硅铁是应用广泛的一个铁合金品种。它是硅和铁按一定比例组成的硅铁合金,是炼钢不可缺少的材料。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。电极插入深度较浅:炉料中焦炭量过剩,焦炭的电阻小,导电性强,通过炉料的电流增多,因此,电极上升,甚至会使电极升到上限,使电极在炉料中插得较浅。生产实践证明,钢中有了氧会显著地恶化钢的性质,降低钢的机械性能。
硅与氧结合力很强,故冶炼某些品种的铁合金时,也有用硅铁作还原剂,例如钨铁、铝铁等。硅还有导电性能低,导热性差和导磁性较强的重要物理性能。因此炼硅钢时硅铁可作合金剂。
硅钢片是电力工业材料之一,用它作变压器和电动机的铁芯,可使磁滞损失大为降低,能满足变压器和电动机的运转技术要求。
什么样的硅石适于冶炼硅铁?
硅石是冶炼硅铁的基本原料之一,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%。硅石中的,三氧化二铝是***杂质,它的熔点高约为2050℃当炉渣中含有较高的三氧化二铝时,将造成排渣困难。当空气中的水分渗入铁锭内的裂缝后与聚集在晶粒间界的磷化物反应,生成***的PH3和AsH3气体,使晶粒间界遭到彻底***,也是硅铁粉化的另一因素。同时硅石中三氧化二铝较多时,易使铝被还原出来而进入硅铁中,使硅铁的含铝量增加,影响硅铁质量。
要求硅石中的三氧化二铝不大于1%,硅石表面呈现粉红色线条是三氧化二铝存在的象征,三氧化二铝也常存在硅石表面泥土中。为此,硅石入炉之前用水冲洗,以减少冶炼时的渣量,硅铁的主要用途是做炼钢的脱氧剂和合金料。硅与氧结合力很强,故冶炼某些品种的铁合金时,也有用硅铁作还原剂,例如钨铁、铝铁等。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是对钢质量影响较大的杂质,硅铁含磷较多时易使硅铁粉化。
液态硅铁在缓慢冷却过程中,密度小的富硅部分上浮,密度大的硅化铁下沉,使硅铁的成分产生偏析。为减少硅铁锭的偏析,必须降低硅铁浇铸温度,控制锭厚度,或分层浇铸和加快锭的冷却速度。硅铁中的杂质大多以磷化物的形态,聚集于晶粒间界。为减少硅铁锭的偏析,必须降低硅铁浇铸温度,控制锭厚度,或分层浇铸和加快锭的冷却速度。当空气中的水分渗入铁锭内的裂缝后与聚集在晶粒间界的磷化物反应,生成***的PH3和AsH3气体,使晶粒间界遭到彻底***,也是硅铁粉化的另一因素。
硅铁的生产设备是埋弧还原电炉。硅铁的含硅量通过铁原料的配加量来控制。生产高纯硅铁除选用纯净的硅石和还原剂外,还要进行炉外精炼以降低合金中的铝、钙、碳等杂质。
硅铁的主要用途是做炼钢的脱氧剂和合金料。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是对钢质量影响较大的杂质,硅铁含磷较多时易使硅铁粉化。因此要求磷、硫含量很低。磷在硅石中以P2O5状态存在,冶炼时绝大部分P2O5被碳还原进入硅铁中。特别适用于连铸钢水脱氧要求,实践证明,硅铁不仅满足炼钢脱氧要求,还具有脱硫性能且具有比重大,穿透力强等优点。所以要求硅石中P2O5不大于0.02%。
硅石中的含硫量,由于冶炼过程中硫﹙S﹚和硅﹙Si﹚形成硫化硅,如SiS、SiS2等化合物,这些化合物在高温下易挥发跑掉,因此对硅石含硫量不作要求。硅石中的氧化钙﹙CaO﹚和氧化镁﹙MgO﹚含量较高,冶炼时就会增加渣量,并侵蚀出铁口,为此要求硅石中氧化钙和氧化镁含量之和小于1%。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料,它比钢便宜,容易熔化冶炼,具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。
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