Ferrovanadium (FEV) er en viktig jern-Vanadium-legering som brukes i stålproduksjon. Det produseres vanligvis ved å redusere vanadiumpentoksid (V₂o₅) i nærvær av jern.
1. Karbotermisk reduksjonsmetode (elektrisk ovnsmelting) [vanligst]
Denne metoden er mye brukt for storskala industriproduksjon. Det innebærer å redusere vanadiumpentoksid (V₂O₅) med karbon i en elektrisk bueovn.
Reaksjonsligninger:
Reduksjon av V₂o₅:
V2o 5+5 c → 2V +5 co ↑ V _2 o _5 + 5 c \ rightArrow 2V + 5 co \ upArrowv2 O5 {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} c} c} c} c} c}}}}}}}}} c} c}} co {
Dannelse av Ferrovanadium:
V+Fe → FEVV+Fe \ RightArrow FEVV+Fe → FEV
Prosesstrinn:
Råstoffforberedelse:
Vanadium Pentoxide (V₂o₅)
Jernskrok eller jernmalm (Fe)
Redusere middel (cola eller kull)
Flux (kalk, Cao, for å fjerne urenheter)
Smelting i en elektrisk lysbueovn:
Blandingen er smeltet ved1600–1700 grad, og karbon reduserer V₂o₅ til metallisk vanadium.
Vanadium løses opp i smeltet jern, og danner FEV -legering.
Tapping og raffinering:
Den smeltede FEV helles i mugg og avkjølt.
Slaggen (som inneholder urenheter) fjernes.
Knusing og gradering:
Den størknet FEV knuses i klumper eller pulver i henhold til spesifikasjoner.
2. Aluminaotermisk reduksjonsmetode (termittprosess) [for FEV med høy renhet]
Denne metoden bruker aluminium (AL) som et reduksjonsmiddel i stedet for karbon, og produserer FEV med høy renhet med lite karboninnhold.
Reaksjonsligninger:
Reduksjon av V₂o₅:
3v2o 5+10 al → 6V +5 al2o33v _2 o _5 + 10 al \ RightArrow 6V + 5 al _2 o _33 v2 o5 +10 al → 6V +5 al2 o3
Dannelse av Ferrovanadium:
V+Fe → FEVV+Fe \ RightArrow FEVV+Fe → FEV
Prosesstrinn:
Råstoffblanding:
Vanadium Pentoxide (V₂o₅)
Jernskrok eller jernoksid
Aluminiumspulver som et reduserende middel
Flux (CAO)
Tenn- og reduksjonsreaksjon:
Blandingen er antent ved2000–2500 grad.
En svært eksotermisk reaksjon oppstår, og produserer smeltet FEV og aluminiumoksyd (Al₂o₃) slagg.
Separasjon og kjøling:
FEV -legeringen legger seg i bunnen mens Al₂o₃ Slag flyter og fjernes.
Legeringen er avkjølt og knust i ønskede størrelser.
