冶炼硅铁主要原料是硅石,硅石中含二氧化硅约98﹪。二氧化硅很稳定,硅和氧之间的亲和力很强,不易分离。生产上为了把氧从二氧化硅分离除去,采用在矿热炉内高温条件下,以焦炭中的碳夺取二氧化碳中的氧,而且温度越高,碳夺取氧的能力随之增强。这是因为在高温条件下,碳对氧的结合能力比硅对氧的结合力大。可见高温时有了碳,二氧化硅就不稳定了,这时二氧化硅中的氧和碳进行反应,生成气态的,通过料层从炉口逸出。二氧化硅中的氧被碳夺走后,剩下的硅与铁形成硅铁。
大硅铁矿热炉温度较高,硅石更易早期爆裂,因此要用质量好些硅石。选矿源时要把硅石先做炉内试验,再确定是否能用。对硅石粒度也有要求,粒度过大,反应速度减慢,粒度过小或粉末多,会影响料面的透气性。粉末多的硅石带入泥土也多,使渣量增加。硅石加入炉内预热时均有不同程度的爆裂,这是因二氧化硅晶格变化时体积膨胀造成的。受热后爆裂程度较大的硅石,在冶炼时会恶化料面的透气性,造成炉况变坏。
每批料的配比,是根据硅铁冶炼的化学反应原理和所用原料的成分,并结合实际情况计算出来的。所以,加入炉内的每批料的组成,必须符合批料的配比。均匀地混合炉料是保证炉内反应正常进行的重要操作条件。
如果炉料未经均匀混合或任意选择性的加入炉内,这就是同常所说的偏加料,其结果是在炉内局部区域造成硅石过剩或焦碳过剩,这两种情况都不利于炉内反映顺利进行,而使炉况恶化。可见,炉料混合均匀是十分重要的。炉料要连续地一小批一小批地加入炉内。这样不但易于控制料面的高度,而且可以使加入炉料的组成及其分布比较均匀。
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