铁合金冶炼知识讲座(精华)

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1、二、铁合金冶炼原理???????铁合金的定义和用途铁合金的分类铁合金种类、牌号生产原料及来源铁合金冶炼的基本原理铁合金冶炼流程破碎、成品保管铁合金的定义和用途：?铁合金是铁与其它元素的合金。?主要用于炼钢的脱氧剂和合金元素添加剂。在钢中添加一定数量的硅，能显著提高钢的强度、硬度和弹性，如结构钢（含Si0.4-1.75%)、工具钢（含Si0.3-1.8%)、弹簧钢（含Si0.4-2.8%）?在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。?在铁合金和金属镁生产中用作还原剂。?用于单晶硅的原料。?炼钢、铸造和铁合金工业是硅铁的最大用户，大约消耗90%以上的硅铁，应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中，每生产一

2、吨钢约消耗35kg75%硅铁。铁合金的分类：?单一元素的铁合金：主要有硅铁、锰铁、铬铁及钨铁、钒铁等特殊铁合金。?复合元素铁合金：稀土硅铁、稀土镁硅铁、硅铝铁、硅钙钡铁等。?我国生产的铁合金涵盖了锰系，硅系，铬系和特殊铁合金四大系列的26个品种，172个品牌以及一些非国标和部标的企标产品。铁合金种类、牌号：硅铁牌号和化学成分（GB2202-80）硅钙合金的牌号和成分(GB3419-82)硅锰合金呐坪藕突С煞郑℅B4008-83）生产原料：碳质还原剂及其要求铁合金生产中，用得最多、最广、价格最便宜的还原剂是碳质还原剂。主要有冶金焦、气煤焦、石油焦、沥青焦、烟煤和木炭等。对其物理性能的基本

3、要求是：反应活性好、比电阻高、不易发生石墨化、粒度适宜、有一定的强度。几种常用的碳质还原剂的主要物理性能见表1。表1几种碳质还原剂的主要物理性能碳质还原剂木炭气煤焦冶金焦常温比电阻高温比电阻CO2反应性/%/Ωm/Ωm＞32-3＜1.5＞1.20.8-1.0＜0.850-7030-50气孔率/%约5030-40生产原料：碳质还原剂及其要求碳质还原剂的质量和性能直接影响冶炼操作。除固定碳和灰分含量外，对杂质含量，如硫、磷、钛和五害元素铅、锡、铋、砷、锑有较严格的要求。1）固定炭要高。一般冶金焦应>84%；2）灰分要低。合金中的杂质（Al、P）主要来自灰分，一般要求<12%，P2

4、O5<0.04%；3）挥发分不限制。挥发分高，一般电阻率高机械强度低。4）水分要低。水分波动，是造成炉况波动和恶化的重要原因。要求水分要稳定，以<6%为好。生产原料：含硅原料及其要求冶炼硅质合金的含硅原料，采用SiO2含量很高的石英和石英岩，通称为硅石。要求如下：1）硅石中SiO2含量要大于98%。硅石中除SiO2外还含有少量的Al2O3、CaO等化合物，是成渣物质，含量越高，渣量越大，炉况越差。我国硅石主要产地的化学成分见表。2）硅石中有害杂质含量要低。硅石中主要杂质有Al2O3、MgO、CaO、P2O3和Fe2O3，除Fe2O3外，其余均为杂质。除冶炼工业硅，一般对硅石中

5、Fe2O3的数量没有限制。硫和磷有害元素。硫易于形成挥发性强的SiS和SiS2跑掉，因此硅石中硫含量一般不限制。磷在冶炼过程约有80%被还原进入铁合金，加剧硅铁粉化，要求硅石中P2O5小于0.02%。各地硅石的化学成分产地北京平谷本溪寒岭南京江浦江苏江阴陕西眉县内蒙四子王旗河北隆化山东莱阳辽宁大石桥新疆哈密陕西汉中贵州惠水新疆柳园苏联奥尔金诺美国田纳西州挪威化学成分/%SiO2＞9798.1298.4199.2197.898.2499.6999.3098.4897.7498.1398.598.1297.2297.998.490.5Al2O3＜1.51.490.130.470.80.150

6、.200.100.0510.780.7280.400.530.470.860.600.80FeO～0.190.0430.110.500.26微0.160.240.170.660.400.860.350.320.450.15P2O5＜0.020.00810.0090.0180.030.0090.0010.0010.0060.0090.0070.50.0090.008CaO＜1.00.230.0570.20.030.20.110.110.500.360.170.400.200.400.240.0050.25MgO＜1.00.040.160.0110.10微0.081微1.240.0460.5

7、0.070.140.030.10密度/g/cm32.62.712.72.482.52.62.72.652.82.65生产原料：含硅原料及其要求硅石中铝、钙的还原都会污染合金，尤以Al2O3影熳畲螅?石粘附泥土是其Al2O3升高的重要原因，因此使用硅石前最好进行水洗。一般要求硅石中Al2O3含量小于1%，CaO和MgO的含量之和要小于1%。3）硅石要有良好的抗爆性能。SiO2有多种变体。通常使用的硅石属于低温石英，在573～870℃