某些成分的硅鐵,有時因存放期間遇水或空氣濕度過大,同時其中鋁、鈣和磷雜質含量高,在相隔一定時間以后,就會產生粉化現象,并隨之放出有臭味、有毒的PH3和ASH3氣體,嚴重時甚至還可能發生燃燒現象。
硅鐵中的鋁、磷和鈣含量不當,都會促成硅鐵粉化﹙如圖一所示﹚。當鋁和磷含量同時增長到一定數值時,這種硅鐵在濕度較大的空氣中易產生粉化。有的資料指出,硅鐵中含磷量小于0.04﹪,含鋁量小于3﹪,不易產生粉化現象。
硅鐵中硅含量較低往往易粉化。可能因硅鐵中FeSi、FeSi2等硅和鐵的化合物溫度降低體積膨脹,造成硅鐵粉化。含鋁量的硅鐵遇水后生成氫氧化鋁并有氣體產生,是硅鐵粉化的主要原因。
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,有時用石墨粉涂錠模,使用炭質樣勺取液體樣等等。冶煉硅鐵從爐內反應直到出鐵,澆注過程中,與碳接觸的機會顯然很多。
硅鐵中硅含量越高,則其碳含量越低。硅鐵中硅含量約大于30%時,硅鐵中的碳絕大部分是以碳化硅﹙SiC﹚狀態存在。冶煉硅鐵從爐內反應直到出鐵,澆注過程中,與碳接觸的機會顯然很多。碳化硅在坩堝內易被二氧化硅或一氧化硅氧化而被還原。碳化硅在硅鐵中,尤其溫度低時,其溶解度很小,易析出而上浮。所以,留在硅鐵中的碳化硅很低,故硅鐵含碳量很低。
硅石是冶煉硅鐵的基本原料之一。為減少渣量,降低電耗和提高產量,要求硅石中的二氧化硅含量大于97%。硅石中的,三氧化二鋁是有害雜質,它的熔點高約為2050℃當爐渣中含有較高的三氧化二鋁時,將造成排渣困難。硅鐵粉就是鐵和硅組成的鐵合金,然后經過磨制成粉狀的物質,用于煉鋼、煉鐵的脫氧劑。同時硅石中三氧化二鋁較多時,易使鋁被還原出來而進入硅鐵中,使硅鐵的含鋁量增加,影響硅鐵質量。因此,要求硅石中的三氧化二鋁不大于1%,硅石表面呈現粉紅色線條是三氧化二鋁存在的象征。三氧化二鋁也常存在硅石表面泥土中,為此,硅石入爐之前用水沖洗,以減少冶煉時的渣量。