硅铁 硅和铁的合金。其外表呈亮灰色,密度小,含硅量愈高比重愈小。根据含硅量可分为工业硅铁(Si>97%,铁最高不超过1.5%)及含硅95%、75%、65%和45%等硅铁。硅铁浇注厚度,FeSi75系列各牌号硅铁锭不得超过100毫米;FeSi65锭不得超过80毫米。硅的偏析不大于4%。硅铁粒度级别分为:大粒度(50-350mm),中粒度(20-200mm),小粒度(10-100mm),最小粒度(10-50mm),其中小粒度占90%以上。
硅铁的制备 硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的。炼制硅铁时,是将硅从含有二氧化硅的硅石中还原出来。冶炼硅铁大多使用冶金焦作还原剂,钢屑是硅铁的调节剂。生产一吨硅铁原料及电能消耗为:硅石1780-1850kg,焦炭890-930kg,钢屑220-230kg电极糊45-55kg,电耗8400-9000kwh/t。
硅铁的主要用途 硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅铁常用于炼钢作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧同时,对提高钢水温度也是有利的。硅铁作为合金元素加入剂。广泛用于低合金结构钢、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。含硅量达95%-99%。纯硅常用制造单晶硅或配制有色金属合金。
硅铁在钢工业、铸造工业及其他工业生产中被广泛应用。硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂。炬钢中,硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅,能显著提高钢的强度、硬度和弹性,提高钢的磁导率,降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%,结构钢中含硅0.40%-1.75%,工具钢中含硅0.30%-1.80%,弹簧钢中含硅0.40%-2.80%,不锈耐酸钢中含硅3.40%-4.00%,耐热钢中含硅1.00%-3.00%,硅钢中含硅2%-3%或更高。
高硅硅铁或硅质合金在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。硅铁加入铸铁中可作球墨铸铁的孕育剂,且能阻止碳化物形成,促进石墨的析出和球化,改善铸铁性能。
此外,硅铁粉在选矿工业中可作悬浮相使用,在焊条制造业中作焊条的涂料;高硅硅铁在电气工业中可用制备半导体纯硅,在化学工业中可用于制造硅酮等。
在炼钢工业中,每生产一吨钢大约消耗3~5kg 75%硅铁。