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金屬硅又稱結(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。硅的含量約占地殼質(zhì)量的26%;原子量為28.80;密度為2.33g/m3;目前,中國生產(chǎn)金屬硅的碳熱法的生產(chǎn)工藝路線:普遍采用的是以硅石為原料,石油焦、木炭、木片、低灰煤等為還原劑,在礦熱電爐中高溫熔煉,從硅石中還原出金屬硅,其為無渣埋弧高溫熔煉過程。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)。
硅在鋼中的作用:
(1)提高鋼中固溶體的強(qiáng)度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。
(2)硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比,這是一般彈簧鋼。
(3)耐腐蝕性。硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%一20%的高硅鑄鐵,是很好的耐酸材料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時(shí),表面也將形成一層SiO2薄膜,從而提高鋼在高溫時(shí)的性能。
硅在碳鋼的含量≤0.50%。硅也是鋼中的有益元素。在沸騰鋼中,含硅量很低,硅是作為脫氧元素加入到鋼中。隨著硅含量的提高,鋼的抗拉強(qiáng)度提高,屈服點(diǎn)提高,伸長率下降,鋼的面縮率和沖擊韌性顯著降低。
合金元素硅在普通低合金鋼中可提高強(qiáng)度,改善局部腐蝕抗力,在調(diào)質(zhì)鋼中可提高淬透性和耐回火性,是多元合金結(jié)構(gòu)中的主要合金組元之一。
硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-2.8%的SiMn或 SiMnB鋼廣泛用于高載荷彈簧材料,同時(shí)加入鎢、釩、鉬、鈮、鉻等強(qiáng)碳化物形成元素。
硅鋼片是硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%-4.5%的低碳鋼和超低碳鋼,用于電機(jī)和變壓器。在不銹鋼和耐蝕鋼中,與鉬、鎢、鉻、鋁、鈦、氮等配合,提高耐蝕性和抗高溫氧化性能。用不銹鋼和耐蝕鋼制作的雕像經(jīng)久如新。硅含量較高的石墨鋼用于冷模具材料。
堿度越高,渣中含錳量越低,但不應(yīng)由此得出結(jié)論。堿度越高錳的回收率越高。因?yàn)閴A度越高,渣量就越大,雖然渣中的錳的百分比下降,爐渣中總的跑錳量不一定下降。
生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為:堿度由0.2增大到0.7~0.8時(shí),錳的回收率隨著堿度的增加而提高,堿度再高,錳的回收率反而下降。為了減少隨爐氣逸出的錳,就要避免高溫區(qū)過于集中,減少錳的揮發(fā)。因此,二次電壓不能過高,電極插得深,料柱厚,爐氣外逸時(shí)有比較長的行程,以便爐料吸收部分揮發(fā)的錳,可以減少錳的汽化損失。晶態(tài)硅具有金剛石晶格,硬而脆,熔點(diǎn)1410°C,沸點(diǎn)2355°C,密度2。