硅铁基本知识

硅铁基本知识

国内硅铁、工业生产现状及用途

[我的钢铁] 2009-08-31 11:46:32 试用手机平台

一、什么是硅产品

含硅量达14%以上至99%之间，其余为杂质或另一种（个别两种）主要元素，通过冶炼所得的合金俗称硅产品。通常包括工业硅、硅铁、硅钡、碳化硅、硅钙等，最常用的为工业硅、硅铁两种。

冶炼任一种硅产品必须涉及到矿石（含SiO2）这一原料，采矿会破坏森林、植被，同时冶炼过程也会产生大量的污染（如CO、粉尘过量等），属于消耗资源、高污染、技术含量低的冶金行业。所以，发达国家一般不予生产，主要依赖进口。由于硅产品的广泛用途（汽车工业、信息工业）又决定了它的最大消费方为发达国家地区，所以发展中国家生产的硅产品，除自身消耗外，大部分用于出口换取外汇。

冶炼硅产品必须具备以下两个最基本的条件：①自身环境净化能力强的地方（亦允许产生轻度污染源的地方）；②丰富的低价电源，因为硅冶为高耗能行业，以工业硅为例，每吨成品耗电平均12000度，通常只能以低廉的水电（每度从0.2-0.5元不等）作为生产能源。由于污染重，能耗高硅冶企业只能分布在边远、水电丰富（个别火电丰富）的地区，并且受电力紧张的缘故，在枯水季节常因限电而减产或停产。

二、我国硅冶炼行业状况

福建三明地区是中国最早生产工业硅等硅产品的地方，由于近年水电的缺乏及资源的过度开采。目前福建的硅冶规模大部分偏小，近五六年来，贵州、云南利用自身丰富的水电资源，已成为中国最大的硅生产基地，特别是贵州产量约占全国的50%以上，生产硅产品的地方还有四川、湖南、江西（个别）、西宁、内蒙、东北等地。除个别小厂外，现在硅铁炉一般都在6300KVA以上，随着国家对铁合金行业的整顿，以及受环保要求，各地小容量电炉及达不到环保要求的炉子必然被淘汰。

三、硅系产品用途。

1、工业硅，俗称金属硅或结晶硅，严格来讲工业硅不属于铁合金行业，在习惯上由于工业硅的冶炼采用矿热炉进行，就把工业硅划分到铁合金行业中。工业硅是指含硅量大于等于98.5%的纯硅产品，其中以铁、铝、钙（按顺序排列）的三种杂质含量分成各小类，如553、441、331、2202等。其中553代表该品种工业硅含铁小于等于0.5%，含铝小于等于0.5%，含钙小于等于0.3%；331工业硅代表含铁小于等于0.3%，含铝小于等于0.3%，含钙小于等于0.1%，以此类推，因习惯原因其中2202也简写成220代表钙小于等于0.02%，2开头的工业硅也称为化学硅。

工业硅的主要用途：工业硅作为非铁基合金的添加剂。工业硅也用作要求严格的硅钢的合金剂，冶炼特种钢和非铁基合金的脱氧剂。工业硅经一系列工艺处理后，可拉制成单晶硅，供电子工业使用，在化学工业中用于生产有机硅等，因此它有魔术金属之称，用途十分广泛。

工业硅添加到铝、铁等金属中，可改良或增强金属的优良性能。汽车（含摩托车）用铝对工业硅的需求相当大，所以一个地区、国家的汽车工业的发展状况对工业硅的市场兴衰有直接的影响。

工业硅进一步提纯至99.999%以上（4个九以上，9越多越值钱），制成多晶硅（圆柱体），再用机械切割成硅单晶片，大量应用到电子信息工业上。比如各类IC卡、VCD片、DVD片等。目前我国提纯的技术不是十分成熟，基本上依赖日本进口，即日本从我国以每吨7300元到7600元左右的价格进口工业硅原材料，进一步提纯再以每吨30万人民币左右的价格出口到我国有关行业（如单晶硅厂等）。在切割单晶硅片方面，我国与发达国家尚有一定的技术差距，特别是在硅片的后精加工及表面“涂料”等方面差距相当大。

2、硅铁

硅铁：硅铁是以焦炭、钢屑、石英（或硅石）为原料，用矿热炉冶炼制成的。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅铁常用于炼钢作脱氧剂，同时由于SiO2生成时放出大量的热，在脱氧同时，对提高钢水温度也是有利的。硅铁作为合金元素加入剂。广泛用于低合金结构钢、合结钢、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。含硅量达95%-99%。纯硅常用制造单晶硅或配制有色金属合金。

用途：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。炼钢中，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，能显著提高钢的强度、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。在炼钢工业中，每生产一吨钢大约消耗3～5kg75%硅铁。

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。

硅铁行业产业链及用途

[我的钢铁] 2009-08-26 08:38:55 试用手机平台

硅铁产品主要用于黑色金属和有色金属等冶炼企业的炉料。例如硅铁作为钢铁行业粗钢冶炼中的脱氧剂，是粗钢冶炼中必不可少的铁合金冶金原料；金属镁的冶炼过程中也需要大量硅铁作为添加剂，成为硅铁需求中重要的力量。

硅铁行业属于能源和矿产资源密集型的产业，在当前能源紧张、环保要求趋严、市场准入门槛提高等多重因素的作用下，谁拥有资源，谁才有能力在市场竞争中胜出。

生产硅铁的原材料主要包括电力、硅石、半焦炭（或称兰碳）和铁屑。其中，电力消耗成本占总成本比例约70%，例如小型电炉生产1吨硅铁需要用电约10000千瓦时，大型电炉生产1吨硅铁需要用电约8500千瓦时；而硅石和煤炭是硅铁行业最初始的原料，生产硅铁需要考虑硅石资源和煤炭资源的便利性。

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[我的钢铁] 2010-04-23 12:05:51 试用手机平台