在铸铁中加进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和球化剂。铁中用作还原剂。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。生产高纯硅铁除选用纯净的硅石和还原剂外,还要进行炉外精炼以降低合金中的铝、钙、碳等杂质。因此高硅硅铁(或硅质合金)是铁合金产业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。
在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉,在选矿产业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学产业中可用于制造硅酮等产品。在这些用途中,炼钢产业、铸造产业和铁合金产业是硅铁的较大用户。合金元素不但能降低钢中的杂质含量,而且还能调整钢的化学成分,常用的合金元素有硅、锰、铬、钼、钒、钛、钨、钴、硼、铌等。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中,目前应用较广的是75%硅铁。
硅铁就是铁和硅组成的铁合金。硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧的同时,对提高钢水温度也是有利的。
硅铁还可作为合金元素加入剂,广泛应用于低合金结构钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。因此,硅铁与螺纹钢在产业链上形成了一个上下游的关系。受热后爆裂程度较大的硅石,在冶炼时会恶化料面的透气性,造成炉况变坏。“无锰不成钢”,铁合金是从“铁”到“钢”这一转化过程的必需品,是钢铁冶炼中不可或缺的原料。
冒瘤铁中含硅量较低,使合金成分不均匀,偏析度较大,影响炼钢的质量。因此,硅铁产生冒瘤现象,应将其清理掉才准入库。由于冒瘤铁含铁高,长期储存容易被氧化和粉化,造成合金损失。尽量少使用石灰处理炉况,防止铁水温度高,减少产生冒瘤现象。
尽量不使用石灰浆涂锭模,石灰遇高温产生氢气,助长冒瘤的形成,采用石墨粉铺模较好。浇注结束后,立即冲洗进行强制冷却,使合金表面加快凝固,减少冒瘤。采用二次或多次浇注法,以及浇注厚度较薄,均有助于减少冒瘤现象。
影响电极插入深度的因素有哪些?
焦碳加入量:焦碳的导电性比硅强。如果焦碳加入量过多,会影响电极深插。因此,在满足硅石中的二氧化碳充分还原的条件下,焦碳加入不要过多,以利于电极插入。焦碳粒度:焦碳的粒度小,表面积增大,增加接触面,炉料的电阻大,则电极插入深;反之,焦碳的粒度大,表面积减少,炉料的电阻小,则电极的插入深度就变浅。铸铁是现代产业中一种重要的金属材料,它比钢便宜,轻易熔化冶炼,具有优良的铸造性能和比钢好得多的搞震能力,特别是球墨铸铁,其机械性能达到或接近钢的机械性能。
焦碳性质:这里主要是指焦碳本身的电阻。如果焦碳的电阻小,通过炉料的电流大,使电极上升,电极插入深度就浅。反之,焦碳的电阻大,例如使用煤气焦等,因其电阻大,电极则可深插。二次电压:当冶炼采用较高的二次电压时,电弧较长,电极在炉料内插入较浅。硅铁冶炼的基本反应,是利用焦碳中的碳,将硅石中二氧化硅的硅还原出来的反应。反之,采用较低的二次电压,电极插入炉料就比较深。