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冶煉矽鐵時在反應中的二氧化矽首先破壞被還原成一氧化矽。部分的一氧化矽氣體在上升過程中與料層中焦炭接觸並作用後,較易生成碳化矽。其反應如下:
SiO+2C=SiC+CO↑
冶煉過程中,焦炭加入量過多時,更易產生碳化矽。其反應式如下:
SiO2+3C=SiC+2CO↑
往往在修爐時於料層內部發現大量碳化矽﹙冷卻後呈褐色,稍有光澤並是針狀結晶﹚,說明產生碳化矽的反應是存在的,並且是中間產物。
碳化矽SiC的熔點約為2500℃,不易熔化,電阻小,導電性強。因此,爐中積存過多碳化矽,使爐況惡化。雖然碳化矽易產生,但在冶煉中由於爐料中有鋼屑,碳化矽較輕易被鐵﹙Fe﹚破壞,其反應式如下:
SiC+Fe=FeSi+C
冶煉45矽鐵,因爐料中鋼屑較多,碳化矽更易破壞,所以,碳化矽對爐況沒有影響。碳化矽在高溫時,還可被二氧化矽所破壞,其反應式如下:
SiO2+2SiC=3 Si+2CO↑
2SiO2+SiC=3SiC+CO↑
較大容量矽鐵電爐,因爐溫高,碳化矽更易被破壞。碳化矽在高溫時還可以被一氧化矽破壞,其反應式如下:
SiO+SiC=2Si+CO↑
較小容量的電爐中冶煉矽鐵時,由於爐內溫度較低,破壞碳化矽的反應,不易充分進行,因此,有時有較多的碳化矽存在爐內,因它的熔點高,導電性強,致使電極不能較深地插入爐內,造成爐況惡化。此種情況在較小容量的矽鐵電爐是比較經常發現的,為了糾正這種不正常現象,應將爐中碳化矽盡量掘出,或附加些鋼屑破壞碳化矽,同時適當地減少焦炭加入量,以改善爐況。
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