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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搞震能力,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。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是對鋼質(zhì)量影響極大的雜質(zhì),硅鐵含磷較多時(shí)易使硅鐵粉化。
在鐵合金生產(chǎn)中用作還原劑。不僅硅與氧之間化學(xué)親和力很大,而且高硅硅鐵的含碳量很低。因此高硅硅鐵(或硅質(zhì)合金)是鐵合金工業(yè)中生產(chǎn)低碳鐵合金時(shí)比較常用的一種還原劑。
硅鐵冶煉的基本原理和CO在冶煉反應(yīng)中的作用是什么?
冶煉硅鐵主要原料是硅石,硅石中含二氧化硅約98﹪,二氧化硅很穩(wěn)定,硅和氧之間的親和力很強(qiáng),不易分離。生產(chǎn)上為了把氧從二氧化硅分離除去,采用在礦熱爐內(nèi)高溫條件下,以焦炭中的碳奪取二氧化碳中的氧,而且溫度越高,碳奪取氧的能力隨之增強(qiáng)。這是因?yàn)樵诟邷貤l件下,碳對氧的結(jié)合能力比硅對氧的結(jié)合力大。在冶煉硅鐵有過程中,爐內(nèi)保持有足夠大的高溫區(qū)是爐況順行和取得良好技術(shù)指標(biāo)的重要條件。
可見高溫時(shí)有了碳,二氧化硅就不穩(wěn)定了,這時(shí)二氧化硅中的氧和碳進(jìn)行反應(yīng),生成氣態(tài)的CO,通過料層從爐口逸出。二氧化硅中的氧被碳奪走后,剩下的硅與鐵形成硅鐵。
硅石加入爐內(nèi)預(yù)熱時(shí)均有不同程度的爆裂,這是因二氧化硅晶格變化時(shí)體積膨脹造成的。不同產(chǎn)地的硅石,其爆裂程度不同。受熱后爆裂程度較大的硅石,在冶煉時(shí)會惡化料面的透氣性,造成爐況變壞。因此。要求硅石在高溫下,應(yīng)具有一定熱穩(wěn)定性。
大硅鐵礦熱爐溫度較高,硅石更易早期爆裂,因此要用質(zhì)量好些硅石。選礦源時(shí)要把硅石先做爐內(nèi)試驗(yàn),再確定是否能用。小爐子用的硅石,可因地制宜,適當(dāng)酌情降低質(zhì)量要求。