硅鐵生產(chǎn)100問(wèn)

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1、..硅鐵生產(chǎn)100問(wèn)【一】???一、硅鐵及其性質(zhì)和用途1、什么是硅鐵，它有哪些特性，其用途如何？硅鐵是應(yīng)用廣泛的一個(gè)鐵合金品種。它是硅和鐵按一定比例組成的硅鐵合金，是煉鋼不可缺少的材料。硅鐵是煉鋼的脫氧劑，是煉硅鋼的合金劑，冶煉彈簧鋼、耐熱鋼時(shí)，也要加入一定數(shù)量的硅鐵做合金劑。生產(chǎn)實(shí)踐證明，鋼中有了氧會(huì)顯著地惡化鋼的性質(zhì)，降低鋼的機(jī)械性能。因此，煉鋼過(guò)程中必須要脫氧。氧在鋼中以氧化亞鐵﹙FeO﹚狀態(tài)存在。硅是與氧結(jié)合能力很強(qiáng)的元素。煉鋼過(guò)程中加入硅鐵后，即發(fā)生如下脫氧反應(yīng)：2FeO+Si=2Fe+SiO2式中二氧化硅﹙SiO2﹚是脫氧后的產(chǎn)物，它比鋼水輕，浮

2、鋼液面進(jìn)入渣中，從而脫掉鋼中氧提高了鋼的質(zhì)量。硅與氧結(jié)合力很強(qiáng)，故冶煉某些品種的鐵合金時(shí)，也有用硅鐵作還原劑，例如鎢鐵、鋁鐵等。以煉鎢鐵為例，鎢礦中的三氧化鎢與硅鐵中的硅的反應(yīng)如下：2WO3+3Si=2W+3SiO2硅還有導(dǎo)電性能低，導(dǎo)熱性差和導(dǎo)磁性較強(qiáng)的重要物理性能。因此煉硅鋼﹙含硅約2～4﹪﹚時(shí)硅鐵可作合金劑。硅鋼片是電力工業(yè)材料之一，用它作變壓器和電動(dòng)機(jī)的鐵芯，可使磁滯損失大為降低，能滿足變壓器和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)要求。如用普通碳素鋼片代硅鋼片作鐵芯，則變壓器和電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量增大3～6倍。這使設(shè)備功率因數(shù)降低，也會(huì)造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)熱現(xiàn)象，使其不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、以上是硅鐵的主要用途。此外，某些生鐵鑄件經(jīng)加入少量硅鐵后，可以改善其機(jī)械性能；當(dāng)澆注鋼水時(shí)，往保溫帽中加入硅鐵粉，可以起到發(fā)熱劑作用。這些不是硅鐵的主要用途，在此不詳述了。從以上可看出，為了保證鋼的質(zhì)量，首先必須保證硅鐵的質(zhì)量，即應(yīng)穩(wěn)定成分，減少雜質(zhì)。當(dāng)硅鐵成分過(guò)大，或者夾渣和雜質(zhì)含量過(guò)多時(shí)，會(huì)降低鋼的質(zhì)量，尤其是煉合金鋼的硅鐵，其質(zhì)量應(yīng)更加好些。根據(jù)冶金工業(yè)部頒發(fā)的硅鐵標(biāo)準(zhǔn)﹙YB58—65﹚，對(duì)硅鐵的要求是：?YB58—65?本標(biāo)準(zhǔn)適用于煉鋼作脫氧劑或合金加入劑用的硅鐵。?技術(shù)條件硅鐵按硅和雜質(zhì)含量的不同，分下列三個(gè)牌號(hào)，如word教育資料..表1.2、硅

4、鐵生產(chǎn)方法的特點(diǎn)是什么？冶煉硅鐵一般采用礦熱爐，用連續(xù)操作法進(jìn)行生產(chǎn)。所謂連續(xù)操作法，就是隨著爐料經(jīng)受高溫后，不斷反應(yīng)和熔化，使料面相應(yīng)地下降；同時(shí)不斷地補(bǔ)加新?tīng)t料，爐膛中的爐料始終保持飽滿狀態(tài)。根據(jù)爐內(nèi)熔煉積存的合金量定期地放出。在整個(gè)冶煉過(guò)程中，電極插入爐料內(nèi)較深，不露電弧，故熱量損失少，爐溫高。由于硅鐵冶煉的這些特點(diǎn)，整個(gè)冶煉過(guò)程不分階段，這種方法叫連續(xù)操作法。此外，也有用高爐冶煉硅鐵。但是，因其爐溫低，產(chǎn)品含硅量約為10～20﹪，現(xiàn)在一般不采用高爐法冶煉硅鐵。3、為什么有的硅鐵會(huì)發(fā)生粉化現(xiàn)象?某些成分的硅鐵，有時(shí)因存放期間遇水或空氣濕度過(guò)大，同時(shí)其中

5、鋁、鈣和磷雜質(zhì)含量高，在相隔一定時(shí)間以后，就會(huì)產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，并隨之放出有臭味、有毒的磷化氫﹙PH3﹚和化氫﹙ASH3﹚氣體，嚴(yán)重時(shí)甚至還可能發(fā)生燃燒現(xiàn)象。硅鐵中的鋁、磷和鈣含量不當(dāng)，都會(huì)促成硅鐵粉化﹙如圖一所示﹚。當(dāng)鋁和磷含量同時(shí)增高到一定數(shù)值時(shí)，這種硅鐵在濕度較大的空氣中易產(chǎn)生粉化。有的資料指出，硅鐵中含磷量小于0.04﹪，含鋁量小于3﹪，不易產(chǎn)生粉化現(xiàn)象。有些單位曾經(jīng)對(duì)硅鐵的含硅量對(duì)硅鐵粉化現(xiàn)象作過(guò)觀察和研究。初步認(rèn)為，硅鐵中硅含量較低﹙多是廢品﹚往往易粉化。究其原因，可能因硅鐵中FeSi、FeSi2??等硅和鐵的化合物溫度降低體積膨脹，造成硅鐵粉化。含

6、鋁量的硅鐵遇水后生成氫氧化鋁并有氣體產(chǎn)生，是硅鐵粉化的主要原因。澆注后冷卻速度對(duì)硅鐵粉化也有影響。硅鐵的冷卻速度快、硅的偏析度較小，不易產(chǎn)生粉化；冷卻速度慢、硅的偏析度較大，則易產(chǎn)生粉化。同樣道理，硅鐵錠的厚度較厚，易產(chǎn)生粉化，較薄時(shí)不易產(chǎn)生粉化。圖一為了防止產(chǎn)生硅鐵粉化，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：1.硅鐵錠的厚度不易過(guò)厚，以減少硅鐵含硅量的偏析度。2.嚴(yán)格控制硅鐵的含硅量，不要過(guò)低?？刂乒梃F的鋁、磷和鈣含量，為此要用較好的原料，尤其不能使用高灰分的焦炭，以減少鋁、磷含量，為減少硅鐵的鈣含量，冶煉時(shí)應(yīng)盡量減少加石灰。3．硅鐵應(yīng)儲(chǔ)存庫(kù)內(nèi)，嚴(yán)防淋雨。4.為什么硅鐵中的含碳

7、量很低?冶煉硅鐵用焦炭作還原劑，使較易增碳的自焙電極，采用焦炭磚砌筑出鐵口和流鐵槽，有時(shí)用石墨粉涂錠模，使用炭質(zhì)樣勺取液體樣等等?？傊睙捁梃F從爐內(nèi)反應(yīng)直到出鐵，澆注過(guò)程中，與碳接觸的機(jī)會(huì)顯然很多。但是，硅鐵的含碳量卻低于0.1﹪，一般為0.05～0.07﹪，這是什么原因?碳在硅鐵中與1187℃時(shí)的溶解度曲線如圖2所示。圖中表明，硅鐵中硅含量越高，則其碳含量越低。據(jù)資料指出，硅鐵中硅含量約大于30﹪時(shí)，硅鐵中的碳絕大部分是以碳化硅﹙SiC﹚狀態(tài)存在。碳化硅在坩堝內(nèi)易被二氧化硅或一氧化硅氧化而被還原。碳化硅在硅鐵中，尤其溫度低時(shí)，其溶解度很小，易析出而上浮。

8、所以，留在硅鐵中的碳化硅很低，故硅鐵含碳量很低。wo