❶ 硅鐵是怎樣練成的
硅鐵: 鐵和硅組成的鐵合金。 (1)在煉鋼工業中用作脫氧劑和合金劑。為了獲得化學成分合格的鋼和保證鋼的質量，在煉鋼的最後階段必須進行脫氧，硅和氧之間的化學親和力很大，因而硅鐵是煉鋼較強的脫氧劑用於沉澱和擴散脫氧。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。 此外，在煉鋼工業中，利用硅鐵粉在高溫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)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，煉鋼工業、鑄造工業和鐵合金工業是硅鐵的最大用戶。它們共消耗約90%以上的硅鐵。在各種不同牌號的硅鐵中，目前應用最廣的是75%硅鐵。在煉鋼工業中，每生產1t鋼大約消耗3-5kg75%硅鐵。 硅鐵牌號和化學成份 牌號 化學成分 Si Al Ca Mn Cr P S C 范圍 不大於 FeSi75AI1.0-b 72.0-80.0 1 1 0.5 0.5 0.04 0.02 0.2 FeSi75AI1.5-b 72.0-80.0 1.5 1 0.5 0.5 0.04 0.02 0.2 硅鐵在鋼工業、鑄造工業及其他工業生產中被廣泛應用。 硅鐵是煉鋼工業中必不可少的脫氧劑。炬鋼中，硅鐵用於沉澱脫氧和擴散脫氧。磚坯鐵還作為合金劑用於煉鋼中。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制備半導體純硅，在化學工業中可用於製造硅酮等。 在煉鋼工業中，每生產一噸鋼大約消耗3～5kg75%硅鐵。 熔點：75SiFe為1300℃
❷ 金屬硅的硅的冶煉工藝是什麼
1. 化學工業用硅的冶煉工藝
化學用硅的工藝流程包括爐料准備，電爐熔煉，硅的精製和澆鑄，除去熔渣夾雜而進行的破碎。在爐料配製之前，所有原料都要進行必要的處理。硅石在顎式破碎機中破碎到塊度不大於100mm，篩出小於5mm的碎塊,並用水沖洗潔凈。因為熔爐中碎塊在爐膛上部熔融，從而降低了爐料的透氣性，使生產過程難以進行。石油焦有較高的導電系數，要破碎到塊度不大於10mm，又要控制石油焦的粉末量。因其在爐膛口上直接燃燒，會造成還原劑不足。
2. 煙煤在化學用硅生產中的應用
化學用硅生產中，煙煤完全可以取代木炭，如湖南株洲精洗煙煤，固定炭達77.19%，揮發分為19.4%，灰分含量3.41%，Fe2O3含量0.22%，Al2O3含量0.99%，CaO含量0.17%。經生產實踐，採用此種煙煤冶煉化學用硅是可行的。
3. 爐料的配比和加料方式
生產化學用硅用的木塊和木片是用截材機和木片削片機加工的。爐料中碳質還原劑主要以石油焦和煙煤為主，木塊和木片的用量要視爐況來決定。生產中不用木質，反而產品質量還更穩定。爐料的配比根據要求所生產的產品級別來定。石油焦和煙煤的配比按每批礦硅需要的碳量來確定。石油焦和煙煤的比例對爐料的工作電阻影響較大。
4. 電爐的操作方法和注意事項
爐料各組分經稱量後，將爐料混合均勻，待搗爐後，將混合均勻的爐料集中加入爐內。保持一定的料面高度，加料均勻。
5. 化學硅的生產流程和產品規格
化學硅生產是連續不斷進行的。爐內的狀況也不是永恆不變的。化學硅生產在電爐內是以電能轉換成熱能，然後再用熱能直接加熱物料而產生化學反應的過程。所以爐內的電氣特性是非常重要的，熔煉實行閉弧操作，保持高溫爐，提高熱效率，提高電爐利用率，在研究中使用容量為3200KVA和6300KVA金屬硅爐各一台。熔煉採用一定時間的燜燒和定期集中加料的操作方法進行。正常情況下爐料難以自動下沉，一般需強制沉料。爐況容易波動，較難控制。因此，在生產中必須正確判斷，及時處理。每4小時出一次爐，進行精練澆鑄，破碎挑渣整理入庫。
6. 金屬硅的概述、性質、分類、附加產品及用途
金屬硅又稱金屬硅或工業硅，其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑，是二十世紀六十年代中期出現的一個商品名稱。目前，國際上把商品硅分成金屬硅和半導體硅。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內冶煉成的產品，主成分硅元素的含量在98%左右，其餘雜質為鐵、鋁、鈣等。
金屬硅是半金屬之一，熔點為1420℃，密度為2.34克/厘米3。質硬而脆和陵顫。在常溫下不溶於酸，易溶於鹼。金屬硅成分主要是硅，因此和硅具有相類似的性質。金屬硅的性質與鍺、鉛、錫相近，具有半導體性質。
金屬硅在地殼中資源極為豐富，僅次於氧，佔地殼總重的四分之一還強，以二氧化硅或硅酸鹽形式存在。最純的硅礦物是石英或硅石。硅有兩種同素異形體：一種為暗棕色無定形粉末，性質活潑，在空氣中能燃燒；另一種為性質穩定的晶體（晶態硅）。一般硅石和石英用於玻璃和其它建材，優質的石英用於製作合金、金屬和單晶。
金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質的含量來分類。按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量，可把金屬硅分為553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌號。
金屬硅的附加產品包括硅微粉，邊皮硅，黑皮硅，金屬硅渣等。其中硅微粉也稱硅粉、微硅粉或硅灰，它廣泛應用於耐火材料和混凝土行業。
金屬硅主要用於生產有機硅、製取高純度的半導體材料以及配製有特殊用途的合金等。
❸ 工業硅工業硅冶煉的原料
1. 工業硅冶煉的主要原料是硅石和碳質還原劑。
2. 硅石要求二氧化硅含量超過99.0%，同時嚴格控制鋁、鈣、鐵等雜質的含量。
3. 硅石的粒度需在15至80毫米之間，以適應冶煉過程中的要求。
4. 碳質還原劑主要選擇具有高固定碳、低灰分的材料，如石油焦和瀝青焦。
5. 石油焦和瀝青焦通常與灰分更低、電阻率更高、反應能力強的木炭混合使用。
6. 這樣的混合使用可以改善冶煉效果，增強爐料的燒結性和高溫反應區的形成。
7. 過度或全部使用木炭會導致生產成本增加和爐況不穩定，需謹慎配比原料。
❹ 硅的冶煉程序
工業生產中，硅通常通過在電爐中使用碳還原二氧化硅來制備。該過程的化學反應方程式為：SiO2 + 2C → Si + 2CO。這樣製得的硅純度約為97%至98%，被稱為金屬硅。進一步將這些金屬硅融化並進行重結晶，再通過酸處理去除雜質，最終獲得純度達到99.7%至99.8%的金屬硅。
如果需要將硅轉化為半導體材料，通常需要將其轉化為易於提純的液態或氣態形式。首先將粗硅轉化為具有揮發性的四氯化硅或三氯氫硅，化學方程式分別為：Si + 2Cl2 = SiCl4；Si + 3HCl = SiHCl3 + H2↑。接著，通過精餾法提純SiCl4或SiHCl3，然後在電爐中用氫氣還原，以獲得更高純度的硅。化學方程式為：SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl。
為了進一步提高硅的純度，可採用區域熔融法，這種方法能夠進一步提純硅，並將其製成高純度的單晶硅。這種高純度單晶硅是製造半導體材料的重要原料。
在整個硅的提純過程中，每一個步驟都至關重要。通過精確控制溫度、壓力等條件，可以有效去除雜質，提高硅的純度。此外，不同的提純方法適用於不同的應用場景，選擇合適的提純方法對於確保最終產品的質量至關重要。
隨著技術的發展，硅的提純工藝也在不斷改進。新的提純技術不僅能提高硅的純度，還能減少生產成本，提高生產效率。這為硅基材料在半導體、太陽能電池等領域的大規模應用提供了堅實的技術支持。