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我們以知硅鐵是硅和鐵組成的合金。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??;反之,含硅量越少,其比重越大。在硅鐵生產(chǎn)中,就利用硅鐵這個(gè)特性,快速分析硅鐵的含碳量,這種測定含硅量的方法叫“比重法”。此法簡單、速度快,在生產(chǎn)中很有實(shí)際意義。
由于硅鐵中還含有鋁和鈣元素,他們的比重均與硅的比重不同,例如鈣的比重為1.54鋁的比重為2.7,往往影響測定硅含量的準(zhǔn)確度。
硅鐵的主要用途是做煉鋼的脫氧劑和合金料。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是對(duì)鋼質(zhì)量影響極大的雜質(zhì),硅鐵含磷較多時(shí)易使硅鐵粉化。因此要求磷、硫含量很低。磷在硅石中以﹙P2O5﹚狀態(tài)存在,冶煉時(shí)絕大部分被碳還原進(jìn)入硅鐵中。所以要求硅石中不大于0.02%。
硅石中的含硫量,由于冶煉過程中硫﹙S﹚和硅﹙Si﹚形成硫化硅,如SiS、SiS2等化合物,這些化合物在高溫下易揮發(fā)跑掉,因此對(duì)硅石含硫量不作要求。
冶煉硅鐵焦炭是主要原料,它又是冶煉硅鐵的還原劑,所以要求焦炭內(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,由于灰分內(nèi)含60﹪左右的三氧化二鋁,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,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)浠衔镄问酱嬖?。這部分碳?xì)浠衔镌诟邷叵录磽]發(fā)跑掉,所以要焦炭的揮發(fā)分含量不大于2﹪。
焦炭的粒度對(duì)冶煉有很大影響。粒度過大時(shí),爐料電阻減小,電極不易深插入爐料,造成爐溫低和坩堝小,冶煉不正常。粒度過小或粉末多,則燒損較大,易使?fàn)t況變粘,影響料面的透氣性。因此,焦炭要有一定的使用粒度。大硅鐵電爐所用焦炭粒度以小于8毫米為宜。
小硅鐵電爐爐溫低,為提高溫度有在操作上采取“悶燒”過程,加些焦末可有助于料面的燒結(jié),從而使電極較深的插入爐料中。所以,小容量的硅鐵電爐冶煉時(shí),可用少量的焦末。對(duì)焦炭物理性能要求不做具體規(guī)定。可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,來選擇較合適的焦炭。