國內(nèi)硅鐵、工業(yè)現(xiàn)狀及用途
更新時間：2012-06-11 關(guān)注：4057
一、什么是硅產(chǎn)品
含硅量達14%以上至99%之間，其余為雜質(zhì)或另一種（個別兩種）主要元素，通過冶煉所得的合金俗稱硅產(chǎn)品。通常包括工業(yè)硅、硅鐵、硅鋇、碳化硅、硅鈣等，用的為工業(yè)硅、硅鐵兩種。
冶煉任一種硅產(chǎn)品必須涉及到礦石（含SiO2）這一原料，采礦會破壞森林、植被，同時冶煉過程也會產(chǎn)生大量的污染（如CO、粉塵過量等），屬于消耗資源、高污染、技術(shù)含量低的冶金行業(yè)。所以，發(fā)達國家一般不予，主要依賴進口。由于硅產(chǎn)品的廣泛用途（汽車工業(yè)、信息工業(yè)）又決定了它的大消費方為發(fā)達國家地區(qū)，所以發(fā)展中國家的硅產(chǎn)品，除自身消耗外，大部分用于出口換取外匯。
冶煉硅產(chǎn)品必須具備以下兩個基本的條件：①自身環(huán)境凈化能力強的地方（亦允許產(chǎn)生輕度污染源的地方）；②豐富的低價電源，因為硅冶為高耗能行業(yè)，以工業(yè)硅為例，每噸成品耗電平均12000度，通常只能以低廉的水電（每度從0.2-0.5元不等）作為能源。由于污染重，能耗高硅冶企業(yè)只能分布在邊遠(yuǎn)、水電豐富（個別火電豐富）的地區(qū)，并且受電力緊張的緣故，在枯水季節(jié)常因限電而減產(chǎn)或停產(chǎn)。
二、我國硅冶煉行業(yè)狀況
福建三明地區(qū)是中國早工業(yè)硅等硅產(chǎn)品的地方，由于近年水電的缺乏及資源的過度開采。目前福建的硅冶規(guī)模大部分偏小，近五六年來，貴州、云南利用自身豐富的水電資源，已成為中國的硅基地，特別是貴州產(chǎn)量約占全國的50%以上，硅產(chǎn)品的地方還有四川、湖南、江西（個別）、西寧、內(nèi)蒙、東北等地。除個別小廠外，現(xiàn)在硅鐵爐一般都在6300KVA以上，隨著國家對鐵合金行業(yè)的整頓，以及受環(huán)保要求，各地小容量電爐及達不到環(huán)保要求的爐子必然被淘汰。
三、硅系產(chǎn)品用途。
1、工業(yè)硅，俗稱金屬硅或結(jié)晶硅，嚴(yán)格來講工業(yè)硅不屬于鐵合金行業(yè)，在習(xí)慣上由于工業(yè)硅的冶煉采用礦熱爐進行，就把工業(yè)硅劃分到鐵合金行業(yè)中。工業(yè)硅是指含硅量大于等于98.5%的純硅產(chǎn)品，其中以鐵、鋁、鈣（按順序排列）的三種雜質(zhì)含量分成各小類，如553、441、331、2202等。其中553代表該品種工業(yè)硅含鐵小于等于0.5%，含鋁小于等于0.5%，含鈣小于等于0.3%；331工業(yè)硅代表含鐵小于等于0.3%，含鋁小于等于0.3%，含鈣小于等于0.1%，以此類推，因習(xí)慣原因其中2202也簡寫成220代表鈣小于等于0.02%，2開頭的工業(yè)硅也稱為化學(xué)硅。
工業(yè)硅的主要用途：工業(yè)硅作為非鐵基合金的添加劑。工業(yè)硅也用作要求嚴(yán)格的硅鋼的合金劑，冶煉特種鋼和非鐵基合金的脫氧劑。工業(yè)硅經(jīng)一系列工藝處理后，可拉制成單晶硅，供電子工業(yè)使用，在化學(xué)工業(yè)中用于硅等，因此它有魔術(shù)金屬之稱，用途十分廣泛。
工業(yè)硅添加到鋁、鐵等金屬中，可改良或增強金屬的優(yōu)良性能。汽車（含摩托車）用鋁對工業(yè)硅的需求相當(dāng)大，所以一個地區(qū)、國家的汽車工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r對工業(yè)硅的市場興衰有直接的影響。
工業(yè)硅進一步提純至99.999%以上（4個九以上，9越多越值錢），制成多晶硅（圓柱體），再用機械切割成硅單晶片，大量應(yīng)用到電子信息工業(yè)上。比如各類IC卡、VCD片、DVD片等。目前我國提純的技術(shù)不是十分成熟，基本上依賴日本進口，即日本從我國以每噸7300元到7600元左右的價格進口工業(yè)硅原材料，進一步提純再以每噸30萬人民幣左右的價格出口到我國有關(guān)行業(yè)（如單晶硅廠等）。在切割單晶硅片方面，我國與發(fā)達國家尚有一定的技術(shù)差距，特別是在硅片的后精加工及表面“涂料”等方面差距相當(dāng)大。
2、硅鐵 硅鐵：硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英（或硅石）為原料，用礦熱爐冶煉制成的。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅鐵常用于煉鋼作脫氧劑，同時由于SiO2生成時放出大量的熱，在脫氧同時，對提高鋼水溫度也是有利的。硅鐵作為合金元素加入劑。廣泛用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、合結(jié)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中，硅鐵在鐵合金及化學(xué)工業(yè)中，常用作還原劑。含硅量達95%-99%。純硅常用制造單晶硅或配制有色金屬合金。
用途：硅鐵在鋼工業(yè)、鑄造工業(yè)及其他工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。
硅鐵是煉鋼工業(yè)中必不可少的脫氧劑。煉鋼中，硅鐵用于沉淀脫氧和擴散脫氧。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。在煉鋼工業(yè)中，每一噸鋼大約消耗3～5kg75%硅鐵。
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