no certificado não está fornecendo um produto totalmente caracterizado.

Perguntas frequentes

Q:O que significam os números 60, 70 e 80 no ferrovanádio?
R: Eles são o teor nominal de vanádio do tipo em porcentagem em massa, então o FeV80 contém aproximadamente 80% de vanádio com ferro e pequenos resíduos constituindo o restante.

Q:O FeV80 é sempre a melhor compra?
R: Não necessariamente. Ele fornece mais vanádio por tonelada e adiciona menos carbono e ferro, mas custa mais por unidade de vanádio, portanto os graus mais baixos são mais econômicos onde a especificação do aço permite.

Q:Quanto ferrovanádio é necessário por tonelada de aço?
R: A adição é calculada a partir do incremento alvo de vanádio, do ensaio de teor e da recuperação esperada de 90-95%, portanto a massa necessária varia de acordo com a especificação de resistência, em vez de ser um valor fixo.

Q:Por que a recuperação varia entre as baterias?
R: O vanádio é parcialmente consumido pelo oxigênio e enxofre no banho. Uma escória oxidante, uma desoxidação incompleta ou uma baixa temperatura de vazamento reduzem a proporção de vanádio que permanece em solução.

Q:O FeV80 pode ser adicionado ao fio tubular?
R: Sim. O corte de 3-10 mm é usado para preencher o arame tubular, o que proporciona um controle mais rígido da adição e uma melhor recuperação do que uma adição a granel quando a janela de especificação é estreita.

Q:Como é verificado o teor de vanádio de um lote entregue?
R: Amostrando o lote e analisando-o quimicamente, normalmente com espectrometria de emissão atômica de centelha seguindo a abordagem da ASTM E415, e repetindo a verificação em uma segunda amostra quando o resultado estiver próximo de um limite.