硅铁就是铁和硅组成的铁合金。 硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧的同时,对提高钢水温度也是有利的。同时,硅铁还可作为合金元素加入剂,广泛应用于低合金结构钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。冶炼硅铁用焦炭作还原剂,使较易增碳的自焙电极,采用焦炭砖砌筑出铁口和流铁槽,有时用石墨粉涂锭模,使用炭质样勺取液体样等等。
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。不同产地的硅石,其爆裂程度不同。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。因此。要求硅石在高温下,应具有一定热稳定性。
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。小炉子用的硅石,可因地制宜,适当酌情降低质量要求。
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。
何种钢适于冶炼硅铁?
硅铁中的铁是来源于炉料中的钢屑。根据硅铁质量的要求,冶炼时只准用普通碳素钢屑,不准用合金钢屑,例如不锈钢,含铬高,高锰钢,含锰高等等。所以冶炼硅铁如用合金钢屑将会造成废品。也不能用生铁屑,因其含磷量高。冶炼硅铁更不能用有色金属屑如铜、铝等。因此,为保证硅铁的才质量,冶炼时只准用普通碳素钢的钢屑。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。
生锈严重的钢屑不能用,因其杂质较多,冶炼时含铁不易控制,同时生锈严重的钢屑强度差、粉末多,加入炉内影响料面的透气性。因此,规定所用的钢屑其含铁量要大于95%,表面要清洁,不准有显著的杂质。钢屑的长度不要过长,以防混料不均和堵塞下料管,过长的钢屑也使炉料过电不均,影响三相负荷不平衡。为此,规定钢屑长度不大于100毫米为宜。这部分碳氢化合物在高温下即挥发跑掉,所以要焦炭的挥发分含量不大于2%。
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