Cách tạo ra Ferro Vanadi 80: Các bước sản xuất nhiệt nhôm

Ferro Vanadi 80 là gì

Ferro vanadi 80, còn được viết là FeV 80, là hợp kim chính của sắt-vanadi có hàm lượng vanadi tối thiểu là 80% và có sự cân bằng giữa sắt với silicon, nhôm và cacbon được kiểm soát. Nó nằm ở vị trí cao nhất trong phạm vi ferrovanadi thương mại, trên FeV 50, và được mua khi giá trị của vanadi chứa trên mỗi tấn hàng hóa quan trọng và khi chất mang sắt được thêm vào nhiệt phải được giữ ở mức thấp. Các cấp độ và thành phần hóa học của chúng được quy định theo tiêu chuẩn ASTM A1023/A1023M trên phạm vi quốc tế và cùng một dòng sản phẩm được sản xuất theo GB/T 4139 theo tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc. Sản xuất là một quá trình khử luyện kim, và hầu như tất cả đều dựa trên việc khử vanadi pentoxit bằng nhôm.

Bước 1: Lựa chọn và chuẩn bị nguyên liệu

Bốn đầu vào quyết định kết quả của nhiệt. Vanadi pentoxit, thường có 98% V2O5, là nguồn vanadi; ở độ tinh khiết 98%, nó mang khoảng 56,0% vanadi theo khối lượng. Hạt nhôm là chất khử chính và được sàng lọc theo kích thước được kiểm soát để hòa tan vào phản ứng ở tốc độ phù hợp. Sắt, ở dạng thép phế liệu sạch hoặc sắt tiện, được thêm vào làm chất mang để thiết lập tỷ lệ vanadi-to-cuối cùng của hợp kim. Vôi hoặc chất trợ dung khác được nạp để kiểm soát tính lưu động và tính bazơ của xỉ, bởi vì xỉ lỏng, mỏng tách ra khỏi bể kim loại tốt hơn nhiều so với xỉ nhớt. Nguyên liệu được sấy khô trước khi nạp; độ ẩm trong oxit hoặc nhôm tạo ra hydro và hơi nước, gây ra hiện tượng bắn tung tóe và đốt cháy các đơn vị kim loại.

Bước 2: Tính phí

Phản ứng cốt lõi là sự khử thermite:

3 V2O5 + 10 Al=6 V + 5 Al2O3.

Yêu cầu về nhôm cân bằng hóa học được tính trực tiếp từ phương trình đó và sau đó nhà máy sẽ bổ sung một lượng nhỏ dư thừa để thúc đẩy phản ứng hoàn thành và bù đắp cho tổn thất oxy hóa. Sắt phế liệu và vôi được tính toán dựa trên thành phần hợp kim mục tiêu và toàn bộ điện tích được cân bằng nên phản ứng tạo ra đủ nhiệt để làm nóng chảy cả hợp kim và xỉ mà không cần nguồn điện bên ngoài. Nếu lượng chất khử quá ít, vanadi sẽ báo cáo xỉ là oxit không khử và độ thu hồi giảm. Nếu quá giàu, lượng nhôm dư trong hợp kim sẽ tăng lên trên giới hạn do thông số kỹ thuật đặt ra.

Bước 3: Sạc, đánh lửa và giảm

Oxit, nhôm, sắt và chất trợ dung đã điều chế được trộn lẫn và nạp vào bình phản ứng có lót vật liệu chịu lửa-, muôi lấy nước ở nhiều cửa hàng và bình làm mát bằng nước-nơi có độ tinh khiết cao. Điện tích được đốt cháy ở phía trên, thường bằng hỗn hợp đánh lửa. Sau khi bắt đầu, phản ứng sẽ tỏa nhiệt mạnh và-tự lan truyền, đồng thời nhiệt độ tăng cao hơn nhiều so với điểm nóng chảy của hợp kim, do đó kim loại và xỉ giàu alumina-tách biệt theo mật độ trong khi cả hai đều ở dạng lỏng. Người vận hành kiểm soát quá trình đốt cháy theo độ sâu điện tích và tỷ lệ bổ sung của hỗn hợp còn lại; Dấu hiệu rõ ràng của sự giảm bớt lành mạnh là một mặt trận phản ứng tiến triển đều đặn, lặng lẽ thay vì bùng phát dữ dội.

Bước 4: Làm mát, khai thác và chuẩn bị kích thước

Hợp kim được làm nguội trong bình hoặc trong hố làm mát và sau đó được chia nhỏ. Quá trình nghiền tạo ra cục 10-50 mm tiêu chuẩn cho việc bổ sung thùng mở và 3-10 mm vật liệu nghiền hoặc cấp mịn hơn cho dây lõi và luyện kim bột. Xỉ được tách ra, sàng lọc và bán dưới dạng sản phẩm phụ giàu alumina hoặc được xử lý thêm để thu hồi vanadi còn sót lại.

Bước 5: Kiểm soát chất lượng và chứng nhận

Mỗi lô được lấy mẫu sau khi sàng lọc và phân tích vanadi, silicon, nhôm, carbon, phốt pho và lưu huỳnh. Vanadi được xác định bằng phương pháp chuẩn độ, với các phương pháp phân tích phù hợp với tiêu chuẩn ASTM A751 và các phép xác định kiểm tra bằng ICP-OES được sử dụng khi kết quả gần với giới hạn thông số kỹ thuật. Giấy chứng nhận phân tích được gắn với số lô được đánh dấu trên bao bì và mẫu được giữ lại để nhà máy tiếp theo có thể xác minh nhiệt độ đang tranh chấp. Bên cạnh hóa học, nhà máy còn ghi lại phần kích thước và trọng lượng của phần dưới kích thước bị loại bỏ, bởi vì hai con số đó quyết định liệu khách hàng có thể cung cấp nguyên liệu thông qua hệ thống bổ sung hiện có hay không.

Câu hỏi thường gặp

Q:Ferro vanadi 80 được làm từ gì?
Trả lời: Tuyến đường chính sử dụng vảy vanadi pentoxide, hạt nhôm làm chất khử, phế liệu sắt làm chất mang và vôi làm chất trợ dung. Oxit bị khử thành kim loại vanadi, hợp kim với sắt trong cùng một bình.

Q:Tại sao nhôm được sử dụng thay vì carbon để khử oxit?
Đáp: Quá trình khử bằng nhiệt nhôm tạo ra đủ nhiệt để làm nóng chảy hợp kim và xỉ mà không cần nguồn điện bên ngoài, đồng thời tránh được việc hấp thụ cacbon-mà quá trình khử cacbon sẽ gây ra ở hợp kim gốc-có hàm lượng cacbon thấp.

Q:Điều gì quyết định sự thu hồi vanadi của nhiệt?
A: Cân bằng phí là yếu tố chính. Chất khử dư và xỉ lỏng cho hiệu suất thu hồi cao nhất; điện tích yếu để lại vanadi không khử trong xỉ, và xỉ nhớt giữ lại các giọt kim loại và làm giảm hiệu suất.

Q:Cùng một bình có thể tạo ra FeV 50 không?
Đ: Vâng. Quá trình này giống nhau; cân bằng điện tích được điều chỉnh với nhiều chất mang sắt hơn để đạt được hàm lượng vanadi tối thiểu là 50% thay vì 80% và hợp kim thu được tương ứng nặng hơn trên một đơn vị vanadi.

Q:Hợp kim hoàn thiện có kích thước như thế nào?
Đáp: Sau khi nguội và vỡ, hợp kim được nghiền và sàng thành cục 10-50 mm, vật liệu nghiền 3-10 mm và các loại mịn hơn để sử dụng dây lõi hoặc bột. Quá khổ và quá khổ được xử lý lại thay vì trộn lẫn vào một lô hàng.

Q:Những gì được kiểm tra trước khi lô hàng được xuất xưởng?
A: Thành phần hóa học của mẫu lô, phần kích thước đã khai báo, trọng lượng của phần dưới kích thước và liên kết truy xuất nguồn gốc giữa mẫu, chứng nhận phân tích và số lô trên bao bì.