Теоретические основы металлургического производства
  12.1 Роль кремния в сталеплавильных процессах

Кремний является одним из наиболее распространенных элементов, содержание которого в земной коре оценивается в 26%. Роль кремния в сталеплавильных процессах сводится в основном к следующему.

  1. Ввиду высокого химического сродства к кислороду и доступности кремний при производстве стали широко используется в качестве раскислителя.
  2. Для раскисления кремний вводят в спокойную сталь в количестве 0,15 – 0,35%, в полуспокойную сталь – 0,08 – 0,12%. В кипящей стали кремний является нежелательной примесью, ухудшающей кипение металла в изложнице и строение слитка. По этой причине содержание кремния в кипящей стали не должно превышать 0,02 – 0,03%.

  3. В качестве легирующего элемента кремний содержится в стали в количестве 0,5 – 0,6% и более.
  4. Легированная кремнием сталь обладает более высокими значениями предела текучести, упругости, сопротивления удару, малым остаточным магнетизмом, хорошей прокаливаемостью, жаропрочностью, способностью в закаленном состоянии сохранять твердость при относительно высоких температурах и т.д. Кремнием легируют стали различного назначения: конструкционные (0,8 – 1,5% Si), инструментальные (1,2 – 1,6% Si), пружинно-ресорные (1,3 – 2,0% Si), жаро- и окалиностойкие (2,0 – 3,0% Si), электротехнические (2,5 – 4,5% Si) и др.

    Обычно сталь легируют кремнием в сочетании с другими элементами, чаще всего в сочетании с кремнием и марганцем.

  5. Среди обычных примесей металлической шихты кремний окисляется с выделением наибольшего количества тепла. Содержащийся в металлической шихте кремний по ходу плавки окисляется практически полностью, что положительно отражается на тепловом балансе плавки. Например, в бессемеровском процессе реакция окисления кремния является одной из основных статей приходной части теплового баланса плавки.
  6. Образующийся в результате окислении кремния металлической шихты кремнезем оказывает разрушающее воздействие на футеровку основных сталеплавильных агрегатов, особенно в процессах с высоким расходом жидкого чугуна, например, в кислородно-конвертерном.
  7. Кроме того, при высоком содержании кремния в шихте увеличивается количество печного шлака.

    По этим причинам для мартеновского и кислородно-конвертерного процесса содержание кремния в передельном чугуне желательно иметь в пределах 0,5 – 0,8%.

  12.1 Роль кремния в сталеплавильных процессах
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ