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﹙含硅约2~4﹪﹚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。如用普通碳素钢片代硅钢片作铁芯,则变压器和电动机的发热量增大3~6倍。这使设备功率因数降低,也会造成设备运转过热现象,使其不能正常运转。为确保质量,应在浇注前,将上层炉渣扒掉,以减少和防止炉渣进入铁水。
硅铁的主要用途是做炼钢的脱氧剂和合金料。磷﹙P﹚和硫﹙S﹚是对钢质量影响极大的杂质,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。所以要求硅石中P2O5不大于0.02%。2、当电极工作端过短时,这时热量集中在电极周围,刺火多发生在电极根部。
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%。
硅铁还可作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅,能显著提高钢的强度、硬度和弹性,提高钢的磁导率,降低变压器钢的磁滞损耗。广泛用于低合金结构钢、合结钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,常用来制造单晶硅或配制有色金属合金。
高炉是利用碳从铁的氧化物中还原出铁的一种竖炉生产技术,主要产品是提供炼钢用的铁水。高炉炼铁是以精料为基础,烧结矿作为高炉炉料为主要的成分,其质量的优劣程度直接决定了钢铁成品质量的好坏,所以,提高烧结矿成品的质量,是高炉生产的首要任务,一般采取的高炉精料技术。此外,在炼钢工业中,利用硅铁粉在高温下烯烧能放出大量热这一特点,常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。
硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中,将CaO.MgO中的镁置换出来,每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁,对金属镁生产起着很大的作用。
在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉,在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。
在这些用途中,炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中,目前应用广的是75%硅铁。在炼钢工业中,每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。
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