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在煉鋼工業(yè)中用作脫氧劑和合金劑。為了獲得化學(xué)成分合格的鋼和保證鋼的質(zhì)量,在煉鋼的后期必須進(jìn)行脫氧,硅和氧之間的化學(xué)親和力很大,因而硅鐵是煉鋼較強(qiáng)的脫氧劑用于沉淀和擴(kuò)散脫氧。塌料和刺火情況:正常配料情況下,如果塌料和“刺火”現(xiàn)象頻繁,說明電極插入爐料太淺。在鋼中添加一定數(shù)量的硅,能提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性,因而在冶煉結(jié)構(gòu)鋼(含硅0.40-1.75%)、工具鋼(含SiO.30-1.8%)、彈簧鋼和變壓器用硅鋼(含硅2.81-4.8%)時(shí),也把硅鐵作為合金劑使用。此外,在煉鋼工業(yè)中,利用硅鐵粉在高溫下烯燒能放出大量熱這一特點(diǎn),常作為鋼錠帽發(fā)熱劑使用以提高鋼錠的質(zhì)量和回收率。
在鑄鐵工業(yè)中用作孕育劑和球化劑。鑄鐵是現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的金屬材料,它比鋼便宜,容易熔化冶煉,具有優(yōu)良的鑄造性能和比鋼好得多的搞震能力,特別是球墨鑄鐵,其機(jī)械性能達(dá)到或接近鋼的機(jī)械性能。生產(chǎn)上為了把氧從二氧化硅分離除去,采用在礦熱爐內(nèi)高溫條件下,以焦炭中的碳奪取二氧化碳中的氧,而且溫度越高,碳奪取氧的能力隨之增強(qiáng)。在鑄鐵中加入一定量的硅鐵能阻止鐵中形成碳化物、促進(jìn)石墨的析出和球化,因而在球墨鑄鐵生產(chǎn)中,硅鐵是一種重要的孕育劑和球化劑。
在鐵合金生產(chǎn)中用作還原劑。不僅硅與氧之間化學(xué)親和力很大,而且高硅硅鐵的含碳量很低。因此高硅硅鐵(或硅質(zhì)合金)是鐵合金工業(yè)中生產(chǎn)低碳鐵合金時(shí)比較常用的一種還原劑。
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。在鑄鐵中加入一定量的硅鐵能阻止鐵中形成碳化物、促進(jìn)石墨的析出和球化,因而在球墨鑄鐵生產(chǎn)中,硅鐵是一種重要的孕育劑和球化劑。磷在硅石中以P2O5狀態(tài)存在,冶煉時(shí)絕大部分P2O5被碳還原進(jìn)入硅鐵中。所以要求硅石中P2O5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,因此對硅石含硫量不作要求。
硅石中的二氧化硅是酸性氧化物,熔點(diǎn)為1710℃。石灰中的氧化鈣(CaO)是堿性氧化物,熔點(diǎn)為2570℃。為使?fàn)t料混合均勻,每次只準(zhǔn)量一批料,每個(gè)料斗存料為得超過二批料。在爐內(nèi)高溫條件下,這兩種化合物發(fā)生反應(yīng),生成低熔點(diǎn)的化合物,例如CaO,SiO2等中性化合物,爐渣熔點(diǎn)降低到1450-1550℃,以利于排渣,點(diǎn)擊審查,進(jìn)而擴(kuò)大坩堝是爐況好轉(zhuǎn)。
如果因?yàn)榻固恐谢曳诌^高或者硅石表面泥土較多,使?fàn)t內(nèi)存渣過多,此時(shí)加入石灰,發(fā)生氧化鈣和三氧化二鋁的反應(yīng),生成鋁酸鈣如3CaO·Al2O3等化合物,會(huì)使?fàn)t渣的熔點(diǎn)降低,較易排除爐渣。