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金屬硅又稱(chēng)結(jié)晶硅或工業(yè)硅,其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。 硅是非金屬元素,呈灰色,有金屬色澤,性硬且脆。硅在地殼中資源極為豐富,僅次于氧,占地殼總重的四分之一還強(qiáng),以二氧化硅或硅酸鹽形式存在。硅的含量約占地殼質(zhì)量的26%;原子量為28.80;密度為2.33g/m3;熔點(diǎn)為1410°C;沸點(diǎn)為2355°C;電阻率為2140歐姆。
金屬硅的牌號(hào):按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、3303、2202、等不同的牌號(hào)。
金屬硅的附加產(chǎn)品:包括硅微粉,金屬硅渣等。其中硅微粉也稱(chēng)硅粉、微硅粉或硅灰,它廣泛應(yīng)用于耐火材料和混凝土行業(yè)。
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(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽(yáng)能電池,比用鍺單晶制成的好。非晶硅太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展很快,轉(zhuǎn)換率達(dá)到了8%以上。
在煉鋼過(guò)程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過(guò)0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。
在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0-1.2%的硅,強(qiáng)度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合,有提高抗腐蝕作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有較高的導(dǎo)磁率,用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加,會(huì)降低鋼的焊接性能。
生產(chǎn)硅錳合金的工藝與生產(chǎn)碳素錳鐵基本相同,但在爐況的掌握上比生產(chǎn)碳素錳鐵要難些。為此在操作上更要求做到精心細(xì)致,正確的判斷爐況和及時(shí)處理。
正常爐況的標(biāo)志是電極插入深度合適,爐料均勻下沉,爐口冒火均勻,成分穩(wěn)定和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好。
準(zhǔn)確的配料比是保證得到正常爐況的關(guān)鍵。配料比中的主要問(wèn)題是配碳量問(wèn)題。
當(dāng)爐料中還原劑過(guò)多時(shí),爐料導(dǎo)電性增強(qiáng),電流上漲電極上抬,坩堝縮小,疵火塌料現(xiàn)象增多,爐口的外觀和煉硅鐵時(shí)的還原劑過(guò)多時(shí)有些相同,由于爐料中有過(guò)多的還原劑,二氧化硅還原較多因而合金中硅高。