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金屬硅又稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅,其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。 硅是非金屬元素,呈灰色,有金屬色澤,性硬且脆。硅的含量約占地殼質(zhì)量的26%;原子量為28.80;密度為2.33g/m3;雖然硅鈣合金是一種危險(xiǎn)品,但隨著工藝的升級(jí),硅鈣合金廠家生產(chǎn)技術(shù)也在隨之升級(jí),現(xiàn)在新型硅鈣合金的生產(chǎn)從技術(shù)上大大提升了硅鈣合金的化學(xué)穩(wěn)定性有效降低了其危險(xiǎn)系數(shù),硅鈣合金在行業(yè)內(nèi)作用非常大,行業(yè)應(yīng)用也非常廣泛,是很好的冶金材料。熔點(diǎn)為1410°C;沸點(diǎn)為2355°C;電阻率為2140歐姆。
金屬硅的牌號(hào):按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、3303、2202、等不同的牌號(hào)。
金屬硅的附加產(chǎn)品:包括硅微粉,金屬硅渣等。其中硅微粉也稱硅粉、微硅粉或硅灰,它廣泛應(yīng)用于耐火材料和混凝土行業(yè)。
在連續(xù)冶煉法中,爐渣的熔點(diǎn)對(duì)爐溫有很大的影響。在冶煉硅錳合金時(shí),因?yàn)闋t渣中的SiO2和MnO在12400C會(huì)組成低熔點(diǎn)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(wèn)題。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。
錳礦的品位和塊度對(duì)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(gè)爐口冒火,料層均勻下沉。原料預(yù)熱好,落入下部反應(yīng)區(qū)時(shí)帶入較多的熱量,同時(shí)塊度大,熔化很慢,成渣溫度也高,這都有助于爐溫的提高。
氧化硅礦物冶煉金屬硅的過(guò)程是無(wú)渣過(guò)程,化學(xué)硅冶煉對(duì)硅石的選用較嚴(yán)格,不光雜質(zhì)含量要少,還要求有高的機(jī)械強(qiáng)度、足夠的熱穩(wěn)定性,適宜的粒度組成。
化學(xué)用硅熔煉盡量采用硅石。天然形態(tài)的氧化硅或者是以獨(dú)立的石英礦物存在,或者是以幾乎全是由氧化硅積成的巖石—硅石,或硅石形態(tài)的砂巖存在。電子儀器的晶體管化使硅晶體管在宇宙飛行等方面的自動(dòng)化及遙控設(shè)備上的應(yīng)用更加廣泛。生產(chǎn)化學(xué)用硅的含有氧化硅礦物中的雜質(zhì)和粘著物,在熔煉過(guò)程中有的完全被還原,有的部分被還原,有的以化合物形態(tài)進(jìn)入產(chǎn)品硅中或生成熔渣。
金屬硅成分主要是硅,因此和硅具有相類似的性質(zhì)。硅有無(wú)定形硅和晶形硅兩種同素異形體。
無(wú)定形硅化學(xué)性質(zhì)活潑,在氧氣中能劇烈燃燒。它在高溫下與鹵素、氮、碳等非金屬發(fā)生反應(yīng),也能與鎂、鈣、鐵等金屬作用,生成硅化物。
無(wú)定形硅幾乎不溶于無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸。濃NaOH溶液能溶解無(wú)定形硅,放出氫氣。晶形硅比較不活潑,即使在高溫下也不與氧氣化合,它也不溶于任何一種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸,但可溶于HNO3的混合酸以及濃NaOH溶液。