屬硅冶煉屬于高耗能生產(chǎn),我國的金屬硅生產(chǎn)已由來已久,隨著國家能源政策的收緊和節(jié)能減排的開展,以及對新能源的提倡,金屬硅冶煉已經(jīng)成為初級的產(chǎn)品和工藝,化學(xué)用硅生產(chǎn)原料在化學(xué)用硅生產(chǎn)上,原料是實現(xiàn)良好作業(yè)的先決條件。硅錳合金是由錳,硅,鐵及少量的碳和其他元素組成的合金,是一種用途較廣的鐵合金,硅錳合金中的錳和硅與氧的親和力較強,在煉鋼中使用硅錳合金,產(chǎn)生的脫氧物MNSIO3和MNSIO4熔點分別為1270度和1327度。用石英的巖石作生產(chǎn)化學(xué)金屬硅的原料,低灰分的含碳材料作還原劑。電爐法生產(chǎn)化學(xué)用硅的原料主要有硅石和碳素原料。碳素原料又以石油焦為主,有的無煙煤或木炭,也可以摻用一部分,以增加爐料比電阻。對原料要求具有必要的純度,有良好的反應(yīng)能力,以便達(dá)到產(chǎn)品的規(guī)格;還原劑具有不同的反應(yīng)能力,以便能與石英石發(fā)生充分反應(yīng);爐料具有不同的成分,并且既有不同的粒度,以便通過適當(dāng)?shù)呐浜?,使?fàn)t料電爐發(fā)生良好的影響。
硅大量用于冶煉成硅鐵合金作鋼鐵工業(yè)中合金元素,在很多種金屬冶煉中作還原劑。硅還是鋁合金中的良好組元,絕大多數(shù)鑄造鋁合金都含有硅。硅是電子工業(yè)超純硅的原料,超純半導(dǎo)體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長等優(yōu)點。
工業(yè)硅又稱結(jié)晶硅或金屬硅。工業(yè)硅的主要用途是作為非鐵合金的添加劑。硅加入到某些有色金屬中時,能提高基體金屬的強度、硬度和耐磨性,有時還能改善基體的鑄造性能。工業(yè)硅也用作要求嚴(yán)格的硅鋼的合金劑,冶煉特種鋼種和非鐵基合金的脫氧劑。
化學(xué)用硅的工藝流程包括爐料準(zhǔn)備,電爐熔煉,硅的精制和澆鑄,除去熔渣夾雜而進行的破碎。作為名稱上區(qū)別于普通硅錳,首先在于元素成分上與普通硅錳的區(qū)別:高硅硅錳一般含硅高(Si>。在爐料配制之前,所有原料都要進行必要的處理。硅石在顎式破碎機中破碎到塊度不大于100mm,篩出小于5mm的碎塊,并用水沖洗潔凈。因為熔爐中碎塊在爐膛上部熔融,從而降低了爐料的透氣性,使生產(chǎn)過程難以進行。石油焦有較高的導(dǎo)電系數(shù),要破碎到塊度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在爐膛口上直接燃燒,會造成還原劑不足。
稀土硅鐵合金和硅鐵的區(qū)別
稀土硅鐵合金一般含稀土17%-37%,Si35%-46%,Mn5%-8%,Ca5%-8%,Ti6%,其余為鐵。合金為銀灰色,熔點為1473-1573K。
稀土鐵合金呈塊狀,有金屬光澤,堅硬而脆,易粉碎。稀土硅鐵合金呈銀灰色。稀土硅鐵鎂合金在銀灰色基體中閃爍著藍(lán)色光澤。
稀土中間合金密度為4.5-4.7g/cm3,熔點為1200-1260℃。
硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英(或硅石)為原料,用電爐冶練制成的。還原脫磷的基本原理是在氧位極低的條件下,依靠脫磷劑中的鈣與合金中的磷化合天生Ca3P2,使合金中的磷得到往除。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅鐵常用于練鋼作脫氧劑,同時由于SiO2生成時放出大量的熱,在脫氧同時,可提高鋼水溫度降底練鋼的能原消耗。硅鐵作為金元素加入劑,廣泛用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、合結(jié)鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中,常用來制造單晶硅或配制有色金屬合金。
用途:硅鐵在鋼工業(yè)、鑄造工業(yè)及其他工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。