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什么樣的硅石適于冶煉硅鐵?
硅石是冶煉硅鐵的基本原料之一,為減少渣量,降低電耗和提高產(chǎn)量,要求硅石中的二氧化硅含量大于97%。硅石中的,三氧化二鋁是有害雜質(zhì),它的熔點(diǎn)高約為2050℃當(dāng)爐渣中含有較高的三氧化二鋁時(shí),將造成排渣困難。同時(shí)硅石中三氧化二鋁較多時(shí),易使鋁被還原出來而進(jìn)入硅鐵中,使硅鐵的含鋁量增加,影響硅鐵質(zhì)量。特別適用于連鑄鋼水脫氧要求,實(shí)踐證明,硅鐵不僅滿足煉鋼脫氧要求,還具有脫硫性能且具有比重大,穿透力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
要求硅石中的三氧化二鋁不大于1%,硅石表面呈現(xiàn)粉紅色線條是三氧化二鋁存在的象征,三氧化二鋁也常存在硅石表面泥土中。對(duì)硅石粒度也有要求,粒度過大,反應(yīng)速度減慢,粒度過小或粉末多,會(huì)影響料面的透氣性。為此,硅石入爐之前用水沖洗,以減少冶煉時(shí)的渣量,硅鐵的主要用途是做煉鋼的脫氧劑和合金料。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是對(duì)鋼質(zhì)量影響較大的雜質(zhì),硅鐵含磷較多時(shí)易使硅鐵粉化。
在煉鋼工業(yè)中用作脫氧劑和合金劑。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%。在煉鋼工業(yè)中,利用硅鐵粉在高溫下烯燒能放出大量熱這一特點(diǎn),常作為鋼錠帽發(fā)熱劑使用以提高鋼錠的質(zhì)量和回收率。在鑄鐵工業(yè)中用作孕育劑和球化劑。鑄鐵是現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的金屬材料,它比鋼便宜,容易熔化冶煉,具有優(yōu)良的鑄造性能和比鋼好得多的抗震能力。
鐵合金生產(chǎn)中用作還原劑。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一定困難。不僅硅與氧之間化學(xué)親和力很大,而且高硅硅鐵的含碳量很低。因此高硅硅鐵(或硅質(zhì)合金)是鐵合金工業(yè)中生產(chǎn)低碳鐵合金時(shí)比較常用的一種還原劑。硅鐵在皮江法煉鎂中常用于金屬鎂的高溫冶煉過程中,將CaO.MgO中的鎂置換出來,每生產(chǎn)一噸金屬鎂就要消耗1.2噸左右的硅鐵,對(duì)金屬鎂生產(chǎn)起著很大的作用。
澆注75硅鐵之后,在凝固過程中,尤其在鐵水溫度高的情況下,鐵錠內(nèi)部未凝固的液體突出表面層而冒出,這種現(xiàn)象叫冒瘤。冒瘤鐵中含硅量較低,使合金成分不均勻,偏析度較大,影響煉鋼的質(zhì)量。冒瘤鐵凝結(jié)在硅鐵的表面上,一般呈褐色,其含硅量多數(shù)較低,約為60~70%。硅鐵在澆注后冷凝時(shí),由于液體合金表面和模壁、模底散熱較快,所以先由表面和模壁。
模底開始向內(nèi)部凝固,合金凝固后,體積縮小,此時(shí)對(duì)錠內(nèi)未凝固的液體產(chǎn)生壓力,當(dāng)壓力達(dá)到一定大的程度,即液體合金反作用力大于外部壓力時(shí),內(nèi)部的液體合金便有表面凝固層薄弱的部位冒出,這樣便產(chǎn)生冒瘤鐵。
75硅鐵是由硅化鐵和自由硅所組成的合金。硅的熔點(diǎn)較高,冷凝時(shí)先凝固,硅化鐵的熔點(diǎn)較低,與空氣接觸被氧化,呈褐色。