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在煉鋼工業(yè)中用作脫氧劑和合金劑。為了獲得化學(xué)成分合格的鋼和保證鋼的質(zhì)量,在煉鋼的后期必須進(jìn)行脫氧,硅和氧之間的化學(xué)親和力很大,因而硅鐵是煉鋼較強(qiáng)的脫氧劑用于沉淀和擴(kuò)散脫氧。在鋼中添加一定數(shù)量的硅,能顯著的提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性。
同時(shí),硅鐵還可作為合金元素加入劑,廣泛應(yīng)用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中,硅鐵在鐵合金生產(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中,常用作還原劑。
硅鐵特別適用于連鑄鋼水脫氧要求,實(shí)踐證明,硅鐵不但滿足煉鋼脫氧要求,還具有脫硫性能且具有比重大,穿透力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
在鑄鐵工業(yè)中用作孕育劑和球化劑。鑄鐵是現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的金屬材料,它比鋼便宜,容易熔化冶煉,具有優(yōu)良的鑄造性能和比鋼好得多的抗震能力。特別是球墨鑄鐵,其機(jī)械性能達(dá)到或接近鋼的機(jī)械性能。在鑄鐵中加入一定量的硅鐵能阻止鐵中形成碳化物、促進(jìn)石墨的析出和球化,因而在球墨鑄鐵生產(chǎn)中,硅鐵是一種重要的孕育劑和球化劑。這部分碳?xì)浠衔镌诟邷叵录磽]發(fā)跑掉,所以要焦炭的揮發(fā)分含量不大于2%。
料面火焰呈藍(lán)色,并且為弱無力:爐料中過剩的焦炭,發(fā)生燃燒反應(yīng),這種火焰是藍(lán)色的,并且為弱無力。電極根部刺火:爐料中焦炭量過剩,在路中容易生成較多的碳化硅,站在已埋入爐料中的電極表面上,故易從電極根部刺火。出鐵情況:爐料中焦炭量過剩,點(diǎn)擊插入料內(nèi)淺,爐溫低,所以,鐵水溫度低,鐵水流速慢,出鐵口不暢通,排查不好,出鐵量較少。因焦炭灰分含量高時(shí),渣量增加,由于灰分內(nèi)含60%左右的三氧化二鋁,造成爐渣粘不易排除。
還原劑過剩的處理方法如下:適當(dāng)?shù)叵螂姌O周圍加些硬料(硅石量較多的爐料),穩(wěn)定電極,防止電極繼續(xù)上升。根據(jù)實(shí)際情況,減少料批中的焦炭量。檢查稱量工具的準(zhǔn)確度,檢查原料條件,諸如焦炭力度是否增大,硅石力度是否變小和焦炭中的含量有無變化。
硅鐵的主要用途是做煉鋼的脫氧劑和合金料。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是對(duì)鋼質(zhì)量影響較大的雜質(zhì),硅鐵含磷較多時(shí)易使硅鐵粉化。因此要求磷、硫含量很低。磷在硅石中以P2O5狀態(tài)存在,冶煉時(shí)絕大部分P2O5被碳還原進(jìn)入硅鐵中。所以要求硅石中P2O5不大于0.02%。當(dāng)空氣中的水分滲入鐵錠內(nèi)的裂縫后與聚集在晶粒間界的磷化物反應(yīng),生成有毒的PH3和AsH3氣體,使晶粒間界遭到徹底破壞,也是硅鐵粉化的另一因素。
硅石中的含硫量,由于冶煉過程中硫﹙S﹚和硅﹙Si﹚形成硫化硅,如SiS、SiS2等化合物,這些化合物在高溫下易揮發(fā)跑掉,因此對(duì)硅石含硫量不作要求。電極插入深度較淺:爐料中焦炭量過剩,焦炭的電阻小,導(dǎo)電性強(qiáng),通過爐料的電流增多,因此,電極上升,甚至?xí)闺姌O升到上限,使電極在爐料中插得較淺。硅石中的氧化鈣﹙CaO﹚和氧化鎂﹙MgO﹚含量較高,冶煉時(shí)就會(huì)增加渣量,并侵蝕出鐵口,為此要求硅石中氧化鈣和氧化鎂含量之和小于1%。