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棕剛玉冶煉的基本原理是利用高溫時(shí)碳與氧的親和力比鐵、硅、鈦等雜質(zhì)大，用碳來(lái)還原這些雜質(zhì)，并用鐵與還原的雜質(zhì)生成硅鐵合金與剛玉分離。雜質(zhì)生成硅鐵合金與熔體分離是棕剛玉冶煉的重要目的。要達(dá)到理想的分離，必須嚴(yán)格地控制硅鐵合金的化學(xué)成分，使其具有要求的密度和感磁性能：

1、化學(xué)成分

硅鐵合金含硅量越低，爐內(nèi)反應(yīng)越順利，硅鐵合金的感磁性也越好，但過(guò)多地配入鐵屑也會(huì)增加料耗和電耗、影響經(jīng)濟(jì)效益，所以鐵硅比選擇在5.0~6.0之間，相應(yīng)的硅鐵合金含硅量為16.67%~15.71%。

2、密度

鐵硅比為5.0~6.0時(shí)，硅鐵合金的密度為6.7~7.0g/cm3。硅鐵合金中各組分的密度為：鐵7.86g/cm3，硅2.35g/cm3，鈦4.5g/cm3，鋁2.7g/cm3。

3、感磁性能

鋁、硅、鈦都會(huì)降低鐵合金的感磁性能。當(dāng)Si>20%時(shí)，鐵合金感磁性很弱。硅鐵合金感磁性降低與生成的固熔體量成正比。當(dāng)硅含量超過(guò)20%時(shí)，則產(chǎn)生不感磁的化合物FeSi和硅鐵固溶體兩者所組成的共溶體、感磁性甚弱。所以，20%為硅的臨界含量，鋁會(huì)使鐵合金的感磁性急劇下降。當(dāng)Al>4%時(shí)，鐵合金接近無(wú)感磁性。

硅鐵合金在酸中的溶解度同樣受硅含量的影響，硅使鐵合金在酸中的溶解度急劇下降。所以含硅量高的鐵合金，不但使磨料磁選困難，而且用酸洗也很難除掉磁性物。