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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。由于電極插入爐料淺,故不適宜采用較高電壓冶煉,應(yīng)該采用較低的二次電壓冶煉??傊?,冶煉硅鐵從爐內(nèi)反應(yīng)直到出鐵,澆注過程中,與碳接觸的機(jī)會(huì)顯然很多。但是,硅鐵的含碳量卻低于0.1%,一般為0.05%~0.07%。
我們以知硅鐵是硅和鐵組成的合金。如果焦碳的電阻小,通過爐料的電流大,使電極上升,電極插入深度就淺。體積相同的兩塊硅鐵,其中含硅量越多,即含鐵量越少的就越輕;反之,含硅量越少,即含鐵量越多就越重。由此可知,硅鐵中含硅量越多,其比重越小;反之,含硅量越少,其比重越大。這樣,根據(jù)比重多少,就可知硅鐵中的含硅量。
硅鐵冶煉的基本反應(yīng),是利用焦碳中的碳,將硅石中二氧化硅的硅還原出來的反應(yīng)。要使這一反應(yīng)順利進(jìn)行,必須有良好的爐況。正確的加料方法,是獲得良好爐況、達(dá)到高產(chǎn)量低消耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。每批料必須混合均勻后加入爐內(nèi),不準(zhǔn)偏加料。
均勻地混合爐料是保證爐內(nèi)反應(yīng)正常進(jìn)行的重要操作條件。爐料中鋼屑數(shù)量較多,爐料導(dǎo)電性強(qiáng),電極插入深度比冶煉75硅鐵的淺。如果爐料未經(jīng)均勻混合或任意選擇性的加入爐內(nèi),這就是同常所說的“偏加料”,其結(jié)果是在爐內(nèi)局部區(qū)域造成硅石過?;蚪固歼^剩,這兩種情況都不利于爐內(nèi)反映順利進(jìn)行,而使?fàn)t況惡化??梢姡瑺t料混合均勻是十分重要的。
影響電極插入深度的因素有哪些?
焦碳加入量:焦碳的導(dǎo)電性比硅強(qiáng)。料面火焰呈藍(lán)色,并且為弱無力:爐料中過剩的焦炭,發(fā)生燃燒反應(yīng),這種火焰是藍(lán)色的,并且為弱無力。如果焦碳加入量過多,會(huì)影響電極深插。因此,在滿足硅石中的二氧化碳充分還原的條件下,焦碳加入不要過多,以利于電極插入。焦碳粒度:焦碳的粒度小,表面積增大,增加接觸面,爐料的電阻大,則電極插入深;反之,焦碳的粒度大,表面積減少,爐料的電阻小,則電極的插入深度就變淺。
焦碳性質(zhì):這里主要是指焦碳本身的電阻。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是對(duì)鋼質(zhì)量影響較大的雜質(zhì),硅鐵含磷較多時(shí)易使硅鐵粉化。如果焦碳的電阻小,通過爐料的電流大,使電極上升,電極插入深度就淺。反之,焦碳的電阻大,例如使用煤氣焦等,因其電阻大,電極則可深插。二次電壓:當(dāng)冶煉采用較高的二次電壓時(shí),電弧較長,電極在爐料內(nèi)插入較淺。反之,采用較低的二次電壓,電極插入爐料就比較深。
硅石加入爐內(nèi)預(yù)熱時(shí)均有不同程度的爆裂,這是因二氧化硅晶格變化時(shí)體積膨脹造成的。不同產(chǎn)地的硅石,其爆裂程度不同。
選礦源時(shí)要把硅石先做爐內(nèi)試驗(yàn),再確定是否能用。小爐子用的硅石,可因地制宜,適當(dāng)酌情降低質(zhì)量要求。對(duì)硅石粒度也有要求,粒度過大,反應(yīng)速度減慢,粒度過小或粉末多,會(huì)影響料面的透氣性。粉末多的硅石帶入泥土也多,使渣量增加。