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硅鐵是應(yīng)用廣泛的一個鐵合金品種。它是硅和鐵按一定比例組成的硅鐵合金,是煉鋼不可缺少的材料。生產(chǎn)實(shí)踐證明,鋼中有了氧會顯著地惡化鋼的性質(zhì),降低鋼的機(jī)械性能。
因此,煉鋼過程中必須要脫氧。氧在鋼中以氧化亞鐵﹙FeO﹚狀態(tài)存在。硅是與氧結(jié)合能力很強(qiáng)的元素。煉鋼過程中加入硅鐵后,便會發(fā)生脫氧反應(yīng)。硅與氧結(jié)合力很強(qiáng),故冶煉某些品種的鐵合金時,也有用硅鐵作還原劑,例如鎢鐵、鋁鐵等。硅還有導(dǎo)電性能低,導(dǎo)熱性差和導(dǎo)磁性較強(qiáng)的重要物理性能。因此煉硅鋼時硅鐵可作合金劑。
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,因此對硅石含硫量不作要求。
硅石中的氧化鈣﹙CaO﹚和氧化鎂﹙MgO﹚含量較高,冶煉時就會增加渣量,并侵蝕出鐵口,為此要求硅石中氧化鈣和氧化鎂含量之和小于1%。硅石加入爐內(nèi)預(yù)熱時均有不同程度的爆裂,這是因二氧化硅晶格變化時體積膨脹造成的。不同產(chǎn)地的硅石,其爆裂程度不同。受熱后爆裂程度較大的硅石,在冶煉時會惡化料面的透氣性,造成爐況變壞。因此。要求硅石在高溫下,應(yīng)具有一定熱穩(wěn)定性。
大硅鐵礦熱爐溫度較高,硅石更易早期爆裂,因此要用質(zhì)量好些硅石。選礦源時要把硅石先做爐內(nèi)試驗(yàn),再確定是否能用。小爐子用的硅石,可因地制宜,適當(dāng)酌情降低質(zhì)量要求。
每批料的配比,是根據(jù)硅鐵冶煉的化學(xué)反應(yīng)原理和所用原料的成分,并結(jié)合實(shí)際情況計(jì)算出來的。所以,加入爐內(nèi)的每批料的組成,必須符合批料的配比。均勻地混合爐料是保證爐內(nèi)反應(yīng)正常進(jìn)行的重要操作條件。
如果爐料未經(jīng)均勻混合或任意選擇性的加入爐內(nèi),這就是同常所說的偏加料,其結(jié)果是在爐內(nèi)局部區(qū)域造成硅石過?;蚪固歼^剩,這兩種情況都不利于爐內(nèi)反映順利進(jìn)行,而使?fàn)t況惡化??梢?,爐料混合均勻是十分重要的。爐料要連續(xù)地一小批一小批地加入爐內(nèi)。這樣不但易于控制料面的高度,而且可以使加入爐料的組成及其分布比較均勻。