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，用電爐冶煉制成的鐵硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅鐵常用于煉鋼時(shí)作脫氧劑，同時(shí)由于SiO2生成時(shí)放出大量的熱，在脫氧的同時(shí)，對提高鋼水溫度也是有利的。同時(shí)，硅鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應(yīng)用于低合金結(jié)構(gòu)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(chǎn)及化學(xué)工業(yè)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(yè)
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，用電爐冶煉制成的鐵硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅鐵常用于煉鋼時(shí)作脫氧劑，同時(shí)由于SiO2生成時(shí)放出大量的熱，在脫氧的同時(shí)，對提高鋼水溫度也是有利的。同時(shí)，硅鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應(yīng)用于低合金結(jié)構(gòu)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(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中，常用作還原劑。
構(gòu)成鐵和硅組成的鐵合金(以硅石、鋼、焦碳為原料，經(jīng)過1500-1800度高溫還原的硅熔于鐵液中，形成硅鐵合金)。是冶煉行業(yè)重要的合金品種。
硅鐵按硅及其雜質(zhì)含量，分為21個(gè)牌號，其化學(xué)成分如下表：（根據(jù)GB/T?2272-2009）
牌號 | 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/% | ||||||||||||
Si | Al | Ca | Mn | Cr | P | S | C | Ti | Mg | Cu | V | Ni | |
不大于 | |||||||||||||
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 | — | — | — | — |
(1)在煉鋼工業(yè)中用作脫氧劑和合金劑。為了獲得化學(xué)成分合格的鋼和保證鋼的質(zhì)量，在煉鋼的最后階段必須進(jìn)行脫氧，硅和氧之間的化學(xué)親和力很大，因而硅鐵是煉鋼較強(qiáng)的脫氧劑用于沉淀和擴(kuò)散脫氧。在鋼中添加一定數(shù)量的硅，能顯著的提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性，因而在冶煉結(jié)構(gòu)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(shí)，也把硅鐵作為合金劑使用。同時(shí)改善夾雜物形態(tài)減少鋼液中氣體元素含量，是提高鋼質(zhì)量、降低成本、節(jié)約用鐵的有效新技術(shù)。特別適用于連鑄鋼水脫氧要求，實(shí)踐證明，硅鐵不僅滿足煉鋼脫氧要求，還具有脫硫性能且具有比重大，穿透力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
此外，在煉鋼工業(yè)中，利用硅鐵粉在高溫下烯燒能放出大量熱這一特點(diǎn)，常作為鋼錠帽發(fā)熱劑使用以提高鋼錠的質(zhì)量和回收率。
(2)在鑄鐵工業(yè)中用作孕育劑和球化劑。鑄鐵是現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的金屬材料，它比鋼便宜，容易熔化冶煉，具有優(yōu)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(jī)械性能達(dá)到或接近鋼的機(jī)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(jìn)石墨的析出和球化，因而在球墨鑄鐵生產(chǎn)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(chǎn)中用作還原劑。不僅硅與氧之間化學(xué)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(zhì)合金）是鐵合金工業(yè)中生產(chǎn)低碳鐵合金時(shí)比較常用的一種還原劑。
(4)75#硅鐵在皮江法煉鎂中常用于金屬鎂的高溫冶煉過程中，將CaO.MgO中的鎂置換出來，每生產(chǎn)一噸金屬鎂就要消耗1.2噸左右的硅鐵，對金屬鎂生產(chǎn)起著很大的作用。
(5)在其他方面的用途。磨細(xì)或霧化處理過的硅鐵粉，在選礦工業(yè)中可作為懸浮相。在焊條制造業(yè)中可作為焊條的涂料。高硅硅鐵在化學(xué)工業(yè)中可用于制造硅酮等產(chǎn)品。
在這些用途中，煉鋼工業(yè)、鑄造工業(yè)和鐵合金工業(yè)是硅鐵的最大用戶。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(yīng)用最廣的是75%硅鐵。在煉鋼工業(yè)中，每生產(chǎn)1t鋼大約消耗3-5kg75%硅鐵。
標(biāo)準(zhǔn)國際硅鐵標(biāo)準(zhǔn)（ISO?5445-80）表1、硅鐵牌號和化學(xué)成分
牌號 | 化學(xué)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(guī)定，則這些數(shù)值僅為資料列出。表2、硅鐵的顆粒粒度
等級 | 粒度范圍/? | 過細(xì)粒度（最大）% | 過粗粒度（最大）/% | |
總量 | <3.15? | |||
1 | 100-315 | 20 | 6 | 10（在兩個(gè)或3個(gè)方向上，不得有超過規(guī)定粒度范圍最大極限值×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(chǎn)品，各爐之間含硅量相差不得超過3%(絕對值)。
冶煉硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英（或硅石）為原料，用電爐冶煉制成的。傳統(tǒng)煉制硅鐵時(shí)，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(diào)節(jié)劑。
生產(chǎn)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
應(yīng)用硅鐵在鋼工業(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。炬鋼中，硅鐵用于沉淀脫氧和擴(kuò)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(qiáng)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。一般鋼中含硅0.15%-0.35%，結(jié)構(gòu)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%，不銹耐酸鋼中含硅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(zhì)合金在鐵合金工業(yè)中用作生產(chǎn)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(jìn)石墨的析出和球化，改善鑄鐵性能。
此外，硅鐵粉在選礦工業(yè)中可作懸浮相使用，在焊條制造業(yè)中作焊條的涂料；高硅硅鐵在電氣工業(yè)中可用制備半導(dǎo)體純硅，在化學(xué)工業(yè)中可用于制造硅酮等。
在煉鋼工業(yè)中，每生產(chǎn)一噸鋼大約消耗3～5kg75%硅鐵。
熔點(diǎn)：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(yùn)輸或倉庫儲(chǔ)存時(shí)，如果受潮，可放出磷化氫，使倉內(nèi)或周圍人群中毒。磷化氫中毒嚴(yán)重時(shí)可致人死亡。
標(biāo)準(zhǔn)信息標(biāo)準(zhǔn)號?StandardNo：?GB/T?2272-2009
中文標(biāo)準(zhǔn)名稱?StandardTitle?in?Chine：?硅鐵
英文標(biāo)準(zhǔn)名稱：?Ferrosilicon
發(fā)布日期?IssuanceDate：?2009-7-8
實(shí)施日期?ExecuteDate：?2010-4-1
首次發(fā)布日期?FirstIssuance?Date：?1980-12-31
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)?StandardState：?現(xiàn)行
復(fù)審確認(rèn)日期?ReviewAffirmance?Date：
計(jì)劃編號?Plan?No：?20063497-T-605
代替國標(biāo)號?ReplacedStandard：?GB/T?2272-1987
被代替國標(biāo)號?ReplacedStandard:
廢止時(shí)間?RevocatoryDate：
采用國際標(biāo)準(zhǔn)號?AdoptedInternational?Standard?No：?ISO?5445:1980
采標(biāo)名稱?AdoptedInternational?Standard?Name：?硅鐵?規(guī)格和交貨條件
采用程度?ApplicationDegree：?MOD
采用國際標(biāo)準(zhǔn)?AdoptedInternational?Standard：?ISO
國際標(biāo)準(zhǔn)分類號(ICS)：?77.100
中國標(biāo)準(zhǔn)分類號(CCS)：?H42
標(biāo)準(zhǔn)類別?StandardSort：?產(chǎn)品
標(biāo)準(zhǔn)頁碼?Number?ofPages:
標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格(元)?Price(￥)：
主管部門?Governor：?中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)
歸口單位?TechnicalCommittees：?全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)
起草單位?DraftingCommittee：?武鋼(集團(tuán))森泰通山冶金有限公司、騰達(dá)西北鐵合金有限責(zé)任公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、湖北華爾靚浦項(xiàng)硅科技有限公司、中鋼集團(tuán)吉林鐵合金股份有限公司
范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅鐵的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、儲(chǔ)運(yùn)、標(biāo)志和質(zhì)量證明書。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于煉鋼和鑄造作脫氧或合金元素加人劑及金屬鎂等行業(yè)使用的硅鐵。
引用下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)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，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T?3650?鐵合金驗(yàn)收、包裝、儲(chǔ)運(yùn)、標(biāo)志和質(zhì)量證明書的一般規(guī)定
GB/T?4010?鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備（GB/T?4010-1994，neq?ISO?4552：1987）
GB/T?4333.1?硅鐵化學(xué)分析方法?高氯酸脫水重量法測定硅量
GB/T?4333.2?硅鐵化學(xué)分析方法?鉍磷鉬藍(lán)光度法測定磷量
GB/T?4333.3?硅鐵化學(xué)分析方法?鉍磷鉬藍(lán)光度法測定磷量
GB/T?4333.4?硅鐵化學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)分析方法?原子吸收光譜法測定鈣量
GB/T?4333.9?硅鐵化學(xué)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(xué)分析方法?紅外線吸收法測定碳量
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