❶ 硅铁是怎样练成的
硅铁: 铁和硅组成的铁合金。 (1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量，在炼钢的最后阶段必须进行脱氧，硅和氧之间的化学亲和力很大，因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅，能显着的提高钢的强度、硬度和弹性，因而在冶炼结构钢（含硅0.40-1.75％)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8％)和变压器用硅钢（含硅2.81-4.8%)时，也把硅铁作为合金剂使用。 此外，在炼钢工业中，利用硅铁粉在高温下烯烧能放出大量热这一特点，常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。 (2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料，它比钢便宜，容易熔化冶炼，具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁，其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化，因而在球墨铸铁生产中，硅铁是一种重要的孕育剂（帮助析出石墨）和球化剂。 (3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大，而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁（或硅质合金）是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。 (4)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉，在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。 在这些用途中，炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的最大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中，目前应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中，每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。 硅铁牌号和化学成份 牌号 化学成分 Si Al Ca Mn Cr P S C 范围 不大于 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 硅铁在钢工业、铸造工业及其他工业生产中被广泛应用。 硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂。炬钢中，硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅，能显着提高钢的强度、硬度和弹性，提高钢的磁导率，降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%，结构钢中含硅0.40%～1.75%，工具钢中含硅0.30%～1.80%，弹簧钢中含硅0.40%～2.80%，不锈耐酸钢中含硅3.40%～4.00%，耐热钢中含硅1.00%～3.00%，硅钢中含硅2%～3%或更高。 高硅硅铁或硅质合金在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。硅铁加入铸铁中可作球墨铸铁的孕育剂，且能阻止碳化物形成，促进石墨的析出和球化，改善铸铁性能。 此外，硅铁粉在选矿工业中可作悬浮相使用，在焊条制造业中作焊条的涂料；高硅硅铁在电气工业中可用制备半导体纯硅，在化学工业中可用于制造硅酮等。 在炼钢工业中，每生产一吨钢大约消耗3～5kg75%硅铁。 熔点：75SiFe为1300℃
❷ 金属硅的硅的冶炼工艺是什么
1. 化学工业用硅的冶炼工艺
化学用硅的工艺流程包括炉料准备，电炉熔炼，硅的精制和浇铸，除去熔渣夹杂而进行的破碎。在炉料配制之前，所有原料都要进行必要的处理。硅石在颚式破碎机中破碎到块度不大于100mm，筛出小于5mm的碎块,并用水冲洗洁净。因为熔炉中碎块在炉膛上部熔融，从而降低了炉料的透气性，使生产过程难以进行。石油焦有较高的导电系数，要破碎到块度不大于10mm，又要控制石油焦的粉末量。因其在炉膛口上直接燃烧，会造成还原剂不足。
2. 烟煤在化学用硅生产中的应用
化学用硅生产中，烟煤完全可以取代木炭，如湖南株洲精洗烟煤，固定炭达77.19%，挥发分为19.4%，灰分含量3.41%，Fe2O3含量0.22%，Al2O3含量0.99%，CaO含量0.17%。经生产实践，采用此种烟煤冶炼化学用硅是可行的。
3. 炉料的配比和加料方式
生产化学用硅用的木块和木片是用截材机和木片削片机加工的。炉料中碳质还原剂主要以石油焦和烟煤为主，木块和木片的用量要视炉况来决定。生产中不用木质，反而产品质量还更稳定。炉料的配比根据要求所生产的产品级别来定。石油焦和烟煤的配比按每批矿硅需要的碳量来确定。石油焦和烟煤的比例对炉料的工作电阻影响较大。
4. 电炉的操作方法和注意事项
炉料各组分经称量后，将炉料混合均匀，待捣炉后，将混合均匀的炉料集中加入炉内。保持一定的料面高度，加料均匀。
5. 化学硅的生产流程和产品规格
化学硅生产是连续不断进行的。炉内的状况也不是永恒不变的。化学硅生产在电炉内是以电能转换成热能，然后再用热能直接加热物料而产生化学反应的过程。所以炉内的电气特性是非常重要的，熔炼实行闭弧操作，保持高温炉，提高热效率，提高电炉利用率，在研究中使用容量为3200KVA和6300KVA金属硅炉各一台。熔炼采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法进行。正常情况下炉料难以自动下沉，一般需强制沉料。炉况容易波动，较难控制。因此，在生产中必须正确判断，及时处理。每4小时出一次炉，进行精练浇铸，破碎挑渣整理入库。
6. 金属硅的概述、性质、分类、附加产品及用途
金属硅又称金属硅或工业硅，其主要用途是作为非铁基合金的添加剂，是二十世纪六十年代中期出现的一个商品名称。目前，国际上把商品硅分成金属硅和半导体硅。金属硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右，其余杂质为铁、铝、钙等。
金属硅是半金属之一，熔点为1420℃，密度为2.34克/厘米3。质硬而脆和陵颤。在常温下不溶于酸，易溶于碱。金属硅成分主要是硅，因此和硅具有相类似的性质。金属硅的性质与锗、铅、锡相近，具有半导体性质。
金属硅在地壳中资源极为丰富，仅次于氧，占地壳总重的四分之一还强，以二氧化硅或硅酸盐形式存在。最纯的硅矿物是石英或硅石。硅有两种同素异形体：一种为暗棕色无定形粉末，性质活泼，在空气中能燃烧；另一种为性质稳定的晶体（晶态硅）。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材，优质的石英用于制作合金、金属和单晶。
金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁、铝、钙的含量，可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。
金属硅的附加产品包括硅微粉，边皮硅，黑皮硅，金属硅渣等。其中硅微粉也称硅粉、微硅粉或硅灰，它广泛应用于耐火材料和混凝土行业。
金属硅主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等。
❸ 工业硅工业硅冶炼的原料
1. 工业硅冶炼的主要原料是硅石和碳质还原剂。
2. 硅石要求二氧化硅含量超过99.0%，同时严格控制铝、钙、铁等杂质的含量。
3. 硅石的粒度需在15至80毫米之间，以适应冶炼过程中的要求。
4. 碳质还原剂主要选择具有高固定碳、低灰分的材料，如石油焦和沥青焦。
5. 石油焦和沥青焦通常与灰分更低、电阻率更高、反应能力强的木炭混合使用。
6. 这样的混合使用可以改善冶炼效果，增强炉料的烧结性和高温反应区的形成。
7. 过度或全部使用木炭会导致生产成本增加和炉况不稳定，需谨慎配比原料。
❹ 硅的冶炼程序
工业生产中，硅通常通过在电炉中使用碳还原二氧化硅来制备。该过程的化学反应方程式为：SiO2 + 2C → Si + 2CO。这样制得的硅纯度约为97%至98%，被称为金属硅。进一步将这些金属硅融化并进行重结晶，再通过酸处理去除杂质，最终获得纯度达到99.7%至99.8%的金属硅。
如果需要将硅转化为半导体材料，通常需要将其转化为易于提纯的液态或气态形式。首先将粗硅转化为具有挥发性的四氯化硅或三氯氢硅，化学方程式分别为：Si + 2Cl2 = SiCl4；Si + 3HCl = SiHCl3 + H2↑。接着，通过精馏法提纯SiCl4或SiHCl3，然后在电炉中用氢气还原，以获得更高纯度的硅。化学方程式为：SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl。
为了进一步提高硅的纯度，可采用区域熔融法，这种方法能够进一步提纯硅，并将其制成高纯度的单晶硅。这种高纯度单晶硅是制造半导体材料的重要原料。
在整个硅的提纯过程中，每一个步骤都至关重要。通过精确控制温度、压力等条件，可以有效去除杂质，提高硅的纯度。此外，不同的提纯方法适用于不同的应用场景，选择合适的提纯方法对于确保最终产品的质量至关重要。
随着技术的发展，硅的提纯工艺也在不断改进。新的提纯技术不仅能提高硅的纯度，还能减少生产成本，提高生产效率。这为硅基材料在半导体、太阳能电池等领域的大规模应用提供了坚实的技术支持。