硅碳合金產(chǎn)生背景

長期以來，轉(zhuǎn)爐用合金一直沒有進(jìn)行調(diào)整，傳統(tǒng)的合金品種結(jié)構(gòu)比較單一，即Q195、Q235鋼種采用Mnsi FeSi SiAiCaBa Sic 增碳劑工藝，HRB335、HRB400鋼種采用MnSi Fesi AiSi 增碳劑生產(chǎn)工藝。而傳統(tǒng)的硅錳合金，硅鐵資源日益緊張，市場價(jià)格一路攀升，使得轉(zhuǎn)爐煉鋼成本逐步提高，縮小鋼材的盈利空間，并且傳統(tǒng)合金的回收率受轉(zhuǎn)爐操作的影響較大，出鋼量、終點(diǎn)溫度以及下渣量使得成品中合金成份波動(dòng)大。導(dǎo)致冶煉鋼種的化學(xué)成份不穩(wěn)定，成品內(nèi)控指標(biāo)合格率低。

由于硅碳合金是一種新型合金，生產(chǎn)硅碳合金的廠家并不多，主要是在河南安陽地區(qū)。

從用途中可以看出硅碳合金在替代一些合金方面有很大的優(yōu)勢，鋼廠對硅碳合金的需求量也在增大，所以硅碳合金前景看好。

用于煉制硅鋼和往變壓器鐵和鋼中添加硅的高硅中間合金，煉制方法是在電爐中隨同鐵屑和碳一起熔化石英或硅石。銷售中有各種級別，含15-90%硅。硅與鐵化合，但超過約30%以上硅的合金是脆性和不穩(wěn)定的。硅也造成碳以石墨片形式析出，含硅量高的合金稱為硅金屬。 一家廠商銷售2個(gè)級別，含15%和45%硅；而另一家廠商生產(chǎn)5種級別：15%，50%，75%, 85%和90%硅，銷售含80-95%硅的級別，用于生產(chǎn)高硅鋼的小型鋼水包添加物中，亦用在與苛性鈉反應(yīng)生產(chǎn)氫。合金是以塊狀或壓碎形式出售。通常是將硅與還原劑或其它合金元素混合成合金后添加到鋼中。與單獨(dú)加鋁相比，含12-15%鋁的鐵硅鋁是更有效的鋼還原劑。也用于鑄鋁合金中添加硅，聯(lián)合碳化物公司生產(chǎn)的塞爾瓦茲是含有釩和鋯的鐵硅鋁。這種合金作為還原劑，熔融夾渣，還可控制鋼的晶粒尺寸。俄亥俄鐵合金公司生產(chǎn)的塞曼納爾是一種硅、鋁和錳各含20%的還原合金。釩公司生產(chǎn)的阿爾賽費(fèi)含40%硅、20%鋁和40%鐵。鋁和硅均呈硅酸鋁形成渣，當(dāng)澆鑄鋼時(shí)將渣除去，阿爾賽明是一種含50%鋁的瑞士鐵硅鋁。硅鋁則是往鋁合金中添加硅的中間合金，此中不含鐵。 2100433B

錳硅合金加入鋼液中脫氧，脫氧產(chǎn)物為MnSiO3。比FeSiO3的熔點(diǎn)低，表面張力較大，容易從鋼液中上浮，因而鋼中夾雜物較少。錳硅合金脫氧時(shí)，錳和硅的利用率均較高，所以錳硅合金是良好的復(fù)合脫氧劑。錳硅合金的錳碳比高，特別適合冶煉含錳的低碳鋼。由于鎮(zhèn)靜鋼、高強(qiáng)度低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼等產(chǎn)量的增加，錳硅合金的用量也相應(yīng)增加。

20世紀(jì)初法國冶金學(xué)家在研究電硅熱法生產(chǎn)中、低碳錳鐵過程中，用碳從含錳高的硅酸錳礦還原出含Mn75%、Si20%～25%和碳約1%的錳硅合金，代替硅和硅鐵作還原劑。第一次世界大戰(zhàn)（1914～1918）末期，德國魏斯韋勒廠在1000kVA電爐內(nèi)，用焦屑還原含約10%Mn的高爐渣，產(chǎn)出含Si16%的錳硅合金。1929年克萊門特（F.Clements）報(bào)導(dǎo)了含Mn60%～80%的錳硅合金中硅與碳含量間的關(guān)系。從圖1中看出含Si>18%時(shí)，合金含C<1%。