CAS: 8049-17-0
分子式: FeSi2
分子量: 112.01
中文名称: 硅铁
英文名称: ferrosilicon
性质描述:硅铁(Ferrosilicon),属于铁合金,硅化物,硅占15-90%含量。外观为灰白色带有气泡孔洞细粒状固体颗粒,品种众多,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),FeSi15(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。硅和铁的二元相图见下图1。硅和铁组成Fe3Si、Fe5Si3、FeSi、FeSi2等化合物。75硅铁(FeSi75)熔化温度范围为1300~1330℃,45硅铁(FeSi45)熔化温度范围为1250~1360℃。
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。硅铁生产工艺流程见下图。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。
用途:
1、含硅量在8.0%至95.0%范围中的硅与铁组成的铁合金,含硅50%左右的硅铁,主要用于冲天炉熔铁时增硅;含硅75%左右的硅铁常用作铸铁的孕育剂和墨化剂、炼钢的脱氧剂和增硅材料;硅和氧之间的化学亲和力很大,很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂(沉淀脱氧和扩散脱氧)。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。
2、除沸腾钢和半镇静钢外,钢中硅的含量应不小于0.10%。硅在钢中不形成碳化物,而是呈固溶体存在于铁素体和奥氏体中。硅提高钢中固溶体的强度和冷加工变形硬化率的作用极强,但降低钢的韧性和塑性;对钢淬透性的影响中等,但可提高钢的回火稳定性和抗氧化性,故硅铁在炼钢工业中用作合金剂。
3、含硅90%左右的硅铁主要用于生产低铁合金,还用来生产硅酮和高活性矿物硅酸活化剂;结晶硅用于非铁基合金和高纯合金的生产,也是电子工业的重要原材料。硅还具有比电阻较大、导热性较差和导磁性较强等特性。钢中含有一定量的硅,能提高钢的导磁率,降低磁滞损耗,减少涡流损失。电工用钢含2%~3%Si,但要求钛、硼含量低。铸铁中添加硅可阻止碳化物的形成,促进石墨的析出和球化,硅镁铁是普遍使用的球化剂。含钡、锆、锶、铋、锰、稀土等的硅铁,在铸铁生产中用作孕育剂。
4、高硅硅铁是铁合金工业中生产低碳铁合金的还原剂。含硅约15%的硅铁粉(粒度<0.2mm),在重介质选矿中用作增重剂。