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合金元素硅是一種非常重要的金屬元素,在許多合金材料生產(chǎn)的時候都需要加合金元素硅,合金元素硅的使用可以改變合金材料中的性能,讓許多合金材料性能更加優(yōu)越和穩(wěn)定。
因此人們非常重視合金元素硅的使用,作為精密合金材料添加劑,硅合金元素使用也是非常有研究意義。
合金元素硅提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度,其作用較錳、鎳、鉻、鎢、鋁、釩等更強;提高鋼的屈服強度和屈強比,并提高疲勞強度。此外硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過3%時,鋼的塑性和韌性顯著降低。
在連續(xù)冶煉法中,爐渣的熔點對爐溫有很大的影響。在冶煉硅錳合金時,因為爐渣中的SiO2和MnO在12400C會組成低熔點的共晶體,而從MnSiO3中還原得到含硅20%的開始還原溫度為14900C,因此冶煉高硅硅錳合金的主要困難也是爐溫問題。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右,其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。
錳礦的品位和塊度對爐溫是有影響的。錳礦含錳越高,渣量就少,爐溫容易上去。錳礦塊度大,透氣性好,整個爐口冒火,料層均勻下沉。原料預(yù)熱好,落入下部反應(yīng)區(qū)時帶入較多的熱量,同時塊度大,熔化很慢,成渣溫度也高,這都有助于爐溫的提高。
氧化硅礦物冶煉金屬硅的過程是無渣過程,化學(xué)硅冶煉對硅石的選用較嚴(yán)格,不僅雜質(zhì)含量要少,還要求有高的機械強度、足夠的熱穩(wěn)定性,適宜的粒度組成。
化學(xué)用硅熔煉盡量采用硅石。天然形態(tài)的氧化硅或者是以獨立的石英礦物存在,或者是以幾乎全是由氧化硅積成的巖石—硅石,或硅石形態(tài)的砂巖存在。生產(chǎn)化學(xué)用硅的含有氧化硅礦物中的雜質(zhì)和粘著物,在熔煉過程中有的完全被還原,有的部分被還原,有的以化合物形態(tài)進(jìn)入產(chǎn)品硅中或生成熔渣。化學(xué)工業(yè)用硅的冶煉工藝化學(xué)用硅的工藝流程包括爐料準(zhǔn)備,電爐熔煉,硅的精制和澆鑄,除去熔渣夾雜而進(jìn)行的破碎。