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在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性,屈服點和抗拉強度,故廣泛用于作彈簧鋼。
在調(diào)質(zhì)結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有較高的導磁率,用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
錳的高價氧化物不穩(wěn)定,受熱后容易分解和被CO還原成低價的氧化物MnO,在1373K-1473K的溫度區(qū)間,錳的高價氧化物已經(jīng)分解或還原成MnO。
MnO較穩(wěn)定,只能用碳直接還原,由于爐料中SiO2較高,MnO在沒開始還原時就與它反應成硅酸鹽,富錳渣中的硅錳也是硅酸鹽的形式存在,因此從MnO中還原錳的反應,實際上是液態(tài)爐渣的硅酸鹽中進行還原的。
爐料中的氧化鐵比氧化錳容易還原,還原出來的鐵與錳組成共熔體,改善了MnO的還原條件。
在連續(xù)冶煉法中,爐渣的熔點對爐溫有很大的影響。其中,硅橡膠具有很好的彈性,且具有耐高溫的特點,主要用于制作耐高溫墊圈等。在冶煉硅錳合金時,因為爐渣中的SiO2和MnO在12400C會組成低熔點的共晶體,而從MnSiO3中還原得到含硅20%的開始還原溫度為14900C,因此冶煉高硅硅錳合金的主要困難也是爐溫問題。
錳礦的品位和塊度對爐溫是有影響的。錳礦含錳越高,渣量就少,爐溫容易上去。錳礦塊度大,透氣性好,整個爐口冒火,料層均勻下沉。原料預熱好,落入下部反應區(qū)時帶入較多的熱量,同時塊度大,熔化很慢,成渣溫度也高,這都有助于爐溫的提高。
不同的制粉方法得到的硅粉活性是有區(qū)別的,判定活性的因素為:粉粒的微觀結構,比表面積、粒徑級配、表面保護和設備鋼耗等。
化學成份符合要求指標的硅,煉制中已獲得較佳微觀結構,保證其擁有參與反應的較佳活性,即其天性或自然性能,制粉時一定要盡量降低對其天然微觀結構的劣化作用,減少其晶粒及晶粒群間的變形,使絕大部分硅粉仍保持住原有的天然微觀結構。
硅粉比表面積大,參與反應速度加快,反應更完善,硅的利用率高,反應區(qū)域流化態(tài)更理想,硅耗率較低,從而顯示其活性高。