中間鐵合金

基本用途

作為煉鋼脫氧劑，應(yīng)用最廣泛的是硅錳、錳鐵和硅鐵。強(qiáng)烈的脫氧劑為鋁(鋁鐵)、硅鈣、硅鋯等(見(jiàn)鋼的脫氧反應(yīng))。用作合金添加劑的常用品種有:錳鐵、鉻鐵、硅鐵、鎢鐵、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵、鎳鐵、鈮(鉭)鐵、稀土鐵合金、硼鐵、磷鐵等。各種鐵合金又根據(jù)煉鋼需要，按合金元素含量或含碳高低規(guī)定許多等級(jí)，并嚴(yán)格限定雜質(zhì)含量。含有兩種或多種合金元素的鐵合金叫做復(fù)合鐵合金，使用這類(lèi)鐵合金可同時(shí)加入脫氧或合金化元素，對(duì)煉鋼工藝有利，且能較經(jīng)濟(jì)合理地綜合利用共生礦石資源。常用的有:錳硅、硅鈣、硅鋯、硅錳鋁、硅錳鈣和稀土硅鐵等。

煉鋼用純金屬添加劑有鋁、鈦、鎳和金屬硅、金屬錳、金屬鉻等。某些易還原的氧化物如MoO、NiO,也用于代替鐵合金。此外，還有氮化鐵合金，如經(jīng)過(guò)氮化處理的鉻鐵、錳鐵等，以及混有發(fā)熱劑的發(fā)熱鐵合金等。

基本分類(lèi)

鐵合金的品種繁多，分類(lèi)方法也多一般按下列方法分類(lèi):

(1)按鐵合金中主元素分類(lèi)，主要有硅，錳，鉻，釩，鈦，鎢，鉬等系列鐵合金。

(2)按鐵合金中含碳量的分類(lèi)，有高碳，中碳，低碳，微碳，超微碳等品種。

(3)含有兩種或者兩種以上合金元素的多元鐵合金，主要品種有硅鋁合金，硅鈣合金，錳硅鋁合金，硅鈣鋁合金，硅鋇鈣合金等。

(4)按生產(chǎn)方法分類(lèi):有高爐鐵合金，電爐鐵合金，爐外法(金屬熱法)鐵合金，真空固態(tài)還原鐵合金，電解法鐵合金，此外還有氧化物壓塊與發(fā)熱鐵合金等特殊鐵合金。

硅鐵、錳鐵、硅錳、鉻鐵、鎢鐵、釩鐵、鎳鐵、鉬鐵、鈦鐵、稀土鎂硅、稀土硅鐵、硅鈣合金、硅鋇合金、硅鋁合金、鉭鈮、磷鐵、硼鐵等。

鐵合金的主體元素一般熔點(diǎn)較高，或者它的氧化物難于還原，難于煉出純金屬，若與鐵在一起則較易還原冶煉。在鋼鐵冶煉中使用鐵合金,其中含鐵非但無(wú)害,而因?yàn)橐兹塾阡撍摧^ 有利。因此，煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中的脫氧和添加合金，大多以鐵合金的形式加入。鐵合金一般很脆，不能作為金屬材料使用。

用坩堝冶煉低品位鐵合金是1860年左右開(kāi)始的。后來(lái)發(fā)展了用高爐煉錳鐵和含硅12%以下的硅鐵。1890~1910年間在法國(guó)開(kāi)始用電弧爐生產(chǎn)鐵合金。穆瓦桑(H.Moissan)曾用電弧爐對(duì)難還原元素進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)，埃魯(P.L.T.H□roult)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),當(dāng)時(shí)都用焦炭和木炭作還原劑還原有關(guān)礦石，產(chǎn)品大多是高碳的。1920年以后，為了滿(mǎn)足優(yōu)質(zhì)鋼和不銹鋼發(fā)展的需要，開(kāi)始生產(chǎn)低碳鐵合金的新階段。一方面，在戈?duì)柕率┟滋?K.Goldschmidt)1898年提出的鋁熱法制取金屬的工藝基礎(chǔ)上，發(fā)展出用鋁熱法冶煉一些不含碳的鐵合金和純金屬;另一方面研制出在電爐中氧化含硅合金的脫硅精煉法。由于鋁熱法生產(chǎn)費(fèi)用太高，脫硅精煉法得到了較多的應(yīng)用。直到如今中碳、低碳、微碳鉻鐵，中碳、低碳錳鐵，金屬錳大多仍用此法精煉。精煉鉻鐵的熱兌法即把液態(tài)的礦石、石灰熔體與硅鉻合金,通過(guò)熱兌混合加速反應(yīng),是脫硅精煉法的進(jìn)一步發(fā)展。此外也用電解法生產(chǎn)純凈的合金添加劑(如金屬錳)，并采用真空脫碳法生產(chǎn)含碳極低的超微碳鉻鐵。數(shù)年還發(fā)展出應(yīng)用純氧吹煉法精煉鉻鐵、錳鐵的方法。

中國(guó)在1940年左右用小型電爐生產(chǎn)硅鐵、錳鐵。1955年起吉林鐵合金廠開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。隨后在各地建設(shè)了一批鐵合金廠，并用小型高爐生產(chǎn)錳鐵，滿(mǎn)足了全國(guó)鋼鐵工業(yè)的需要。