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硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金,是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中,低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。硅锰合金可在大、中、小型矿热炉内采取连续式操作进行冶炼。
硅锰合金消耗量占电炉铁合金产品的第二位。硅锰合金里的硅和锰,与氧的亲和力较强,在炼钢中使用硅锰合金,产生的脱氧产物MnSiO3和MnSiO4熔分别是1270℃和1327℃,具有熔点低、颗粒大、容易上浮、脱氧效果好等优点。在相同条件下使用锰或硅单独脱氧,其烧损率分别是46%和37%,而用硅锰合金脱氧,二者烧损率者是29%。因此,它在炼钢中得到了广泛的应用,其产量增长速度高于铁合金的平均增长速度,成为钢铁工业不可缺少的复合脱氧剂和合金加入剂。含碳在1.9%以下的硅锰合金,还是用于生产中低碳锰铁和电硅热法金属锰的半成品。在铁合金生产企业,通常把炼钢使用的硅锰合金称作商品硅锰合金,把冶炼低碳铁使用的硅锰合金称作自用硅锰合金,把冶炼金属用的硅锰合金称作高硅硅锰合金。锰能与硅组成化合成硅化物MnSiO3、MnSiO和MnSiO3。从硅锰状态图中可以看出,最稳定的硅化物为MnSi。由于锰的硅化物生成自由能的负值,故远远大于锰的碳化物生产自由能的负值,在硅锰合金中含硅量愈高,则含碳量愈低。
硅锰合金都是在矿热炉中用炭同时还原锰矿石(包括富锰渣)和硅石中的氧化锰和二氧化硅而炼制生产的。硅锰合金生产正常炉况的标志是工作电流稳定,能满负荷操作,电极下插平衡且较深,电极消耗速度均匀,下放正常,每小时内下放长度在200mm左右,炉眼好开、好堵,出铁、出渣顺畅,温度高,渣铁流动性好,易分离。合金成分稳定,炉渣中m(CaO+MgO)/m(SiO2 )在0.7~0.8之间,MnO在10%以下。炉气成分正常O2小于2%,H2小于8%炉内呈微负压(—49Pa),炉内温度低于600℃。
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