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為什么硅鐵中的含碳量很低?
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(zhì)樣勺取液體樣等等??傊?,冶煉硅鐵從爐內(nèi)反應(yīng)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%。硅鐵中硅含量越高,則其碳含量越低。硅鐵中硅含量約大于30﹪時,硅鐵中的碳絕大部分是以碳化硅﹙SiC﹚狀態(tài)存在。碳化硅在坩堝內(nèi)易被二氧化硅或一氧化硅氧化而被還原。碳化硅在硅鐵中,尤其溫度低時,其溶解度很小,易析出而上浮。所以,留在硅鐵中的碳化硅很低,故硅鐵含碳量很低。
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,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。
焦炭的粒度對冶煉有很大影響。粒度過大時,爐料電阻減小,電極不易深插入爐料,造成爐溫低和坩堝小,冶煉不正常。粒度過小或粉末多,則燒損較大,易使?fàn)t況變粘,影響料面的透氣性。因此,焦炭要有一定的使用粒度。大硅鐵電爐所用焦炭粒度以小于8毫米為宜。
小硅鐵電爐爐溫低,為提高溫度有在操作上采取“悶燒”過程,加些焦末可有助于料面的燒結(jié),從而使電極較深的插入爐料中。所以,小容量的硅鐵電爐冶煉時,可用少量的焦末。對焦炭物理性能要求不做具體規(guī)定??筛鶕?jù)生產(chǎn)實踐,來選擇較合適的焦炭。