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在鐵合金生產(chǎn)企業(yè),通常把煉鋼使用的硅錳合金稱作商品硅錳合金,把冶煉低碳鐵使用的硅錳合金稱作自用硅錳合金,把冶煉金屬用的硅錳合金稱作高硅硅錳合金。
錳能與硅組成化合成硅化物MnSiO3、MnSiO和MnSiO3??梢钥闯?,較為穩(wěn)定的硅化物為MnSi。由于錳的硅化物生成自由能的負值,故遠遠大于錳的碳化物生產(chǎn)自由能的負值,在硅錳合金中含硅量愈高,則含碳量愈低。
硅錳合金是煉鋼過程中主要的脫氧劑之一,幾乎所有的鋼種都需要用硅錳合金等冶金材料來脫氧,這主要是因為硅錳合金中的硅元素可以有效與氧氣結(jié)合產(chǎn)生二氧化硅的原因,用硅錳合金來脫氧時所生成的氧產(chǎn)物熔點較低,易于上浮,硅錳合金還具有增大硅和鋁等強脫氧劑的脫氧用途。
硅錳合金用于煉鋼可以使鋼能進行熱軋、鍛造及其它工藝而不致斷裂,有效提升鋼材的韌性,硅錳合金還是各鋼種中重要的鐵合金元素,在合金鋼中也會添加15%以上的錳以增加鋼的結(jié)構(gòu)強度。
錳鐵一般是由錳、鐵組成的合金煉制而成,其中碳的含量一般在2.0%至8.0%左右。電爐錳鐵主要用于煉鋼作脫氧劑、脫硫劑及合金添加劑,錳鐵主要有兩種煉制方法,分別是高爐法和電爐法。由于高爐與電爐冶煉錳鐵的區(qū)別是熱源不同,所以兩者的爐體結(jié)構(gòu)、幾何形狀及操作方法不一樣,但兩爐子冶煉錳鐵的原理是相同的。
高爐法生產(chǎn)錳鐵始于1875年,至今已有百年多的歷史。我國用高爐生產(chǎn)錳鐵是在1949年。高爐法生產(chǎn)錳鐵,由于焦炭使用量較大,帶入產(chǎn)品中的雜質(zhì)較多,特別是有害元素雜質(zhì)磷的含量遠大于電爐錳鐵。盡管高爐生產(chǎn)具有生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點,但由于鋼鐵工業(yè)對鐵合金的品質(zhì)要求日益提高,在爐外脫磷技術(shù)逐步成熟到投入工業(yè)化生產(chǎn)以前,其應用范圍受到一定限制。