冶炼硅铁实用工艺设计

某某学院
学生课程设计〔论文〕
题目:冶炼硅铁工艺设计
学生某某:邱江学号:200811103052
所在院(系):材料工程学院
专业:冶金专业
班级:      08冶金有班
指导教师:苟淑云职称:教授
2011年6月6日
某某学院教务处制
某某学院本科学生课程设计任务书
uu定制网注:任务书由指导教师填写。
1前言
1.1  硅铁简介
铁合金是指一种或几种以上的金属或非金属元素于铁组合成的合金,硅铁即是硅与铁的合金。硅铁是炼钢和铸造的重要原料,它能改善钢和铸件的物理化学性能和机械性能,提高钢和铸件的质量。【1】
1.2  硅铁的冶炼简介
硅铁是以焦炭、钢屑、石英〔或硅石〕为原料,用电炉冶炼制成的。传统炼制硅铁时,是将硅从含有2的硅石中复原出来。冶炼硅铁大多使用冶金焦作复原剂,钢屑是硅铁的调节剂。
2  原料
2.1  原料与其要求
2.1.1  含硅原料与其要求
含原料一般采用SiO
2
含量很高的石英和石英岩〔通称为硅石〕。表1为各种硅石的质量和物理性能。用于冶炼硅铁的硅石必须符合如下各项要求:
(1) SiO
汽车下乡信息管理系统2
含量大于97%
(2) 有害杂质含量低。硅石中主要杂质Al
2O
3
,MgO,CaO,P
2
O
5
和Fe
电子封装2
O
3
。除中沙关系的重要里程碑
Fe
8866小游戏2O
3
外,其他氧化物均是有害物质,其中P
2
O
5
必须小于1%,CaO和MgO之和
也应小于1.
(3)有良好的抗爆性。
(4)有一定的粒度。硅石的粒度根据电炉的容量、工作电压、硅石个所用复原剂的性质以与操作水平确定,一般大型电炉的硅石入炉粒度为40~120mm,小型电炉为25~80mm。
表1 各种硅石质量的物理性能
2.1.2  炭质复原剂与其要求
铁合金生产中,用的最多、最广且价格最最廉价的复原剂是炭质复原剂。硅铁生产所用的炭质复原剂主要为冶金焦,其主要理化性能指标要求如下表1.
此外,对冶金焦的灰分组成也有一定要求,具体为FeO约45%,CaO约
27%,SiO
2约25%,MgO约1.0%,Al
2
O
3
<0.4%,P
2
O
5
<0.04%。
为了增大炉料的比电阻,增加化学活性,也有搭配使用气煤焦[2]。
2.1.3  含铁原料与其要求
电炉冶炼硅铁时,一般采用钢屑作含铁原料,钢屑在SiO
2
复原过程中有
促进作用。冶炼时,希望钢屑能较快融化,以便吸收硅或有效地破坏SiC。
为此,要求钢屑长度不能超过100mm,为保证硅铁的化学成分和内在质量,
不允许使用合金钢钢屑、有金属屑和生铁屑,而只能使用碳素钢钢屑。钢
屑不应夹带杂质,生铁严重和沾有油污的钢屑不能入炉,铁屑的寒铁量应大
中共中央党校于95%。
表2  冶炼硅铁用冶金焦的理化性能指标
固定碳灰分挥发分水分硫电阻率(11000C)  气孔率粒%      %    %      %      %      %            %        % >82    <14    <3      <6    <0.6    1200      30~54    3~20
3  冶炼设备
3.1  变压器与断网
炉用变压器将从电网获取的高压电、小电流转换成符合冶炼的低电压、
大电流, 经短网、铜瓦送到电极后, 转化为炉内所需热能。短网的阻抗对节
电和有效利用电能影响很大。短网的合理布置与结构,对提高功率因数和电效率,降低电能损失有重要意义。短网应尽量降低各导电部位的长度和通电后的

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