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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,有時用石墨粉涂錠模,使用炭質樣勺取液體樣等等。煉鋼過程是用吹氧或加入氧化劑的方法使鐵水進行脫碳及去除磷硫等有害雜質的過程,在生鐵煉成鋼的過程中,鋼液中的氧含量逐步增加了,并且一般以FeO的形式存在于鋼液中。總之,冶煉硅鐵從爐內反應直到出鐵,澆注過程中,與碳接觸的機會顯然很多。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。磨細或霧化處理過的硅鐵粉,在選礦工業(yè)中可作為懸浮相,在焊條制造業(yè)中可作為焊條的涂料。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。
硅鐵冶煉的基本反應,是利用焦碳中的碳,將硅石中二氧化硅的硅還原出來的反應。要使這一反應順利進行,必須有良好的爐況。正確的加料方法,是獲得良好爐況、達到高產(chǎn)量低消耗的關鍵環(huán)節(jié)之一。每批料必須混合均勻后加入爐內,不準偏加料。
均勻地混合爐料是保證爐內反應正常進行的重要操作條件。二次電壓:當冶煉采用較高的二次電壓時,電弧較長,電極在爐料內插入較淺。如果爐料未經(jīng)均勻混合或任意選擇性的加入爐內,這就是同常所說的“偏加料”,其結果是在爐內局部區(qū)域造成硅石過?;蚪固歼^剩,這兩種情況都不利于爐內反映順利進行,而使爐況惡化??梢?,爐料混合均勻是十分重要的。
硅鐵基本性能簡析
硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅鐵常用于煉鋼作脫氧劑,同時由于SiO2生成時放出大量的熱,在脫氧同時,對提高鋼水溫度也是有利的。
硅鐵作為合金元素加入劑。廣泛用于低合金結構鋼、合結鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中,以外硅鐵在鐵合金生產(chǎn)及化學工業(yè)中,常用作還原劑。含硅量達95%--99%。純硅常用制造單晶硅或配制有色金屬合金。
硅鐵的主要用途是做煉鋼的脫氧劑和合金料。電極周圍易坍塌,干過縮小:由于焦炭量過剩,電極上升,插入深度淺,高溫區(qū)隨之上移,坩堝逐漸縮小,電極周圍的料層薄,所以易產(chǎn)生塌料和刺火現(xiàn)象。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是對鋼質量影響較大的雜質,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P2O5被碳還原進入硅鐵中。所以要求硅石中P2O5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。硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英(或硅石)為原料,用電爐冶煉制成的鐵硅合金。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%。