硅铁在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料,它比钢便宜,容易熔化冶炼,具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁,其机械性能达到或接近钢的机械性能。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。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化,因而在球墨铸铁生产中,硅铁是一种重要的孕育剂(帮助析出石墨)和球化剂。
硅铁在铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大,而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁(或硅质合金)是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。
硅铁发生粉化现象的原因:
某些成分的硅铁,有时因存放期间遇水或空气湿度过大,同时其中铝、钙和磷杂质含量高,在相隔一定时间以后,就会产生粉化现象,并随之放出有臭味、有毒的PH3和ASH3气体,严重时甚至还可能发生燃烧现象。
硅铁中的铝、磷和钙含量不当,都会促成硅铁粉化﹙如图一所示﹚。当铝和磷含量同时增长到一定数值时,这种硅铁在湿度较大的空气中易产生粉化。有的资料指出,硅铁中含磷量小于0.04﹪,含铝量小于3﹪,不易产生粉化现象。
硅铁中硅含量较低往往易粉化。可能因硅铁中FeSi、FeSi2等硅和铁的化合物温度降低体积膨胀,造成硅铁粉化。含铝量的硅铁遇水后生成氢氧化铝并有气体产生,是硅铁粉化的主要原因。
何种钢适于冶炼硅铁?
硅铁中的铁是来源于炉料中的钢屑。根据硅铁质量的要求,冶炼时只准用普通碳素钢屑,不准用合金钢屑,例如不锈钢,含铬高,高锰钢,含锰高等等。所以冶炼硅铁如用合金钢屑将会造成废品。也不能用生铁屑,因其含磷量高。冶炼硅铁更不能用有色金属屑如铜、铝等。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。因此,为保证硅铁的才质量,冶炼时只准用普通碳素钢的钢屑。
生锈严重的钢屑不能用,因其杂质较多,冶炼时含铁不易控制,同时生锈严重的钢屑强度差、粉末多,加入炉内影响料面的透气性。因此,规定所用的钢屑其含铁量要大于95%,表面要清洁,不准有显著的杂质。钢屑的长度不要过长,以防混料不均和堵塞下料管,过长的钢屑也使炉料过电不均,影响三相负荷不平衡。加入焦炭过多时,电极易上升,同时其他的部位必有缺碳现象,料面会有烧结,透气性不好,不得炉况正常进行。为此,规定钢屑长度不大于100毫米为宜。
硅铁废渣是什么:
在生产硅铁的时候会产生许多硅铁渣,这些生产硅铁产生的“副产品”被统一称为硅铁废渣,硅铁废渣中含有少量的硅元素所以一般许多铁合金厂家都不会将其丢弃,而是收集起来重新回炉结晶,另外一些提纯厂家也会购买硅铁废渣进行提纯生产出的硅料。
硅铁废渣在冶金行业通常作为回炉的必要材料,可以有效减少生产铁合金而产生的成本浪费问题,另一方面将收集起来的硅铁废渣通过特殊工艺制作成硅球也是非常好的炼钢材料。
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