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為什么硅鐵中的含碳量很低?
冶煉硅鐵用焦炭作還原劑,使較易增碳的自焙電極,采用焦炭磚砌筑出鐵口和流鐵槽,有時(shí)用石墨粉涂錠模,使用炭質(zhì)樣勺取液體樣等等。冶煉硅鐵從爐內(nèi)反應(yīng)直到出鐵,澆注過(guò)程中,與碳接觸的機(jī)會(huì)顯然很多。
硅鐵中硅含量越高,則其碳含量越低。硅鐵中硅含量約大于30%時(shí),硅鐵中的碳絕大部分是以碳化硅﹙SiC﹚狀態(tài)存在。碳化硅在坩堝內(nèi)易被二氧化硅或一氧化硅氧化而被還原。硅鐵孕育劑是廠家將硅與鐵元素結(jié)合在通過(guò)機(jī)器制作而成的鐵合金產(chǎn)品,硅鐵孕育劑在廠家煉鋼的過(guò)程中是不可缺少的脫氧劑,在煉鋼過(guò)程中放入少量硅鐵孕育劑可將鋼水中的氧氣沉淀擴(kuò)散脫氧,經(jīng)硅鐵孕育劑脫氧后制作而成的成品鋼材質(zhì)量好硬度高。碳化硅在硅鐵中,尤其溫度低時(shí),其溶解度很小,易析出而上浮。所以,留在硅鐵中的碳化硅很低,故硅鐵含碳量很低。
什么樣的硅石適于冶煉硅鐵?
硅石是冶煉硅鐵的基本原料之一。為減少渣量,降低電耗和提高產(chǎn)量,要求硅石中的二氧化硅含量大于97%。硅石中的,三氧化二鋁是有害雜質(zhì),它的熔點(diǎn)高約為2050℃當(dāng)爐渣中含有較高的三氧化二鋁時(shí),將造成排渣困難。根據(jù)硅鐵質(zhì)量的要求,冶煉時(shí)只準(zhǔn)用普通碳素鋼屑,不準(zhǔn)用合金鋼屑,例如不銹鋼,含鉻高,高錳鋼,含錳高等等。同時(shí)硅石中三氧化二鋁較多時(shí),易使鋁被還原出來(lái)而進(jìn)入硅鐵中,使硅鐵的含鋁量增加,影響硅鐵質(zhì)量。因此,要求硅石中的三氧化二鋁不大于1%,硅石表面呈現(xiàn)粉紅色線條是三氧化二鋁存在的象征。三氧化二鋁也常存在硅石表面泥土中,為此,硅石入爐之前用水沖洗,以減少冶煉時(shí)的渣量。
硅鐵硅鐵就是鐵和硅組成的鐵合金。硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅鐵常用于煉鋼時(shí)作脫氧劑,同時(shí)由于SiO2生成時(shí)放出大量的熱,在脫氧的同時(shí),對(duì)提高鋼水溫度也是有利的。在鑄鐵中加入一定量的硅鐵粉和冶金材料能阻止鐵中形成碳化物、促進(jìn)石墨的析出和球化,因而在球墨鑄鐵的生產(chǎn)過(guò)程中,硅鐵粉是一種很重要的添加劑,它的加入對(duì)于鑄鐵的質(zhì)量也有良好的提升作用。同時(shí),硅鐵還可作為合金元素加入劑,在煉鋼工業(yè)中,利用硅鐵粉在高溫下烯燒能放出大量熱這一特點(diǎn),常作為鋼錠帽發(fā)熱劑使用以提高鋼錠的質(zhì)量和回收率。
硅鐵還可作為合金劑用于煉鋼中。鋼中添加一定數(shù)量的硅,能顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性,提高鋼的磁導(dǎo)率,降低變壓器鋼的磁滯損耗。廣泛用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、合結(jié)鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中,常用來(lái)制造單晶硅或配制有色金屬合金。
高爐是利用碳從鐵的氧化物中還原出鐵的一種豎爐生產(chǎn)技術(shù),主要產(chǎn)品是提供煉鋼用的鐵水。硅鐵中硅含量約大于30%時(shí),硅鐵中的碳絕大部分是以碳化硅﹙SiC﹚狀態(tài)存在。高爐煉鐵是以精料為基礎(chǔ),燒結(jié)礦作為高爐爐料為主要的成分,其質(zhì)量的優(yōu)劣程度直接決定了鋼鐵成品質(zhì)量的好壞,所以,提高燒結(jié)礦成品的質(zhì)量,是高爐生產(chǎn)的首要任務(wù),一般采取的高爐精料技術(shù)。