硅铁冶炼的基本原理和CO在冶炼反应中的作用是什么？

       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。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CO，通过料层从炉口逸出。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CO，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。

        硅铁是炼钢工业中的脱氧剂。硅铁是炼钢的脱氧剂，是炼硅钢的合金剂，冶炼弹簧钢、耐热钢时，也要加入一定数量的硅铁做合金剂。炬钢中，硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅，能显著提高钢的强度、硬度和弹性，提高钢的磁导率，降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%，结构钢中含硅0.40%～1.75%，工具钢中含硅0.30%～1.80%，弹簧钢中含硅0.40%～2.80%，不锈耐酸钢中含硅3.40%～4.00%，耐热钢中含硅1.00%～3.00%，硅钢中含硅2%～3%或更高。

       高硅硅铁或硅质合金在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。硅铁加入铸铁中可作球墨铸铁的孕育剂，且能阻止碳化物形成，促进石墨的析出和球化，改善铸铁性能。

硅石中的二氧化硅是酸性氧化物，熔点为1710℃。为减少渣量，降低电耗和提高产量，要求硅石中的二氧化硅含量大于97％。石灰中的氧化钙（CaO）是碱性氧化物，熔点为2570℃。在炉内高温条件下，这两种化合物发生反应，生成低熔点的化合物，例如CaO,SiO2等中性化合物，炉渣熔点降低到1450-1550℃，以利于排渣，点击审查，进而扩大坩埚是炉况好转。

如果因为焦炭中灰分过高或者硅石表面泥土较多，使炉内存渣过多，此时加入石灰，发生氧化钙和三氧化二铝的反应，生成铝酸钙如3CaO·Al2O3等化合物，会使炉渣的熔点降低，较易排除炉渣。

经常加入石灰，增加炉渣流动性，炉温较高，并严重地侵蚀和冲刷出铁口、铁水饱和锭模。甚至可能发生出铁口的烧穿和漏包事故。

经常加入石灰，炉内形成低熔点炉渣，冲刷电极，加快了电极的消耗速度，致使电极的消耗速度大于电极的烧结速度。一旦电极工作端较短便不能按时下放电极，影响正常操作。

经常加入石灰，炉料中的氧化钙在电极深插和炉温升高后，较多地被还原，生成的钙进入硅铁，影响硅铁的质量。钙的比重是1.5，小于硅的比重，当硅铁中含钙过高时，影像采用比重法分析硅含量的准确度。