硅铁

　　硅铁就是铁和硅组成的铁合金。硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料，用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂，同时由于SiO2生成时放出大量的热，在脱氧的同时，对提高钢水温度也是有利的。同时，硅铁还可作为合金元素加入剂，广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中，硅铁在铁合金生产及化学工业中，常用作还原剂。

　　炼钢用作脱氧剂与合金剂。铸铁中用作脱氧剂与变性剂。选矿工业用作加重剂，焊条用作涂料，铁合金工业用作还原剂。硅铁品种，按照含硅量划分，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。根据不同用途对杂质Al、Ca、S、P、C、Mn、Cr等另有规定。以硅铁为基组成的复合合金品种很多，重要的有镁硅铁，用作生产球墨铸铁的球化剂;铝硅铁，用作炼钢脱氧剂等。

　　硅铁的用途

　　(1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量，在炼钢的最后阶段必须进行脱氧，硅和氧之间的化学亲和力很大，因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅，能显著的提高钢的强度、硬度和弹性，因而在冶炼结构钢(含硅0.40-1.75%)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8%)和变压器用硅钢(含硅2.81-4.8%)时，也把硅铁作为合金剂使用。

　　此外，在炼钢工业中，利用硅铁粉在高温下烯烧能放出大量热这一特点，常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。

　　(2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料，它比钢便宜，容易熔化冶炼，具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁，其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化，因而在球墨铸铁生产中，硅铁是一种重要的孕育剂(帮助析出石墨)和球化剂。

　　(3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大，而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁(或硅质合金)是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。

　　(4)75#硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中，将CaO.MgO中的镁置换出来，每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁，对金属镁生产起着很大的作用。

　　(5)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉，在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。

　　硅铁生产工艺

　　硅铁的生产设备是埋弧还原电炉。硅铁的含硅量通过铁原料的配加量来控制。生产高纯硅铁除选用纯净的硅石和还原剂外，还要进行炉外精炼以降低合金中的铝、钙、碳等杂质。硅铁含Si≤65%可以用封闭电炉冶炼。Si≥70%的硅铁用敞口电炉或半封闭电炉冶炼。

　　硅铁的生产方法

　　1、采用精选炉料生产高纯硅铁

　　采用精选炉料的方法生产高纯硅铁主要是通过精选石英石和石油焦、木块、木炭以及硅钢片原材料进行冶炼生产、以达到降低产品中杂质元素含量的目的。该方法由于存在着原材料质量波动较大，冶炼生产过程中难免带入一部分杂质，从而产品中杂质含量的降低率受到限制，产品质量不高，成品率较低，而且生产炉况较难维护、炉口操作难度较大，产品的生产成本和能耗较大，经济指标较差。炉方法脱除钙、铝效果较好，但尾气较多、且生产中常常产生泄漏和吹氯石墨管折断而中止精炼等情况，从而严重地污染了环境，危害工人的身体健康，而且对生产设备腐蚀较大。

　　2、采用炉外吹氯精炼的方法生产高纯及低碳硅铁

　　3、采用炉外顶吹氧气的方法生产高纯及低铝硅铁

　　炉外顶吹氧的方法进行炉外精炼，对产品中杂质钙、铝、碳元素脱除也较好。但在使用过程中，由于铁水翻腾剧烈、喷溅损失较大，铁水温度迅速下降，造成粘包、铁损失较大，资料统计损失在12%-20%。吹氧用石墨管也经常发生折断事故而中止精炼、成品率低，经济上也很不合算。

　　4、采用热冲渣洗的方法生产高纯及低碳硅铁

　　5、采用精选炉料的方法生产低铝、低碳硅铁

　　精选炉料的方法生产低铝、低碳硅铁主要是通过精选还原剂，如兰碳、气煤焦等原材料进行冶炼生产，以达到降低产品中杂质元素，主要是铝含量的目的。该方法由于存在着原材料成份波动较大，冶炼过程中难免带入一部分杂质，从而产品中的杂质含量的降低率有限，铝含量一般可降至1.6%,最多只能降至1.2%, 碳含量0.2%,只能生产部分品牌的产品。

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