背景及概述[1]
鐵和硅組成的鐵合金。硅鐵主要作為煉鋼的脫氧劑和合金添加劑，還用于鑄造、選礦、焊條、輕金屬工業(yè)和作為冶煉某些金屬的還原劑。冶煉硅鐵的主要原料是二氧化硅礦石（石英、硅石），礦石中的SiO2一般要求高于96％、冶煉高硅硅鐵時高于98％，礦石中的P2O5一般不應(yīng)超過0.02％，Al2O3不應(yīng)超過1.5％。硅鐵常用的品種含硅為45％、75％和90％。
性狀
冶煉[1]
低硅硅鐵（含硅10～15％）可在高爐中用鐵礦石配加硅石冶煉。需要較高的焦比和風(fēng)溫。運行中爐頂溫度高，煤氣含塵多，多產(chǎn)操作困難，70年代幾乎都改用電爐生產(chǎn)。高硅硅鐵，在碳質(zhì)爐襯的還原電爐中冶煉，采用硅石、鋼屑（或鐵鱗）、焦炭作原料。電爐硅鐵是無渣法冶煉，原料必須干凈，不得混有泥砂和其他雜質(zhì)，爐料中配加木片和煤，可改善爐料性能。冶煉進程中，料面易結(jié)殼、"刺火"（料面噴火），必須經(jīng)常"搗爐"。爐子每隔2～4小時出一次硅鐵，在錠模中鑄成厚度小于100毫米的錠塊。煉制硅鐵一般采用敞口式電爐。近年來，為了防止環(huán)境污染，多采用"矮煙罩"或"半封閉"式電爐，便于回收熱能和消煙除塵；生產(chǎn)高硅硅鐵（含硅75％以上），大多采用旋轉(zhuǎn)電爐以減少搗爐。大型硅鐵電爐容量為10000～96000千伏安，硅鐵生產(chǎn)電耗約為：45％硅鐵，5000千瓦·時／噸；75％硅鐵，9000千瓦·時／噸；90％硅鐵，14000千瓦·時／噸。為滿足電工鋼對硅鐵的含鋁量不得過高的要求，近年發(fā)展出吹氧或吹氯等精煉方法。
硅鐵粉化[1]
硅鐵于儲運過程中，在一定條件下容易粉化。這是因為含硅34％左右和含硅50～60％的FeSi和FeSi2的相變引起體積膨脹所造成的。雜質(zhì)中的磷、硫、鈣、鋁以及潮濕的大氣會促使硅鐵粉化，硅鐵錠緩冷時由于偏析也易導(dǎo)致粉化。硅鐵粉化時放出氫氣、磷化氫和砷化氫等氣體，可引起爆炸，后兩種氣體有毒，所以硅鐵儲運必須通風(fēng)良好，防止受潮。
應(yīng)用[2-4]
硅鐵在鋼工業(yè)、鑄造工業(yè)及其他工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。硅鐵是煉鋼工業(yè)中必不可少的脫氧劑。煉鋼中，硅鐵用于沉淀脫氧和擴散脫氧。磚坯鐵還作為合金劑用于煉鋼中。鋼中添加一定數(shù)量的硅，能顯著提高鋼的強度、硬度和彈性，提高鋼的磁導(dǎo)率，降低變壓器鋼的磁滯損耗。低鋁硅鐵是近年出現(xiàn)的特殊用途的硅鐵品種，其冶煉過程復(fù)雜、產(chǎn)品附加值高，是各硅鐵生產(chǎn)廠家積極探索的領(lǐng)域。硅鐵應(yīng)用舉例如下：
1）添加硅鐵粉降低鉻鐵合金粉末率，該方法包括以下步驟：選用硅鐵合金破碎過程中產(chǎn)生的粒度為5?10mm的硅鐵粉作為原料；在鉻鐵合金出爐過程中向鐵水包中添加硅鐵粉，硅鐵粉加入量為0.5?1.0kg/t，加入時在鉻鐵合金出爐至1/4時加入硅鐵粉總量的1/3，鉻鐵合金出爐至1/2時加入硅鐵粉總量的1/3，鉻鐵合金出爐至3/4時再加入硅鐵粉總量的1/3。本發(fā)明一方面能防止氣泡的生成，從而獲得致密的鐵錠，能有效降低鉻鐵合金粉末率，提高鐵合金企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，大大降低了鉻鐵合金的生產(chǎn)成本。另一方面，硅鐵粉為硅鐵合金破碎過程中產(chǎn)生的，實現(xiàn)了資源循環(huán)再利用，符合節(jié)能環(huán)保要求，不會造成環(huán)境污染及能源浪費，且該方法易于實施，簡單便捷。
2）制備一種硅鐵球，包括硅鐵原料和粘合劑制作而成，硅鐵原料為，硅鐵粉或硅鐵粉與金屬硅粉的混合物；硅鐵粉中硅的含量為72-75%，金屬硅粉中硅的含量為72-85%；粘合劑由水、石英沙、堿、螢石、元明粉、微硅粉制造而成，其模數(shù)為3-3.7。硅鐵粉球的直徑為10-80mm。該產(chǎn)品是硅鐵原料，與一種專為制造該產(chǎn)品所用的粘接劑混合后，采用制球機制成的，不需要將它們重新回爐冶煉，制造過程中各物質(zhì)的成分不會發(fā)生變化，因此便于控制產(chǎn)品的含硅量；在制造時所用的硅鐵粉和金屬硅粉可以采用出口產(chǎn)品破碎后剩余的粉末，因此節(jié)省了我國現(xiàn)有的資原，而且使用時也很方便。
主要參考資料
[1] 中國大百科全書（礦冶卷）
[2] CN201610399715.8一種低鋁硅鐵的冶煉方法
[3] CN201811271036.8一種添加硅鐵粉降低鉻鐵合金粉末率的方法
[4] CN200710055169.7一種硅鐵粉球及其生產(chǎn)方法