فرومولیبدن: آلیاژی استراتژیک در صنعت فولاد و چالش‌های بازار جهانی
اگرچه مولیبدن در مواد معدنی مانند ولفنیت (PbMoO4) و پوولیت (CaMoO4) یافت می‌شود، با این حال، منبع اصلی تجاری مولیبدن، مولیبدنیت (MoS2) است. در واقع، مولیبدن هم به‌عنوان یک سنگ معدن اصلی استخراج می‌شود و هم به‌عنوان یک محصول جانبی، از معدن مس و تنگستن بازیابی می‌شود. بزرگ‌ترین تولیدکنندگان مواد مولیبدن و فرو مولیبدن در جهان عبارتند از: ایالات متحده آمریکا، چین، شیلی، پرو و کانادا.
اگرچه چندین ماده معدنی حاوی مولیبدن شناسایی شده است، با این حال، تنها مورد مهم تجاری، یک سولفید مولیبدن طبیعی است. در این سنگ معدن، مولیبدنیت به‌طور کلی در مقادیر 0.01-0.25درصد وجود دارد و اغلب با کانی های سولفیدی سایر فلزات، به ویژه مس، همراه است. لازم به ذکر است که مولیبدن به صورت فرومولیبدن عرضه می‌شود. فرومولیبدن دارای حداقل 60% مولویزیون است و ممکن است در آن تا 1% سیلیکون و مس نیز وجود داشته باشد. فرومولیبدن که یک آلیاژ نسبتاً گران قیمت و کم استفاده است، جهت عرضه در بازار، در قوطی‌ها یا کیسه‌هایی مستحکم بسته‌بندی می‌شود تا از تلف شدن محصول به هنگام حمل‌ونقل جلوگیری شود.
معنی و تعریف فرومولیبدن
- Ferro : پیشوندی که حضور یون Fe(II) را نشان می‌دهد و برای نام گذاری ترکیبات به کار می‌رود.
- مولیبدن: عنصری با عدد اتمی42، وزن اتمی95.94، دمای ذوب 617 درجه سانتی‌گراد، نقره‌ای سفید، شکننده، آلیاژی از فولادهای مختلف نماد .
ماهیت فرومولیبدن
فرو مولیبدن، آلیاژی است که از ترکیب آهن و مولیبدن شکل می‌گیرد. این آلیاژ، یک عامل سخت‌کننده بوده و در بسیاری از فولادهای آلیاژی که قابل عملیات حرارتی هستند، مشاهده می‌شود. مولیبدن از خوردگی در فولادهای ضد زنگ جلوگیری کرده و در صورت مخلوط شدن با آهن، مولیبدن نیز تقویت شده و به آستنیت تبدیل می‌شود. لازم به توضیح است که تولید فرو مولیبدن، محدود به گرید خاصی نبوده و در انواع مختلفی از گریدها تولید می‌شود. اگرچه، این محصول عمدتاً در دو گرید اصلی که محتوای مولیبدن خالص آن بین 60 تا 75 درصد است، تولید می‌شود.
فرو مولیبدن را می‌توان در فرآیند ذوب محصولات مختلفی از آهن و فولاد استفاده کرده و به‌عنوان یک افزودنی در کوره قوس الکتریکی و یا ملاقه، در اندازه های مختلفی تولید و عرضه نمود. لازم به ذکر است که جهت استفاده بهینه از این آلیاژ در یک فرآیند ذوب، فرومولیبدن باید پس از پوشاندن فلز مذاب کف ملاقه و قبل از پر شدن سه چهارم آن اضافه شود
مزایای فرو مولیبدن
فرومولیبدن نیز همانند بسیاری از فروآلیاژهای مختلف همچون فرومنگنز، فروسیلیس، فروسیلیکومنگنز و.. نیز دارای مزایای بی‌شماری است. مولیبدن که اغلب به‌عنوان «مولی» نیز شناخته می‌شود، دارای کاربردهای بسیار مهمی‌در تولید فولادهای آلیاژی و فولاد ضد زنگ، چدن های آلیاژی (شمش چدن) و سوپر آلیاژها است. مولیبدن یک عامل سخت‌شدنی قوی است و در عملیات حرارتی بسیاری از فولادهای آلیاژی، نقش بسیار مهمی‌دارد. این آلیاژ، نرم شدن فولاد در دماهای بالا را به تأخیر انداخته و از این نظر در تولید مخازن تحت فشار، فولادهای دیگ بخار و همچنین چندین نوع از فولادهای ابزار برش، بسیار مثمر است. همچنین، مولیبدن مقاومت به خوردگی فولادهای ضد زنگ را بهبود بخشیده و اساس بسیاری از فولادهای دو فاز نورد شده مورد استفاده در کاربردهای خودرو است.
هر چند فرو مولیبدن ممکن است اغلب به‌جای کروم و فرووانادیوم استفاده شود. با این حال، در بسیاری از موارد، به دلیل خواص شگفت انگیزی که ارائه می‌دهد، منحصربه‌فرد است. به همین دلیل است که امروزه استفاده از این فرو آلیاژ نسبت به چند دهه گذشته، رشد قابل توجهی داشته و تقاضای آن در بازارهای جهانی نسبت به عرضه فراتر رفته است.
به بیانی دیگر، این آلیاژ در ترکیب با سایر عناصر آلیاژی برای تولید آلیاژهایی با خواص فیزیکی خاص و همچنین فولاد ضد زنگ، فولاد مقاوم در برابر حرارت، فولاد مقاوم در برابر اسید و فولاد ابزار استفاده می‌شود. افزودن فرومولیبدن به چدن‌های آلیاژی، ساختار قطعات چدن را بهبود بخشیده، استحکام را افزایش می‌دهد و همچنین عملکرد آهن خاکستری و مقاومت به سایش را در دماهای بالا بهبود می‌بخشد. در یک جمع بندی از مزایای فرومولیبدن، می‌توان اظهار داشت که اضافه کردن این آلیاژ به فرایند تولید فولاد:
- خواص فولاد را بهبود می‌دهد.
- موجب می‌شود که فولاد تولیدی ساختار میکروکریستالی یکنواختی داشته باشد.
- دمای تجزیه یوتکتیک فولاد را کاهش می‌دهد.
- محدوده دمای خاموش شدن و بازپخت فولاد را گسترش می‌دهد.
- شکنندگی فولاد نیکل کروم را از بین برده و استحکام و مقاومت آن را افزایش می‌دهد.
- مقاومت فولاد در برابر سنگ زنی و ضربه را افزایش می‌دهد.
- موجب می‌شود که فولاد تولیدی، ساختار دانه ریز یکنواختی داشته و سختی پذیری فولاد به میزان قابل توجهی افزایش یابد.
- در فولاد با سرعت بالا، مولیبدن می تواند جایگزین تنگستن شود.
تولید فرومولیبدن
بر اساس گزارشات جهانی، بخش قابل توجهی از فرو مولیبدن در کشورهایی همچون روسیه، چین، ایالات متحده، شیلی و روسیه تولید و به بازارهای جهانی عرضه می‌شود. لازم به ذکر است که ساده‌ترین تعریف صورت گرفته در حوزه فرآیند تولید فرو مولیبدن، به این صورت است که پس از استخراج مولیبدن و تبدیل آن به اکسید مولیبدن (VI) MoO3، اکسید مورد نظر با اکسید آلومینیوم و آهن مخلوط شده و سپس در یک واکنش آلومینوترمی، مورد احیا قرار می‌گیرد. پس از روند احیا، فرو مولیبدن تشکیل شده از طریق همجوشی پرتو الکترونی ، تصفیه می‌شود. البته در برخی از کارگاه‌های تولیدی، فرایند تصفیه اعمال نشده و محصول به صورت تصفیه نشده بسته بندی می‌شود. شایان ذکر است که این آلیاژ تولیدی، اغلب به صورت پودر و یا بریکت‌های کوچک بسته بندی شده در کیسه‌ها یا درام های فولادی، به بازار عرضه می‌شوند.
انواع کاربرد فرو مولیبدن
لازم به ذکر است که مهم‌ترین کاربرد عملی فرو مولیبدن مربوط به استفاده به‌عنوان یک آلیاژ آهنی بوده و بسته به میزان محتوای مولیبدن موجود در آن، در تولید ابزارهای زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:
- سخت افزار و ابزارهای نظامی
- انواع مختلفی از تجهیزات و ماشین آلات
- لوله‌های حمل و نقل مواد در پالایشگاه‌های نفت و گاز
- قطعات شارژ و مته‌های چرخشی
- انواع مختلفی از اتومبیل‌ها از جمله کامیون
- کشتی و لوکوموتیو
- مبدل های حرارتی
- فولادهای ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت (استفاده از این فولادها در کارخانه‌های سوخت مصنوعی و شیمیایی بسیار حائز اهمیت است)
- پلاستیک و ظروف ذخیره سازی
همچنین لازم به ذکر است که آن دسته از فرو مولیبدن‌هایی که دارای درصد بالایی از مولیبدن می‌باشند، در فرایند تولید قطعات ماشینکاری با سرعت بالا و همچنین پیچ گوشتی ها، قالب ها، ابزارهای ریخته گری سنگین و بسیاری از انواع آسیاب‌های گلوله‌ای و غلطکی، پرکاربرد هستند.
بازار فرومولیبدن
قیمت فرومولیبدن از زمان شروع جنگ جهانی دوم و متعاقباً از پایان جنگ جهانی دوم کاهش یافت. با این حال، امروزه بازار مربوط به این آلیاژ دارای ثبات است، هر چند از زمان ورود بسیاری از کشورها به تولید این آلیاژ (از جمله شیلی) قیمت آن نسبت به گذشته با کاهش قابل توجهی همراه شد. عامل دیگر در تاریخ بازار فرو مولیبدن، فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی سابق بود که در آن سیستم منحصربه‌فرد استخراج و تولید به شدت مختل شد. اخیراً به دلیل افزایش تقاضای جهانی، قیمت‌ها بار دیگر در حال افزایش است. جهت کسب اطلاعات دقیق‌تر از قیمت فرومولیبدن در بازارهای جهانی می‌توانید به وب‌سایت‌های معتبر موجود در این زمینه مراجعه نمایید.
بازار فرومولیبدن
فرومولیبدن به‌عنوان یک آلیاژ استراتژیک، نقش کلیدی در بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی فولادها ایفا می‌کند. با وجود نوسانات اخیر در بازار و کاهش سودآوری تولیدکنندگان، انتظار می‌رود با افزایش تقاضا در صنایع مختلف، به ویژه در حوزه‌های نظامی و فناوری‌های نوین، بازار فرومولیبدن در آینده‌ای نزدیک به ثبات برسد.
