Ferrovanadium (FEV) er en vigtig jern-vanadiumlegering, der bruges til stålproduktion. Det produceres typisk ved at reducere vanadiumpentoxid (V₂O₅) i nærvær af jern.
1. Karbotermisk reduktionsmetode (Elektrisk ovnsmeltning) [Mest almindelig]
Denne metode er vidt brugt til storskala industriel produktion. Det involverer reduktion af vanadiumpentoxid (V₂O₅) med kulstof i en elektrisk lysbueovn.
Reaktionsligninger:
Reduktion af v₂o₅:
V2o 5+5 c → 2v +5 co ↑ v _2 o _5 + 5 c \ højre ryst
Dannelse af ferrovanadium:
V+Fe → Fevv+Fe \ Rightarrow FEVV+FE → FEV
Processtrin:
Forberedelse af råmateriale:
Vanadium pentoxid (v₂o₅)
Jernskrot eller jernmalm (FE)
Reduktionsmiddel (koks eller kul)
Flux (kalk, Cao, for at fjerne urenheder)
Smeltning i en elektrisk bueovn:
Blandingen smeltes ved1600–1700 grad, og kulstof reducerer v₂O₅ til metallisk vanadium.
Vanadium opløses i smeltet jern og danner FEV -legering.
Tapping & raffinering:
Den smeltede fev hældes i forme og afkøles.
Slaggen (indeholdende urenheder) fjernes.
Knusning og klassificering:
Den størknede FEV knuses i klumper eller pulver i henhold til specifikationer.
2. Aluminotermisk reduktionsmetode (termitproces) [til FEV med høj renhed]
Denne metode bruger aluminium (AL) som et reduktionsmiddel i stedet for carbon, hvilket producerer FEV med høj renhed med indhold med lavt kulstofindhold.
Reaktionsligninger:
Reduktion af v₂o₅:
3v2o 5+10 al → 6v +5 al2O33V _2 o _5 + 10 al \ højrearrow 6v + 5 al _2 o _33 v2 o5 +10 al → 6v +5 Al2 o3
Dannelse af ferrovanadium:
V+Fe → Fevv+Fe \ Rightarrow FEVV+FE → FEV
Processtrin:
Råmateriale blanding:
Vanadium pentoxid (v₂o₅)
Jernskrot eller jernoxid
Aluminiumspulver som reduktionsmiddel
Flux (CAO)
Tænding og reduktionsreaktion:
Blandingen antændes ved2000–2500 grad.
En meget eksoterm reaktion forekommer, hvilket producerer smeltet FEV og aluminiumoxid (Al₂o₃) slagge.
Adskillelse og afkøling:
Fev -legeringen sætter sig ned i bunden, mens Al₂o₃ -slagg flyder og fjernes.
Legeringen afkøles og knuses i ønskede størrelser.
