冶煉硅鐵用焦炭作還原劑，使較易增碳的自焙電極，采用焦炭磚砌筑出鐵口和流鐵槽，有時(shí)用石墨粉涂錠模，使用炭質(zhì)樣勺取液體樣等等。鑄鐵是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中一種重要的金屬材料，它比鋼便宜，輕易熔化冶煉，具有優(yōu)良的鑄造性能和比鋼好得多的搞震能力，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?？傊睙捁梃F從爐內(nèi)反應(yīng)直到出鐵，澆注過程中，與碳接觸的機(jī)會(huì)顯然很多。但是，硅鐵的含碳量卻低于0.1%，一般為0.05%～0.07%。

我們以知硅鐵是硅和鐵組成的合金。對(duì)硅石粒度也有要求，粒度過大，反應(yīng)速度減慢，粒度過小或粉末多，會(huì)影響料面的透氣性。體積相同的兩塊硅鐵，其中含硅量越多，即含鐵量越少的就越輕；反之，含硅量越少，即含鐵量越多就越重。由此可知，硅鐵中含硅量越多，其比重越??；反之，含硅量越少，其比重越大。這樣，根據(jù)比重多少，就可知硅鐵中的含硅量。

什么樣的硅石適于冶煉硅鐵？

硅石中的氧化鈣﹙CaO﹚和氧化鎂﹙MgO﹚含量較高，冶煉時(shí)就會(huì)增加渣量，并侵蝕出鐵口，為此要求硅石中氧化鈣和氧化鎂含量之和小于1％。料面火焰呈藍(lán)色，并且為弱無(wú)力：爐料中過剩的焦炭，發(fā)生燃燒反應(yīng)，這種火焰是藍(lán)色的，并且為弱無(wú)力。硅石加入爐內(nèi)預(yù)熱時(shí)均有不同程度的爆裂，這是因二氧化硅晶格變化時(shí)體積膨脹造成的，不同產(chǎn)地的硅石，其爆裂程度不同。

受熱后爆裂程度較大的硅石，在冶煉時(shí)會(huì)惡化料面的透氣性，造成爐況變壞。當(dāng)空氣中的水分滲入鐵錠內(nèi)的裂縫后與聚集在晶粒間界的磷化物反應(yīng)，生成有毒的PH3和AsH3氣體，使晶粒間界遭到徹底破壞，也是硅鐵粉化的另一因素。因此。要求硅石在高溫下，應(yīng)具有一定熱穩(wěn)定性。大硅鐵礦熱爐溫度較高，硅石更易早期爆裂，因此要用質(zhì)量好些硅石，選礦源時(shí)要把硅石先做爐內(nèi)試驗(yàn)，再確定是否能用。小爐子用的硅石，可因地制宜，適當(dāng)酌情降低質(zhì)量要求。

什么樣的焦炭適于冶煉硅鐵？

冶煉硅鐵焦炭是主要原料，它又是冶煉硅鐵的還原劑，所以要求焦炭?jī)?nèi)的固定碳的含量越高越好，要大于84%，同時(shí)要求焦炭灰分要低。在鑄鐵中加進(jìn)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和球化劑。因焦炭灰分含量高時(shí)，渣量增加，由于灰分內(nèi)含60%左右的三氧化二鋁，造成爐渣粘不易排除。此外，灰分高的焦炭加入爐內(nèi)易使料面燒結(jié)，影響透氣性。

焦炭中的碳大部分是以固定碳形式存在，但也有少部分的碳是以碳?xì)浠衔镄问酱嬖?。硅石中的含硫量，由于冶煉過程中硫﹙S﹚和硅﹙Si﹚形成硫化硅，如SiS、SiS2等化合物，這些化合物在高溫下易揮發(fā)跑掉，因此對(duì)硅石含硫量不作要求。這部分碳?xì)浠衔镌诟邷叵录磽]發(fā)跑掉，所以要焦炭的揮發(fā)分含量不大于2%。除對(duì)焦炭有化學(xué)成分要求外，對(duì)其物理性能也有要求。焦炭高溫下電阻越大，電極插入爐料越深，有助于提高爐溫，從而擴(kuò)大坩堝。

澆注75硅鐵之后，在凝固過程中，尤其在鐵水溫度高的情況下，鐵錠內(nèi)部未凝固的液體突出表面層而冒出，這種現(xiàn)象叫冒瘤。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。冒瘤鐵凝結(jié)在硅鐵的表面上，一般呈褐色，其含硅量多數(shù)較低，約為60～70%。硅鐵在澆注后冷凝時(shí)，由于液體合金表面和模壁、模底散熱較快，所以先由表面和模壁。

模底開始向內(nèi)部凝固，合金凝固后，體積縮小，此時(shí)對(duì)錠內(nèi)未凝固的液體產(chǎn)生壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定大的程度，即液體合金反作用力大于外部壓力時(shí)，內(nèi)部的液體合金便有表面凝固層薄弱的部位冒出，這樣便產(chǎn)生冒瘤鐵。

75硅鐵是由硅化鐵和自由硅所組成的合金。硅的熔點(diǎn)較高，冷凝時(shí)先凝固，硅化鐵的熔點(diǎn)較低，與空氣接觸被氧化，呈褐色。