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冶煉硅鐵用焦炭作還原劑,使較易增碳的自焙電極,采用焦炭磚砌筑出鐵口和流鐵槽,有時(shí)用石墨粉涂錠模,使用炭質(zhì)樣勺取液體樣等等。總之,冶煉硅鐵從爐內(nèi)反應(yīng)直到出鐵,澆注過(guò)程中,與碳接觸的機(jī)會(huì)顯然很多。鑄鐵是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中一種重要的金屬材料,它比鋼便宜,輕易熔化冶煉,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。但是,硅鐵的含碳量卻低于0.1%,一般為0.05%~0.07%。
我們以知硅鐵是硅和鐵組成的合金。體積相同的兩塊硅鐵,其中含硅量越多,即含鐵量越少的就越輕;反之,含硅量越少,即含鐵量越多就越重。由此可知,硅鐵中含硅量越多,其比重越??;反之,含硅量越少,其比重越大。這樣,根據(jù)比重多少,就可知硅鐵中的含硅量。硅鐵還可作為合金元素加入劑,廣泛應(yīng)用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中,硅鐵在鐵合金生產(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中,常用作還原劑。
什么樣的焦炭適于冶煉硅鐵?
冶煉硅鐵焦炭是主要原料,它又是冶煉硅鐵的還原劑,所以要求焦炭?jī)?nèi)的固定碳的含量越高越好,要大于84%,同時(shí)要求焦炭灰分要低。因焦炭灰分含量高時(shí),渣量增加,由于灰分內(nèi)含60%左右的三氧化二鋁,造成爐渣粘不易排除。在鋼中添加一定數(shù)量的硅,能顯著的提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性,因而在冶煉結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和變壓器用硅鋼時(shí),也把硅鐵作為合金劑使用。此外,灰分高的焦炭加入爐內(nèi)易使料面燒結(jié),影響透氣性。
焦炭中的碳大部分是以固定碳形式存在,但也有少部分的碳是以碳?xì)浠衔镄问酱嬖?。這部分碳?xì)浠衔镌诟邷叵录磽]發(fā)跑掉,所以要焦炭的揮發(fā)分含量不大于2%。除對(duì)焦炭有化學(xué)成分要求外,對(duì)其物理性能也有要求。爐料中鋼屑數(shù)量較多,爐料導(dǎo)電性強(qiáng),電極插入深度比冶煉75硅鐵的淺。焦炭高溫下電阻越大,電極插入爐料越深,有助于提高爐溫,從而擴(kuò)大坩堝。
硅鐵冶煉時(shí)為什么大料批不好?
稱量準(zhǔn)確,各種材料必須按規(guī)定的數(shù)量進(jìn)行稱量,誤差要小。如果稱量不準(zhǔn),爐況不易掌握,甚至可能出廢品。因此,配料工作要細(xì)心,還要經(jīng)常檢查稱量工具的準(zhǔn)確度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)調(diào)整或修理。要按規(guī)定的是順序進(jìn)行配料,以使?fàn)t料均勻混合。在鑄鐵中加進(jìn)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。原料堆比重相差很大。為了爐料混合均勻,配料順序?yàn)榻固?、硅石,然后是鋼屑?/span>
料批的大小是以批料中硅石數(shù)量為準(zhǔn)。目前冶煉硅鐵時(shí),一般每批料中有200公斤硅石或300公斤硅石。前者叫小料批,后者叫大料批。這部分碳?xì)浠衔镌诟邷叵录磽]發(fā)跑掉,所以要焦炭的揮發(fā)分含量不大于2%。從爐料混合均勻角度來(lái)說(shuō),料批越小混合得越均勻,料批越大爐料越難混合均勻。因此,要盡量采用小料批,以使?fàn)t料混合均勻,但是,小批量為配料為配料操作帶來(lái)一定困難。