金属硅的性质与锗、铅、锡相近,所以叫做金属硅。
硅元素硅,原子序数14,原子量28.0855, 硅有晶态和无定形两种形式。生产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅硅橡胶弹性好,耐高温,用于制作用品、耐高温垫圈等。晶态硅具有金刚石晶格,硬而脆,熔点1410°C,沸点2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度为7。无定形硅是一种灰黑色粉末,实际是微晶体。晶态硅的电导率不及金属,且随温度升高而增加,具有明显的半导体性质。
硅在常温下不活泼,与空气、水和酸等没有明显作用;在加热下,能与卤素反应生成四卤化硅;650°C,时硅开始与氧完全反应;硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反应;硅可间接生成一系列硅的氢化物;硅还能与钙、镁、铁等化合,生成金属硅化物。4%,以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中,能够缩小奥氏体相区。
超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金,常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。
钙和硅与氧都有很强的亲和力。特别是钙,不光与氧有非常强的亲和力,而且与硫、氮都有很强的亲和力。所以
硅钙合金是一种较理想的复合胶氧剂、脱硫剂。
硅合金不光脱氧能力强,脱氧产物易于上浮,易于排出,而且还能改善钢的性能,提高钢的塑性、冲击韧性和流动性。目前硅钙合金可以代替铝进行终脱氧。
特殊钢和特殊合金生产中。例如钢轨钢、低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金,均可用硅钙合金作脱氧剂。硅钙合金也适合作转炉练钢车间用的增温剂,硅钙合金还可用作铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的添加剂。
硅锰合金是炼钢中常用的复合脱氧剂,因此,对于硅锰合金的冶炼都十分的重视。通过对硅锰合金的冶炼过程进行剖析阐述,客观上总结了硅锰合金冶炼的技术手段和方法。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中,低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。
生产硅锰合金可使用一种锰矿或几种锰矿(包括富锰渣)的混合矿。为保证炼出合格产品,矿石中的锰铁比和锰磷比应满足一定要求,所用的锰矿含锰越高,各项指标越好。
在连续冶炼法中,炉渣的熔点对炉温有很大的影响。硅有两种同素异形体:一种为暗棕色无定形粉末,性质活泼,在空气中能燃烧。在冶炼硅锰合金时,因为炉渣中的SiO2和MnO在12400C会组成低熔点的共晶体,而从MnSiO3中还原得到含硅20%的开始还原温度为14900C,因此冶炼高硅硅锰合金的主要困难也是炉温问题。
锰矿的品位和块度对炉温是有影响的。锰矿含锰越高,渣量就少,炉温容易上去。锰矿块度大,透气性好,整个炉口冒火,料层均匀下沉。原料预热好,落入下部反应区时带入较多的热量,同时块度大,熔化很慢,成渣温度也高,这都有助于炉温的提高。
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