1. العملية الحرارية لإنتاج السيليكون الكهربائي (الصهر في فرن القوس الكهربائي)
سيناريو: إنتاج الفيروفاناديوم بمحتوى منخفض إلى متوسط من الفاناديوم (مثل FeV50) المناسب للإنتاج على نطاق واسع.
مواد خام:
أكاسيد الفاناديوم (على سبيل المثال، خامس أكسيد الفاناديوم V₂O₅ أو خبث الفاناديوم).
عوامل الاختزال: الفيروسيليكون (FeSi75)، وحبيبات الألومنيوم
التدفق: الجير (CaO)، الفلورسبار (CaF₂).
عملية:
خلط المكونات: مزيج V₂O₅، الفيروسيليكون، الجير بنسبة (يستخدم الجير للخبث).
تخفيض في فرن القوس الكهربائي:
تسخين يصل إلى 1600 ~ 1750 درجةفرن القوس الكهربائي ثلاثي الطور.
السيليكون في الفيروسيليكون يقلل من V₂O₅:
V2O5+5Si→2V+5SiO2
تتم إضافة كمية صغيرة من الألومنيوم لتحسين كفاءة التخفيض، ويتم إضافة الفلوريت - لتحسين سيولة الخبث.
فصل الخبث والذهب: بعد اكتمال الاختزال، تغوص سبيكة حديد الفاناديوم-(عالية الكثافة) إلى قاع الفرن، ويطفو خبث السيليكات (منخفض الكثافة) إلى الأعلى.
الصب والسحق: يتم صب السبائك السائلة في سبائك، وبعد التبريد، يتم سحقها إلى منتجات مقطوعة.
صفات:
استهلاك أعلى للطاقة، ولكن يمكن استخلاص الفاناديوم من الخبث (الصهر الثانوي).
يحتوي المنتج عادةً على 50 إلى 60% من الفاناديوم (مثل FeV50)، مع محتوى عالي من السيليكون (يتطلب إزالة السيليكون لاحقًا).
2. عملية إنتاج الألمنيوم الحراري
سيناريو: إنتاج الفيروفاناديوم الذي يحتوي على نسبة عالية من الفاناديوم (مثل FeV80) أو الفيروفاناديوم عالي النقاء، وهو مناسب لدفعات صغيرة من المنتجات ذات القيمة المضافة العالية.
مواد خام:
أكاسيد الفاناديوم (V₂O₅ أو V₂O₃).
عامل الاختزال: مسحوق الألومنيوم (Al)
المواد المضافة: برادة الحديد (لتنظيم محتوى الحديد في السبائك)، كلورات البوتاسيوم (KClO₃، كمولد للحرارة)
عملية:
خلط المكونات: قم بخلط V₂O₅ ومسحوق الألومنيوم وبرادة الحديد وفقًا للنسبة المتكافئة (الألمنيوم الزائد حوالي 10%~15% لضمان الاسترداد الكامل).
رد فعل التكليس:
يتم تحميل الخليط فيبوتقة المغنيسيومويتم إشعاله بشريط المغنيسيوم لبدء تفاعل الألمنيوم:
3V2O5 + 10Al → 6V + 5Al2O3 + كمية كبيرة من الحرارة (درجة حرارة تصل إلى2000 درجةوأكثر).
يكون رد الفعل قويًا، لذا يجب التحكم في السرعة لتجنب تناثر السوائل.
الترسيب والانفصال: بعد انتهاء التفاعل، يتم وضع مادة الفيروفاناديوم السائل على خبث Al₂O₃، وبعد التبريد يتم فصل الخبث.
التكرير والصب: يتم تمرير الأكسجين لإزالة الألومنيوم إذا لزم الأمر، وأخيرا يتم صب السبائك.
صفات:
ليست هناك حاجة لمصدر حرارة خارجي، وذلك باستخدام الحرارة المتولدة أثناء التفاعل، ولكن ارتفاع تكلفة الألومنيوم.
قد يحتوي المنتج على ما يصل إلى 80% من الفاناديوم أو أكثر (مثل FeV80) مع كميات صغيرة من الشوائب (Si، C، وما إلى ذلك).