硅锰合金原理是什么？

2019-06-24 17:43 来源：钢铁世界网作者：lixin

硅锰合金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。硅和锰是常用的碳钢合金元素。锰是炼钢过程中主要的脱氧剂之一，大多数钢种都需要用锰来脱氧。因为用锰来脱氧时所生成的氧产物熔点较低，易于上浮；锰还能增大硅和铝等强脱氧剂的脱氧效果。

工业钢加入少量的锰作为脱硫剂，可以使钢能进行热轧、锻造及其它工艺而不致断裂，锰还是各钢种中重要的合金元素，在合金钢中也会添加15%以上的锰以增加钢的结构强度。硅是生铁和碳钢中仅次于锰的最重要的合金元素。在钢生产中，硅主要用作熔融金属的脱氧剂，或作为合金添加剂使钢增加强度和改善其性能。

硅锰合金原理是什么？

硅还是一种有效的石墨化介质，它能使铸铁中的碳变成游离的石墨碳。加入标准灰口铸铁和球墨铸铁中的硅可达4%。而大量的锰和硅都是以铁合金的形式添加到钢液中的：锰铁、硅锰和硅铁。

电炉冶炼硅锰合金与冶炼碳素锰铁一样，炉料中的 Fe和P先被还原，Mn的高价氧化物在上层分解或被CO还原成低价氧化物 MnO，低价氧化物MnO再与C反应生成碳化物，其反应式可写作MnO+(1+x)C→MnCx+CO。

随着炉料的下沉进入高温区，C还原SiO2的反应开始发生SiO2+2C=Si+2CO。

被还原出来的Si再与已生成的MnCx作用生成硅锰合金，并促进了Si的还原，反应式为SiO2+2C+MnCx=Mn·Si·Cx+2CO。

生成的Si愈多，碳化物被破坏的愈彻底，合金含碳量也愈低。当合金的含硅量低于23.5%时(如硅锰10、硅锰14、硅锰17和硅锰20)，硅破坏碳化物的反应可写作(Mn，Fe)7C3+7Si=7(Mn ·Fe)Si+3C。

若含硅量较高，则破坏碳化物的反应可写作(Mn，Fe)7C3+10Si=7(Mn·Fe)Si+3SiC。

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