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硅是半金屬,舊稱“矽”。熔點(diǎn)為1420℃,密度為2.34克/厘米3。質(zhì)硬而脆。在常溫下不溶于酸,易溶于堿。硅球作為一種新型的鐵合金產(chǎn)品主要被應(yīng)用于煉鋼,早在硅球剛剛上市的時(shí)候,許多人對(duì)硅球認(rèn)可度并不高,其原因還是歸結(jié)于硅鐵在行業(yè)內(nèi)的影響力,人們對(duì)于這一新型的鐵合金產(chǎn)品充滿了疑惑,現(xiàn)在硅球不僅僅在國(guó)內(nèi)流行,而且在出口方面國(guó)外的認(rèn)可度也呈上升狀態(tài)。金屬硅的性質(zhì)與鍺、鉛、錫相近,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。硅在地殼中資源極為豐富,僅次于氧,占地殼總重的四分還強(qiáng),以二氧化硅或硅酸鹽形式存在。純的硅礦物是石英或硅石。硅有兩種同素異形體:一種為暗棕色無(wú)定形粉末,性質(zhì)活潑,在空氣中能燃燒;另一種為性質(zhì)穩(wěn)定的晶體(晶態(tài)硅)。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材,的石英用于制作合金、金屬和單晶。
金屬硅成分主要是硅,因此和硅具有相類似的性質(zhì)。硅有無(wú)定形硅和晶形硅兩種同素異形體。無(wú)定形硅是灰黑色粉末,實(shí)際上也是一種微晶體。
晶形硅具有金剛石的晶體結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體性質(zhì) , 熔點(diǎn) 1410℃ , 沸點(diǎn) 2355℃ ,密度2.32~2.34克/厘米3,莫氏硬度 7,性脆 。無(wú)定形硅化學(xué)性質(zhì)活潑,在氧氣中能劇烈燃燒。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽(yáng)能電池,比用鍺單晶制成的好。它在高溫下與鹵素、氮、碳等非金屬發(fā)生反應(yīng),也能與鎂、鈣、鐵等金屬作用,生成硅化物。
晶形硅比較不活潑,即使在高溫下也不與氧氣化合,它也不溶于任何一種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸。
硅錳合金主要是作為鋼鐵生產(chǎn)的脫氧劑和合金劑的中間料,同時(shí)也是中、低碳錳鐵生產(chǎn)的主要原料。
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其他元素組成的合金,是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。其消耗量占電爐鐵合金產(chǎn)品的第二位。錳能與硅組成化合成硅化物MnSiO3、MnSiO和MnSiO3。硅錳合金里的硅和錳,與氧的親和力較強(qiáng),在煉鋼中使用硅錳合金,產(chǎn)生的脫氧產(chǎn)物MnSiO3和MnSiO4熔分別是1270℃和1327℃,具有熔點(diǎn)低、顆粒大、容易上浮、脫氧效果好等優(yōu)點(diǎn)。在相同條件下使用錳或硅單獨(dú)脫氧,其燒損率分別是46%和37%,而用硅錳合金脫氧,二者燒損率者是29%。
因此,它在煉鋼中得到了廣泛的應(yīng)用,其產(chǎn)量增長(zhǎng)速度高于鐵合金的平均增長(zhǎng)速度,成為鋼鐵工業(yè)不可缺少的復(fù)合脫氧劑和合金加入劑。含碳在1.9%以下的硅錳合金,還是用于生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法金屬錳的半成品。
生產(chǎn)中可根據(jù)渣量和渣的流動(dòng)性來(lái)判斷爐渣堿度,正常冶煉時(shí),每爐的渣量和鐵量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。若出渣過(guò)多,出鐵較少,說(shuō)明堿度高;若渣量少,流不出來(lái),出鐵口掛渣,說(shuō)明堿度低。
爐渣的流動(dòng)性和堿度直接相關(guān),渣稀,堿度就高、渣粘、堿度就低。二氧化硅是較難還原的氧化物,它的還原程度與還原劑的用量特別是與爐溫有關(guān)。因此,冶煉硅含量較高的硅錳合金除適當(dāng)增加還原劑的用量外,關(guān)鍵是怎樣提高爐內(nèi)的溫度。