硅鐵冶煉的基本原理和CO在冶煉反應(yīng)中的作用是什么？

       冶煉硅鐵主要原料是硅石，硅石中含二氧化硅約98﹪，二氧化硅很穩(wěn)定，硅和氧之間的親和力很強(qiáng)，不易分離。生產(chǎn)上為了把氧從二氧化硅分離除去，采用在礦熱爐內(nèi)高溫條件下，以焦炭中的碳奪取二氧化碳中的氧，而且溫度越高，碳奪取氧的能力隨之增強(qiáng)。這使設(shè)備功率因數(shù)降低，也會造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過熱現(xiàn)象，使其不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這是因為在高溫條件下，碳對氧的結(jié)合能力比硅對氧的結(jié)合力大。

       可見高溫時有了碳，二氧化硅就不穩(wěn)定了，這時二氧化硅中的氧和碳進(jìn)行反應(yīng)，生成氣態(tài)的CO，通過料層從爐口逸出。二氧化硅中的氧被碳奪走后，剩下的硅與鐵形成硅鐵。

       硅鐵粒在選礦工業(yè)中可作懸浮相使用，在焊條制造業(yè)中作焊條的涂料；高硅硅鐵在電氣工業(yè)中可用制備半導(dǎo)體純硅，在化學(xué)工業(yè)中可用于制造硅酮等。硅鐵是煉鋼工業(yè)中必不可少的脫氧劑。煉鋼中，硅鐵用于沉淀脫氧和擴(kuò)散脫氧。如果焦碳的電阻小，通過爐料的電流大，使電極上升，電極插入深度就淺。磚坯鐵還作為合金劑用于煉鋼中。鋼中添加一定數(shù)量的硅，能顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性，提高鋼的磁導(dǎo)率，降低變壓器鋼的磁滯損耗高硅硅鐵或硅質(zhì)合金在鐵合金工業(yè)中用作生產(chǎn)低碳鐵合金的還原劑。

冶煉硅鐵的過程中，出鐵時間約為10-20分鐘。如出鐵時間長，不但會降低爐底溫度，而且減少了冶煉時間。為此，應(yīng)充分利用和盡量縮短出鐵時間。出鐵前期出鐵口的相電極保持不動，出鐵時緩慢地下將其兩相電極，促使鐵水盡快地流出。

這種出鐵操作的好處如下：

1、打開出鐵口后，隨著鐵水的外流，電極與爐內(nèi)鐵水表面的距離增大，電阻變大，點(diǎn)擊顯著地下降，這是有利于電極下茶，從而為下一路擴(kuò)大坩堝和提高爐溫創(chuàng)造了有利的條件。

2、電極產(chǎn)生電弧要發(fā)射電子，具有噴射壓力。電極越往下降，其壓力越大。借此促使鐵水較快地流出，縮短出鐵時間。

3、隨著出鐵，干過逐漸空了，要緩慢地下將電極防止塌料。如果操作不當(dāng)，出鐵過程塌料，則拖延出鐵時間。隨著鐵水外流，料面下降，坩堝頂部逐漸往下壓，此時電極也隨之下降，這就迫使盧奇從坩堝內(nèi)部推動鐵水較快流出，有助于縮短出鐵時間。