O scurtă istorie a Ferro Niobiului
Feb 28, 2024
De la Columbium la Niobiu: Descoperirea
În 1801, chimistul britanic Charles Hatchett a analizat un minereu trimis din Connecticut și a identificat un nou element, pe care l-a numit columbium în onoarea originii sale americane. În 1844, chimistul german Heinrich Rose a găsit ceea ce el credea a fi un nou element asemănător tantalului și l-a numit niobiu, după Niobe, fiica lui Tantal din mitologia greacă. În 1866 s-a stabilit că columbiul și niobiul erau de fapt același element. În 1951, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC) a fixat denumirea oficială ca niobiu, deși termenul de columbiu rămâne în uz în anumite părți ale industriei metalurgice americane, motiv pentru care fero-niobiu este încă uneori numit fero-columbiu.
Primii ani ai producției de fero niobiu
Producția industrială de fer-niobiu a început în anii 1930. Brevetul din 1935 al lui FM Becker descria reducerea oxidului de columbiu în cuptoarele electrice prin metoda electrosiliciului-termică, în care siliciul reduce oxidul la metal în timp ce fierul este adăugat pentru a forma aliajul principal. În 1950, T. Burchell a publicat o relatare detaliată a procesului aluminotermic, în care pulberea de aluminiu reduce pentoxidul de niobiu în prezența oxidului de fier sau a piliturii de fier. Calea aluminotermică a devenit rapid dominantă, deoarece este exotermă, funcționează la costuri mai mici și produce un aliaj mai mare de-niobiu, cu niveluri controlate de impurități.
Trasee moderne de topire
Reducerea aluminotermă - Nb₂O₅ este redusă de aluminiu într-un vas căptușit-refractar cu fier adăugat, producând FeNb cu, de obicei, 50-70% niobiu.
Reducerea de siliciu în cuptorul electric-- utilizat pentru gradele mai mici de-niobiu și pentru tratarea zgurii de niobiu-.
Rafinarea - aliajul brut este topit și rafinat pentru a reduce carbonul, siliciul, aluminiul și fosforul în limitele specificațiilor.
Materiile prime care conţin niobiu-includ concentrate de piroclor şi, într-o măsură mai mică, minereuri de tantalit de columbit-; când tantalul este prezent în minereu, aliajul rezultat este clasificat ca feroaliaj de niobiu-tantal.
Clase și specificații
| Nota | Nb nominal (% în greutate) | Utilizare tipică |
|---|---|---|
| FeNb50 | ≈ 50 | Microaliarea generală a oțelurilor de structură |
| FeNb60 | ≈ 60 | HSLA și oțeluri pentru conducte |
| FeNb70 | ≈ 70 | Oțeluri aliate de înaltă{0}performanță |
Fero-niobiul este specificat în GB/T 7737 în China și în ISO 5453 pentru livrare internațională; aceste standarde stabilesc limite pentru conținutul de niobiu și pentru impurități precum carbon, siliciu, aluminiu, sulf și fosfor.
Rolul Ferro Niobiului în producția modernă de oțel
Mai mult de 90% din consumul mondial de niobiu merge în oțel ca adaosuri de microaliere de 0,02-0,10%. Niobiul formează carburi și carbonitruri fine care inhibă creșterea și precipitarea boabelor de austenită-întăresc ferita, crescând puterea de curgere și duritatea fără a afecta sudarea. Acest lucru face ca fero-niobiul să fie esențial pentru oțelurile de structură-scăzut aliate (HSLA), oțelurile pentru conducte X70 și X80, tablele pentru automobile și oțelurile pentru șine.
Întrebări frecvente
De ce fero-niobiul este numit și fero-columbiu?
Deoarece elementul niobiu a fost mult timp cunoscut sub numele de columbiu în America de Nord; denumirea de columbium este încă obișnuită în literatura metalurgică și documentele de achiziție ale acelei regiuni.
Care este diferența dintre FeNb50, FeNb60 și FeNb70?
Numărul indică conținutul nominal de niobiu. Cele mai mari-niobiu oferă mai mult aliaj pe kilogram și sunt preferate acolo unde zgura și controlul impurităților contează cel mai mult.
Ce proces este utilizat astăzi pentru majoritatea fero-niobiului?
Procesul aluminotermic este calea industrială dominantă datorită costului său scăzut, recuperării ridicate a niobiului și echipamentelor relativ simple.
Cât de mult niobiu se adaugă oțelului?
De obicei 0,02-0,10% în greutate; chiar și aceste mici adaosuri îmbunătățesc semnificativ rezistența, tenacitatea și formabilitatea prin rafinarea cerealelor și întărirea prin precipitare.
Este fero-niobiul periculos de manipulat?
Sub formă de bucăți este stabil și sigur în condiții de depozitare normală; praful trebuie ținut departe de sursele de aprindere și umiditate, iar manipularea trebuie să respecte fișa cu date de securitate a furnizorului.
