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硅鐵

（鐵和硅組成的鐵合金）

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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，用電爐冶煉製成的鐵硅合金。由於硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅鐵常用於鍊鋼時作脱氧劑，同時由於SiO2生成時放出大量的熱，在脱氧的同時，對提高鋼水温度也是有利的。同時，硅鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應用於低合金結構鋼、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。
中文名
硅鐵
外文名
ferrosilicon
類    型
鐵合金
原    料
焦炭、鋼屑、石英
用    途
還原劑
分    類
冶金工業

目錄

  1. 1 簡介
  2. 2 構成
  3. 3 用途
  4. 4 標準
  1. 5 冶煉
  2. 6 應用
  3. 7 標準
  4. ▪ 信息
  1. ▪ 範圍
  2. ▪ 引用

硅鐵簡介

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，用電爐冶煉製成的鐵硅合金。由於硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅鐵常用於鍊鋼時作脱氧劑，同時由於SiO2生成時放出大量的熱，在脱氧的同時，對提高鋼水温度也是有利的。同時，硅鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應用於低合金結構鋼、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。

硅鐵構成

鐵和硅組成的鐵合金（以硅石、鋼、焦碳為原料，經過1500-1800度高温還原的硅熔於鐵液中，形成硅鐵合金）。是冶煉行業重要的合金品種。
硅鐵按硅及其雜質含量，分為21個牌號，其化學成分如下表：（根據GB/T 2272-2009）
牌號
化學成分（質量分數）/%
Si
Al
Ca
Mn
Cr
P
S
C
Ti
Mg
Cu
V
Ni
不大於
FeSi90Al1.5
87.0～95.0
1.5
1.5
0.4
0.2
0.040
0.020
0.20
—
—
—
—
—
FeSi90Al3.0
87.0～95.0
3.0
1.5
0.4
0.2
0.040
0.020
0.20
—
—
—
—
—
FeSi75Al0.5-A
74.0～80.0
0.5
1.0
0.4
0.3
0.035
0.020
0.10
—
—
—
—
—
FeSi75Al0.5-B
72.0～80.0
0.5
1.0
0.5
0.5
0.040
0.020
0.20
—
—
—
—
—
FeSi75Al1.0-A
74.0～80.0
1.0
1.0
0.4
0.3
0.035
0.020
0.10
—
—
—
—
—
FeSi75Al1.0-B
72.0～80.0
1.0
1.0
0.5
0.5
0.040
0.020
0.20
—
—
—
—
—
FeSi75Al1.5-A
74.0～80.0
1.5
1.0
0.4
0.3
0.035
0.020
0.10
—
—
—
—
—
FeSi75Al1.5-B
72.0～80.0
1.5
1.0
0.5
0.5
0.040
0.020
0.20
—
—
—
—
—
FeSi75Al2.0-A
74.0～80.0
2.0
1.0
0.4
0.3
0.035
0.020
0.10
—
—
—
—
—
FeSi75Al2.0-B
72.0～80.0
2.0
—
0.5
0.5
0.040
0.020
0.20
—
—
—
—
—
FeSi75-A
74.0～80.0
—
—
0.4
0.3
0.035
0.020
0.10
—
—
—
—
—
FeSi75-B
72.0～80.0
—
—
0.5
0.5
0.040
0.020
0.20
—
—
—
—
—
FeSi65
65.0～72.0
—
—
0.6
0.5
0.040
0.020
—
—
—
—
—
—
FeSi45
40.0～47.0
—
—
0.7
0.5
0.040
0.020
—
—
—
—
—
—
TFeSi75-A
74.0～80.0
0.03
0.03
0.10
0.10
0.020
0.004
0.020
0.015
—
—
—
—
TFeSi75-B
74.0～80.0
0.10
0.05
0.10
0.05
0.030
0.004
0.020
0.04
—
—
—
—
TFeSi75-C
74.0～80.0
0.10
0.10
0.10
0.10
0.040
0.005
0.030
0.05
0.10
0.10
0.05
0.40
TFeSi75-D
74.0～80.0
0.20
0.05
0.20
0.10
0.040
0.010
0.020
0.04
0.02
0.10
0.01
0.04
TFeSi75-E
74.0～80.0
0.50
0.50
0.40
0.10
0.040
0.020
0.050
0.06
—
—
—
—
TFeSi75-F
74.0～80.0
0.50
0.50
0.40
0.10
0.030
0.005
0.010
0.02
—
0.10
—
0.10
TFeSi75-G
74.0～80.0
1.00
0.05
0.15
0.10
0.040
0.003
0.015
0.04
—
—
—
—

硅鐵用途

(1)在鍊鋼工業中用作脱氧劑和合金劑。為了獲得化學成分合格的鋼和保證鋼的質量，在鍊鋼的最後階段必須進行脱氧，硅和氧之間的化學親和力很大，因而硅鐵是鍊鋼較強的脱氧劑用於沉澱和擴散脱氧。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。 同時改善夾雜物形態減少鋼液中氣體元素含量，是提高鋼質量、降低成本、節約用鐵的有效新技術。特別適用於連鑄鋼水脱氧要求，實踐證明，硅鐵不僅滿足鍊鋼脱氧要求，還具有脱硫性能且具有比重大，穿透力強等優點。
硅鐵 硅鐵
此外，在鍊鋼工業中，利用硅鐵粉在高温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於金屬鎂的高温冶煉過程中，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，對金屬鎂生產起着很大的作用。
(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。在焊條製造業中可作為焊條的塗料。高硅硅鐵在化學工業中可用於製造硅酮等產品。
在這些用途中，鍊鋼工業、鑄造工業和鐵合金工業是硅鐵的最大用户。它們共消耗約90%以上的硅鐵。在各種不同牌號的硅鐵中，目前應用最廣的是75%硅鐵。在鍊鋼工業中，每生產1t鋼大約消耗3-5kg75%硅鐵。

硅鐵標準

國際硅鐵標準（ISO 5445-80）
表1、硅鐵牌號和化學成分
牌號
化學成分，%









Si
Al
P
S
C
Mn­­
Cr
Ti



>
≤
>
≤
≤






FeSi10
8.0
13.0

0.2
0.15
0.06
2.0
3.0
0.8
0.3
FeSi15
14.0
13.0

1.0
0.15
0.06
1.5
1.5
0.8
0.3
FeSi25
20.0
20.0

1.5
0.15
0.06
1.0
1.0
0.8
0.3
FeSi45
41.0
30.0

2.0
0.05
0.05
0.2
1.0
0.5
0.3
FeSi50
47.0
47.0

1.5
0.05
0.05
0.2
0.8
0.5
0.3
FeSi65
63.0
51.0

2.0
0.05
0.04
0.2
0.4
0.4
0.3
FeSi75Al
72.0
68.0

1.0
0.05
0.04
0.15
0.5
0.3
0.3
FeSi75Al1.5
72.0
80.0
1.0
1.5
0.05
0.04
0.15
0.5
0.3
0.3
FeSi75Al2
72.0
80.0
1.5
2.0
0.05
0.04
0.2
0.5
0.3
0.3
FeSi75Al3
72.0
80.0
2.0
3.0
0.05
0.04
0.2
0.5
0.5
0.3
FeSi90Al1
87.0
95.0

1.5
0.04
0.04
0.15
0.5
0.2
0.3
FeSi90Al2
87.0
95.0
1.5
3.0
0.04
0.04
0.15
0.5
0.2
0.3
注：如無另外規定，則這些數值僅為資料列出。
表2、硅鐵的顆粒粒度
等級
粒度範圍/?
過細粒度（最大）%
過粗粒度（最大）/%

總量
<3.15?



1
100-315
20
6
10（在兩個或3個方向上，不得有超過規定粒度範圍最大極限值×1.15的粒度）
2
75-200
20
6

3
35-100
18
6

4
10-75
18
7

5
3.15-35
8
8

6
3.15-10
10
10

7
3.15-6．3
10
10

8
3.15



注：按組批的產品，各爐之間含硅量相差不得超過3%（絕對值）。

硅鐵冶煉

硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英（或硅石）為原料，用電爐冶煉製成的。傳統煉製硅鐵時，是將硅從含有SIO2的硅石中還原出來。冶煉硅鐵大多使用冶金焦作還原劑，鋼屑是硅鐵的調節劑。
生產一噸硅鐵原料及電能消耗為：
硅石：1780-1850kg
焦炭：890-930kg
鋼屑：220-230kg
電極糊：45-55kg
電耗：8400-9000kwh/t

硅鐵應用

硅鐵在鋼工業、鑄造工業及其他工業生產中被廣泛應用。
硅鐵是鍊鋼工業中必不可少的脱氧劑。炬鋼中，硅鐵用於沉澱脱氧和擴散脱氧。磚坯鐵還作為合金劑用於鍊鋼中。鋼中添加一定數量的硅，能顯著提高鋼的強度、硬度和彈性，提高鋼的磁導率，降低變壓器鋼的磁滯損耗。一般鋼中含硅0.15%-0.35%，結構鋼中含硅0.40%～1.75%，工具鋼中含硅0.30%～1.80%，彈簧鋼中含硅0.40%～2.80%，不鏽耐酸鋼中含硅3.40%～4.00%，耐熱鋼中含硅1.00%～3.00%，硅鋼中含硅2%～3%或更高。
高硅硅鐵或硅質合金在鐵合金工業中用作生產低碳鐵合金的還原劑。硅鐵加入鑄鐵中可作球墨鑄鐵的孕育劑，且能阻止碳化物形成，促進石墨的析出和球化，改善鑄鐵性能。
此外，硅鐵粉在選礦工業中可作懸浮相使用，在焊條製造業中作焊條的塗料；高硅硅鐵在電氣工業中可用製備半導體純硅，在化學工業中可用於製造硅酮等。
在鍊鋼工業中，每生產一噸鋼大約消耗3～5kg75%硅鐵。
熔點：75FeSi為1300℃
硅鐵中含有少量磷的金屬化合物，如磷化鈣等，在車船運輸或倉庫儲存時，如果受潮，可放出磷化氫，使倉內或周圍人羣中毒。磷化氫中毒嚴重時可致人死亡。

硅鐵標準

硅鐵信息

硅鐵 硅鐵
標準號 StandardNo： GB/T 2272-2009
中文標準名稱 StandardTitle in Chinese： 硅鐵
英文標準名稱： Ferrosilicon
發佈日期 IssuanceDate： 2009-7-8
實施日期 ExecuteDate： 2010-4-1
首次發佈日期 FirstIssuance Date： 1980-12-31
標準狀態 StandardState： 現行
複審確認日期 ReviewAffirmance Date：
計劃編號 Plan No： 20063497-T-605
代替國標號 ReplacedStandard： GB/T 2272-1987
被代替國標號 ReplacedStandard:
廢止時間 RevocatoryDate：
採用國際標準號 AdoptedInternational Standard No： ISO 5445:1980
採標名稱 AdoptedInternational Standard Name： 硅鐵 規格和交貨條件
採用程度 ApplicationDegree： MOD
採用國際標準 AdoptedInternational Standard： ISO
國際標準分類號(ICS)： 77.100
中國標準分類號(CCS)： H42
標準類別 StandardSort： 產品
標準頁碼 Number ofPages:
標準價格(元) Price(￥)：
主管部門 Governor： 中國鋼鐵工業協會
歸口單位 TechnicalCommittees： 全國鋼標準化技術委員會
起草單位 DraftingCommittee： 武鋼（集團）森泰通山冶金有限公司、騰達西北鐵合金有限責任公司、冶金工業信息標準研究院、湖北華爾靚浦項硅科技有限公司、中鋼集團吉林鐵合金股份有限公司 [1] 

硅鐵範圍

本標準規定了硅鐵的技術要求、試驗方法、檢驗規則、包裝、儲運、標誌和質量證明書。
本標準適用於鍊鋼和鑄造作脱氧或合金元素加入劑及金屬鎂等行業使用的硅鐵。

硅鐵引用

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨後所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用於本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可適用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標準。
GB/T 3650 鐵合金驗收、包裝、儲運、標誌和質量證明書的一般規定
GB/T 4010 鐵合金化學分析用試樣的採取和製備（GB/T 4010-1994，neq ISO 4552：1987）
GB/T 4333.1 硅鐵化學分析方法 高氯酸脱水重量法測定硅量
GB/T 4333.2 硅鐵化學分析方法 鉍磷鉬藍光度法測定磷量
GB/T 4333.3 硅鐵化學分析方法 鉍磷鉬藍光度法測定磷量
GB/T 4333.4 硅鐵化學分析方法 鉻天青S光度法、EDTA測定法和火焰原子吸收光譜法（GB/T 4333.4-2007,ISO 4139,1987 ）
GB/T 4333.6 硅鐵化學分析方法 二苯基碳酰二肼光度法測定鉻量
GB/T 4333.7 硅鐵化學分析方法 色層分離硫酸鋇重量法測定硫量
GB/T 4333.8 硅鐵化學分析方法 原子吸收光譜法測定鈣量
GB/T 4333.9 硅鐵化學分析方法火焰原子吸收光譜法測定鋁量
GB/T 4333.10 硅鐵化學分析方法 紅外線吸收法測定碳量
……
參考資料