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硅錳合金中的硅和錳是碳鋼中所用的主要合金元素。錳是煉鋼過(guò)程中主要的脫氧劑之一,幾乎所有的鋼種都需要用錳來(lái)脫氧。因?yàn)橛缅i來(lái)脫氧時(shí)所生成的氧產(chǎn)物熔點(diǎn)較低,易于上??;錳還能增大硅和鋁等強(qiáng)脫氧劑的脫氧效果。我國(guó)的工業(yè)鋼都需加入少量的錳作為脫硫劑,使鋼能進(jìn)行熱軋、鍛造及其它工藝而不致斷裂。
硅錳合金材料是煉鋼產(chǎn)業(yè)中的重要的添加劑,其中它所含的錳元素是各鋼種中重要的合金元素,在合金鋼中也會(huì)添加15%以上的錳以增加鋼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。且硅是生鐵和碳鋼中次于錳的重要的合金元素。在鋼生產(chǎn)中,硅主要用作熔融金屬的脫氧劑,或作為合金添加劑使鋼增加強(qiáng)度和改善其性能。
硅錳材料的制備工藝是否復(fù)雜
我國(guó)工業(yè)上冶煉硅錳合金時(shí),硅和錳是從熔融態(tài)的硅酸錳中還原出來(lái)。氧化錳易被還原,而二氧化硅難被還原。為使二氧化硅能得到充分還原以保證合金成分,從控制爐渣成分角度來(lái)考慮,應(yīng)選擇低堿度爐渣為宜,且堿度愈低愈好。硅還是一種有效的石墨化介質(zhì),它能使鑄鐵中的碳變成游離的石墨碳 。
冶煉硅錳時(shí),我們要提高爐渣的堿度的途徑是提高二氧化硅的還原率來(lái)實(shí)現(xiàn),不能依靠添加氧化鈣或氧化錳來(lái)實(shí)現(xiàn),因?yàn)檠趸}和氧化錳錳的增加限制了二氧化硅的還原,降低了錳的回收率。通常情況下,加入標(biāo)準(zhǔn)灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的硅可達(dá)4%。而大量的錳和硅都是以鐵合金的形式添加到鋼液中的。
電爐法生產(chǎn)錳鐵是以電能為熱源,焦炭為還原劑,在爐身較矮的還原電爐中生產(chǎn)的一種方法。電爐錳鐵硅、磷、硫雜質(zhì)含量少;由于電爐法需要的焦炭量大大少于高爐法對(duì)焦炭的需要量,冶煉一噸錳鐵需要的爐料量也少一些,相應(yīng)地帶入產(chǎn)品中的磷含量較低,容易獲得低磷產(chǎn)品。
錳鐵按含碳量不同分為高碳、中碳和低碳三類。常見(jiàn)的高碳錳鐵呈深灰色,帶有藍(lán)黃閃光色彩,含碳量為6%~7%,具有針狀結(jié)晶和氣泡孔洞斷面組織,性質(zhì)硬脆。錳鐵主要用作煉鋼時(shí)的脫氧劑和除硫劑,也是冶煉含錳鋼的合金元素加入劑。含有10%~25%錳的錳鐵斷面結(jié)晶發(fā)光似鏡,稱為鏡鐵,但由于雜質(zhì)含量較多,用途不大。
電爐高碳錳鐵主要用于煉鋼作脫氧劑、脫硫劑及合金添加劑,另外隨著中低碳錳鐵生產(chǎn)工藝的進(jìn)步,高碳錳鐵還可應(yīng)用于生產(chǎn)中低碳錳鐵。我國(guó)工業(yè)上生產(chǎn)的這種合金產(chǎn)品主要是用于煉鋼作脫氧劑或合金元素添加劑。因此,對(duì)我國(guó)的冶煉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,有著一定的影響。
高碳錳鐵的冶煉方法也是可以分為很多種,而高爐法是高碳錳鐵生產(chǎn)較早采用的一種方法。 該法以焦炭作為還原劑和熱源,白云石或石灰作熔劑,用高爐生產(chǎn)高碳錳鐵。當(dāng)然,傳統(tǒng)工藝的生產(chǎn)方法上,有利也有弊,我們?cè)谏a(chǎn)和加工方面,均要有一定的專業(yè)技術(shù)手段才好。