硅铁的冶炼原料以及炉料配比

硅铁冶炼的原料
冶炼硅铁的主要原料是硅石、碳质还原剂和钢屑
1、硅石
硅石是由石英颗粒被粘合剂粘合而成的岩石，粘合剂成分也是SiO2。硅石中的SiO2含量应大于97%。这是因为二氧化硅还原时需要相当高的温度，如果硅石中SiO2含量较低，其他氧化物（如Al2O3、CaO）含量相当高，它们结合成稳定化合物时，则需要更高的反应温度。这会增加电能及还原剂的消耗。而且冶炼硅铁时，除SiO2外，其余氧化物均为成渣物质，炉内渣最多，炉况就差。因此，要求用于冶炼硅铁的硅石SiO2含量要大于97%，而且越高越好。
硅石中的有害杂质含量要低。硅石中的杂质主要有Al2O3、MgO、CaO、P2O5和Fe2O3。除Fe2O3外，其余均为有害杂质。硅石中磷在冶炼过程中约有80%被还原进入合金，所以硅石中P2O5的含量应小于0.02%；CaO、MgO、Al2O3都是硅铁冶炼中的成渣物质，且还原的铝、钙会污染合金，所以硅石中Al2O3含量不得大于1%，CaO和MgO含量之和也不会大于1%。
硅石要有良好的抗爆裂性。抗爆裂性差的硅石在升温过程中炸裂成小块，从而影响炉料的透气性。因此，抗爆裂性差的硅石不能用于硅铁冶炼，特别是大型硅铁电炉不能用。
入炉的硅石要求有一定的粒度。矿石的粒度是冶炼的一个重要工艺因素。从考虑反应速度、反应接独面积、反应均匀等因素来看，矿石粒度要小，但从CO气体顺利排出、透气性要好等因素来看，粒度不能过小。因此，入炉硅石的粒度要合适，一般地说，大电炉硅石入炉粒度为30~100mm，小电炉为25~60mm。
2、碳质还原剂
冶炼硅铁大多使用冶金焦作还原剂。近年来为增大炉料的电阻率，增加化学活性，也有搭配或使用气煤焦、硅石焦、低灰分烟煤、蓝炭、半焦、低温焦、木片或木块的。
在碳质还原剂化学成分中，主要应考虑固定碳、灰分、挥发分和水分。一般要求固定碳要高，冶金焦的固定碳大于84%；灰分小于14%，灰分中含磷量小于0.04%；水分小于6%。固定碳高，所需还原剂总量减少，从而灰分带入的杂志少，渣量相应减少，电能消耗降低，合金中杂质含量降低。水分小而稳定，便于掌握配碳比，稳定炉况。
碳质还原剂的电阻率要大，气孔率要高。碳热法冶炼要求炉料电阻率大，而炉料电阻率主要取决于碳质还原剂。碳质还原剂电阻率大，电极插得深，炉口热损失减小，炉内高温反应区大，使炉况顺行，取得良好的技术经济指标。气孔率高，电阻率大，表面积大，吸附气体的能力强，化学活性好，气固相反应加速。
反应性能即化学活性，用CO2+C=2CO反应用CO2分解率来衡量。反应能力强的还原剂在短时间内能充分利用矿石中的有用元素，元素回收率高。
碳质还原剂要具有一定的机械强度，否则破碎损失大，产品成本增加，而且入炉后如继续碎裂，会影响料面透气性。
3、钢屑
钢屑是硅铁成分的调节剂。冶炼硅铁采用碳素钢屑，不准使用有色金属屑、合金钢屑和生铁屑。钢屑不应夹带外来杂质，锈蚀严重和沾有油污的钢屑不能入炉。钢屑含铁量应大于95%，弯曲长度不超过100mm。
除钢屑外，硅铁冶炼也可以选用碳素钢的铁鳞（轧钢铁皮）和铁精矿球团等，其具体技术条件参见43.3节的辅助材料技术条件。

生产-基准吨硅铁，原材料及电能的消耗一般如下所列：

配料计算
配料计算以冶炼75%硅铁为例
2.7.1 计算条件
以100kg硅石为基础，焦炭消耗量按SiO2100%被还原计算，假设还原硅石中其他元素及焦炭灰分所消耗的还原剂，正好与SiO2的不完全还原和电极消耗相抵消，则：
硅石中的SiO2含量度 98%
焦炭中的固定碳 84%
钢屑中的含铁量 95%
合金中的含硅量 75%
合金中的含铁量 23%
硅的回收率 92%
焦炭在炉口的烧损率 10%

炉料配比：
炉料本比为：硅石100kg；干焦炭51.8kg；钢屑13.6kg。