为什么硅铁中的含碳量很低?
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。冶炼硅铁从炉内反应直到出铁,浇注过程中,与碳接触的机会显然很多。
硅铁中硅含量越高,则其碳含量越低。硅铁中硅含量约大于30%时,硅铁中的碳绝大部分是以碳化硅﹙SiC﹚状态存在。碳化硅在坩埚内易被二氧化硅或一氧化硅氧化而被还原。硅铁中硅含量约大于30%时,硅铁中的碳绝大部分是以碳化硅﹙SiC﹚状态存在。碳化硅在硅铁中,尤其温度低时,其溶解度很小,易析出而上浮。所以,留在硅铁中的碳化硅很低,故硅铁含碳量很低。
什么样的焦炭适于冶炼硅铁?
冶炼硅铁焦炭是主要原料,它又是冶炼硅铁的还原剂,所以要求焦炭内的固定碳的含量越高越好,要大于84﹪,同时要求焦炭灰分要低。因焦炭灰分含量高时,渣量增加,由于灰分内含60﹪左右的三氧化二铝﹙AI2O3﹚,造成炉渣粘不易排除。料面的高度过高,炉料中的硅石滚到锥体底部边缘,其恶劣影响更为严重。此外,灰分高的焦炭加入炉内易使料面烧结,影响透气性。因此,要求焦炭灰分含量应低于13%。
焦炭中的碳大部分是以固定碳形式存在,但也有少部分的碳是以碳氢化合物﹙通常称为挥发分﹚形式存在。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%。
除对焦炭有化学成分要求外,对其物理性能也有要求。焦炭高温下电阻越大,电极插入炉料越深,有助于提高炉温,从而扩大坩埚。焦炭的气孔率大,不但电阻大,表面积也大,增加了化学反应面积,加速了化学反应的速度。
冶炼中如何调整硅铁中的含硅量?
冶炼中要经常注意和掌握所炼硅铁的含硅量变化情况,以防出废品。因此,正确地掌握含硅量的变化趋势,适当地调整含硅量,是冶炼工作者的只要任务之一。
每当硅铁的含硅量低于74%时即应调整,可酌情加入几批不带钢屑的炉料,提高硅铁中的含硅量。
炉况正常,硅铁的含硅量大于76%,而且还有上升的趋势时,应该附加钢屑,降低硅铁中的含硅。实践经验证明,较大容量矿热炉,冶炼75硅铁,每降低1%硅,可以附加钢屑50~60公斤。不可固定一处浇注,应不断的反复地移动位置浇注,防止粘模和减少偏析现象。附加的钢屑,应加到炉心或大面的料面上,不能加到出铁口相电极的料面上。
在铸铁中加入一定量的硅铁粉和冶金材料能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化,因而在球墨铸铁的生产过程中,硅铁粉是一种很重要的添加剂,它的加入对于铸铁的质量也有良好的提升作用。
在钢材冶炼时不但硅与氧之间有着较大的亲和力,而且高硅硅铁粉的含碳量很低。
在不同的铸铁铸造过程中,所使用的硅铁中元素的含量是不同的,因此应当结合冶炼的实际情况进行不同种类硅铁的选择。
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