硅鐵

　　硅鐵就是鐵和硅組成的鐵合金。硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英(或硅石)為原料，用電爐冶煉制成的鐵硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅鐵常用于煉鋼時作脫氧劑，同時由于SiO2生成時放出大量的熱，在脫氧的同時，對提高鋼水溫度也是有利的。同時，硅鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應用于低合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中，硅鐵在鐵合金生產及化學工業中，常用作還原劑。

　　煉鋼用作脫氧劑與合金劑。鑄鐵中用作脫氧劑與變性劑。選礦工業用作加重劑，焊條用作涂料，鐵合金工業用作還原劑。硅鐵品種，按照含硅量劃分，如FeSi90(含87%～95%Si)，FeSi75(含72%～80%Si)，FeSi65(含63%～68%)，FeSi45(含40%～47%Si)，.FeSil5(含14%～20%si)等。根據不同用途對雜質Al、Ca、S、P、C、Mn、Cr等另有規定。以硅鐵為基組成的復合合金品種很多，重要的有鎂硅鐵，用作生產球墨鑄鐵的球化劑;鋁硅鐵，用作煉鋼脫氧劑等。

　　硅鐵的用途

　　(1)在煉鋼工業中用作脫氧劑和合金劑。為了獲得化學成分合格的鋼和保證鋼的質量，在煉鋼的最后階段必須進行脫氧，硅和氧之間的化學親和力很大，因而硅鐵是煉鋼較強的脫氧劑用于沉淀和擴散脫氧。在鋼中添加一定數量的硅，能顯著的提高鋼的強度、硬度和彈性，因而在冶煉結構鋼(含硅0.40-1.75%)、工具鋼(含SiO.30-1.8%)、彈簧鋼(含SiO.40-2.8%)和變壓器用硅鋼(含硅2.81-4.8%)時，也把硅鐵作為合金劑使用。

　　此外，在煉鋼工業中，利用硅鐵粉在高溫下烯燒能放出大量熱這一特點，常作為鋼錠帽發熱劑使用以提高鋼錠的質量和回收率。

　　(2)在鑄鐵工業中用作孕育劑和球化劑。鑄鐵是現代工業中一種重要的金屬材料，它比鋼便宜，容易熔化冶煉，具有優良的鑄造性能和比鋼好得多的抗震能力。特別是球墨鑄鐵，其機械性能達到或接近鋼的機械性能。在鑄鐵中加入一定量的硅鐵能阻止鐵中形成碳化物、促進石墨的析出和球化，因而在球墨鑄鐵生產中，硅鐵是一種重要的孕育劑(幫助析出石墨)和球化劑。

　　(3)鐵合金生產中用作還原劑。不僅硅與氧之間化學親和力很大，而且高硅硅鐵的含碳量很低。因此高硅硅鐵(或硅質合金)是鐵合金工業中生產低碳鐵合金時比較常用的一種還原劑。

　　(4)75#硅鐵在皮江法煉鎂中常用于金屬鎂的高溫冶煉過程中，將CaO.MgO中的鎂置換出來，每生產一噸金屬鎂就要消耗1.2噸左右的硅鐵，對金屬鎂生產起著很大的作用。

　　(5)在其他方面的用途。磨細或霧化處理過的硅鐵粉，在選礦工業中可作為懸浮相。在焊條制造業中可作為焊條的涂料。高硅硅鐵在化學工業中可用于制造硅酮等產品。

　　硅鐵生產工藝

　　硅鐵的生產設備是埋弧還原電爐。硅鐵的含硅量通過鐵原料的配加量來控制。生產高純硅鐵除選用純凈的硅石和還原劑外，還要進行爐外精煉以降低合金中的鋁、鈣、碳等雜質。硅鐵含Si≤65%可以用封閉電爐冶煉。Si≥70%的硅鐵用敞口電爐或半封閉電爐冶煉。

　　硅鐵的生產方法

　　1、采用精選爐料生產高純硅鐵

　　采用精選爐料的方法生產高純硅鐵主要是通過精選石英石和石油焦、木塊、木炭以及硅鋼片原材料進行冶煉生產、以達到降低產品中雜質元素含量的目的。該方法由于存在著原材料質量波動較大，冶煉生產過程中難免帶入一部分雜質，從而產品中雜質含量的降低率受到限制，產品質量不高，成品率較低，而且生產爐況較難維護、爐口操作難度較大，產品的生產成本和能耗較大，經濟指標較差。爐方法脫除鈣、鋁效果較好，但尾氣較多、且生產中常常產生泄漏和吹氯石墨管折斷而中止精煉等情況，從而嚴重地污染了環境，危害工人的身體健康，而且對生產設備腐蝕較大。

　　2、采用爐外吹氯精煉的方法生產高純及低碳硅鐵

　　3、采用爐外頂吹氧氣的方法生產高純及低鋁硅鐵

　　爐外頂吹氧的方法進行爐外精煉，對產品中雜質鈣、鋁、碳元素脫除也較好。但在使用過程中，由于鐵水翻騰劇烈、噴濺損失較大，鐵水溫度迅速下降，造成粘包、鐵損失較大，資料統計損失在12%-20%。吹氧用石墨管也經常發生折斷事故而中止精煉、成品率低，經濟上也很不合算。

　　4、采用熱沖渣洗的方法生產高純及低碳硅鐵

　　5、采用精選爐料的方法生產低鋁、低碳硅鐵

　　精選爐料的方法生產低鋁、低碳硅鐵主要是通過精選還原劑，如蘭碳、氣煤焦等原材料進行冶煉生產，以達到降低產品中雜質元素，主要是鋁含量的目的。該方法由于存在著原材料成份波動較大，冶煉過程中難免帶入一部分雜質，從而產品中的雜質含量的降低率有限，鋁含量一般可降至1.6%,最多只能降至1.2%, 碳含量0.2%,只能生產部分品牌的產品。

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