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硅鐵在鑄鐵工業(yè)中也有重要的應(yīng)用。它常用作孕育劑和球化劑,特別是在球墨鑄鐵的生產(chǎn)中。硅鐵的加入可以防止鐵中碳化物的形成,促進(jìn)石墨的析出和球化,從而改善鑄鐵的性能。
此外,硅鐵在鐵合金生產(chǎn)中也是重要的還原劑,特別是在生產(chǎn)低碳鐵合金時(shí)。它還能用于制造硅鐵合金、玻璃鐵合金、鉻鐵合金等,這些鐵合金在不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
除了上述應(yīng)用,硅鐵在電子工業(yè)中也扮演著關(guān)鍵角色。由于其良好的導(dǎo)電性和磁性,硅鐵常被用作電子元件和傳感器的關(guān)鍵材料。它還可以用于制造電動(dòng)機(jī)、變壓器和電磁鐵等電器設(shè)備。此外,硅鐵還可以用于制備電子級(jí)硅材料,用于集成電路、太陽能電池等領(lǐng)域。
硅鐵的生產(chǎn)工藝主要有以下幾種:
矽酸鹽法:
這是硅鐵生產(chǎn)過程中比較新的方法之一,其原理是將石英和硅酸鹽等原料通過高溫反應(yīng)制得硅鐵。
這種方法生產(chǎn)成本較低,且不需要消耗大量的電能,但對(duì)原料的純度和粒度要求也較高。
它更適合生產(chǎn)高純度的硅鐵產(chǎn)品。
高爐-電爐聯(lián)合法:
這種方法首先在高爐中將鐵礦石還原為生鐵,然后將生鐵與高純度硅石進(jìn)行反應(yīng),生成硅鐵。
接下來進(jìn)行澆鑄,將熔融的硅鐵倒入模具中,冷卻后凝固成塊。
對(duì)硅鐵塊進(jìn)行破碎、磨粉等處理,得到不同規(guī)格的硅鐵產(chǎn)品。
在實(shí)際生產(chǎn)中,電爐法和矽酸鹽法得到了廣泛應(yīng)用。選擇哪種生產(chǎn)工藝取決于原料的可用性、產(chǎn)品的需求以及生產(chǎn)成本和效益的考慮。
冶煉硅鐵焦炭是主要原料,它又是冶煉硅鐵的還原劑,所以要求焦炭?jī)?nèi)的固定碳的含量越高越好,要大于84﹪,同時(shí)要求焦炭灰分要低。因焦炭灰分含量高時(shí),渣量增加,河南硅鐵,由于灰分內(nèi)含60﹪左右的三氧化二鋁﹙AI2O3﹚,造成爐渣粘不易排除。此外,灰分高的焦炭加入爐內(nèi)易使料面燒結(jié),影響透氣性。因此,硅鐵多少錢一噸,要求焦炭灰分含量應(yīng)低于13%。
焦炭中的碳大部分是以固定碳形式存在,但也有少部分的碳是以碳?xì)浠衔铹v通常稱為揮發(fā)分﹚形式存在。這部分碳?xì)浠衔镌诟邷叵录磽]發(fā)跑掉,硅鐵報(bào)價(jià),所以要焦炭的揮發(fā)分含量不大于2%。
除對(duì)焦炭有化學(xué)成分要求外,對(duì)其物理性能也有要求。焦炭高溫下電阻越大,電極插入爐料越深,有助于提高爐溫,從而擴(kuò)大坩堝。焦炭的氣孔率大,不但電阻大,表面積也大,增加了化學(xué)反應(yīng)面積,加速了化學(xué)反應(yīng)的速度。
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