Como a Ferro Vanadium é fabricada?

Como a Ferro Vanadium é fabricada?

A produção de Ferrovanadium envolve a extração de vanádio de minérios e liga -o com ferro, com dois métodos primários dominando:Redução em aluminotérmica(Para FEV de alta pureza) eRedução carbotérmica(Para notas econômicas).

1. Redução de alumíniotérmica (processo termite):

Este método produz FEV de alta pureza (40-55% V) usando o alumínio como agente redutor, ideal para aplicações aeroespaciais e de defesa.

•Preparação de matéria -prima: O pentóxido de vanádio (v₂o₅) é misturado com pó de alumínio (Al) e um fluxo (por exemplo, fluoreto de cálcio, CAF₂) para diminuir os pontos de fusão e formar escória. Sucata de ferro ou óxido de ferro pode ser adicionado para ajustar a relação Fe: V.

•Reação de redução: A mistura é inflamada em um cadinho forçado refratário. O alumínio reduz o óxido de vanádio exotermicamente:

3v2 O5 +10 al → 6v +5 al2 o3 (ΔH ≈ -15.000 kJ/kg al).

A reação gera calor intenso (até 2.500 graus), derretendo o vanádio e o ferro resultante em uma liga fundida.

•Separação de escória: O FEV derretido mais denso se estabelece no fundo, enquanto o óxido de alumínio (Al₂o₃) escorrega. A liga é batida, resfriada e esmagada em caroços ou briquetes.

•Refino: As impurezas (silício, manganês) são removidas por oxidação ou eletrorefinagem para graus de pura ultra-alta (por exemplo, 99,9% V).

2. Redução carbotérmica (processo de forno de arco elétrico):

Adequado para minérios de vanádio de grau inferior (por exemplo, titanomagnetita vanadífera), esse método usa carbono (Coca) como agente redutor, direcionando mercados sensíveis a custos como a construção de aço.

•Preparação de minério: Os minérios portadores de vanádio (por exemplo, v₂o₃ em titanomagnetita) são esmagados, moídos e misturados com minério de ferro (fe₂o₃/fe₃o₄), coca e fluxos (calcário, sílica).

•Fundição: A carga é aquecida em um forno de arco elétrico (~ 1.600-1.800 graus). O carbono reduz o vanádio e os óxidos de ferro:

V2 o3 +3 c → 2v +3 co; Fe2 O3 +3 C → 2fe +3 co.

As formas de FEV derretidas, misturadas com escória de silicato/óxido.

•Tocando e fundindo: A liga é batida em conchas, fundidos em lingotes e pós-processado por meio de esmagamento, separação magnética (para remover impurezas ricas em ferro) e recozimento (para otimizar a microestrutura).

Ambos os métodos requerem controle de qualidade rigoroso, incluindo análise química (V, Fe, C, S, P) e testes mecânicos, para atender aos padrões como GB/T 5125-2015 (China) ou ASTM A132 (internacional). O Aluminotérmico FEV domina as aplicações de alto desempenho, enquanto as rotas carbotérmicas servem a produção de aço em larga escala.