以铁矾土为原料冶炼硅铝铁合金 目前，我国生产的硅铝铁合金都是采用对掺法，即以金属纯铝和75％硅铁作为原料，分别熔化后对掺而成。这种方法工艺虽简单，但由于采用纯铝和硅铁，因而价格较高，特别是金属铝。
我国于60年代进行电热熔炼硅铝铁合金以及从合金中提取纯铝的研究工作，70年代亦进行了直接冶炼硅铝铁合金的试验工作，但由于试验中多采用块料，电炉功率密度较小，未能从根本上解决炉底上涨的技术难关。
80年代末，我国用矿石冶炼硅铝铁合金获得成功。有用铝矾土冶炼的(如专利91101423.3)；也有用煤矸石冶炼硅铝铁合金的(如专利CN1046762)。以煤矸石和粉煤灰冶炼硅铝铁合金有以下三个优点：
1.煤矸石及粉煤灰中含有大量的碳氢化合物，这些有机物高温挥发后，使矿石表面增加，孔隙增多，因此活性较大，容易还原。
2.煤矸石或粉煤灰原料广，价格低廉。
3.粉煤灰是煤矸石在沸腾炉中燃烧过程中产生的飞灰，是废中之废，以它为原料生产硅铝铁合金可保护环境，减少污染。
其缺点是：
1.必须增加球团和千燥工艺，提高了成本。
2.部分煤矸石的硫含量较高，而炼钢中决不允许带入硫磷等有害元素的。因此煤矸石须增加分选工序，或者必须剔除所有含硫高的煤矸石。
3.煤矸石是页岩、砂岩、碳质页岩、泥质砂岩等的混和物，其成分含量波动较大，不易配料和生产。
铝矾土为原料冶炼硅铝铁合金是矿热炉电碳还原法冶炼硅铝铁合金的基本方法。铝矾土中Al2O3的含量较高，有利于生产铝含量较高牌号的硅铝铁合金如FeSi30Al40，FeSi25Al45，FeSi20Al52等。但是Al2O3含量高的铝矾土是我国较为稀缺的资源。在优质高挡耐火材料陶瓷、造纸等行业需求量都很大。优质铝矾土的铁含量很低，这是许多行业使用所必需的，但对于冶炼炼钢脱氧剂来说，铁含量低就是一个缺点。另外，铝矾土的价格亦较贵。
我们的任务是：开发一种成分稳定容易配料和生产地，有害元素含量极低的，价格低廉，储量很大的矿石，用于冶炼硅铝铁合金。铁矾土就是一种较好的原料。
铁矾土是冶金工业上一种重要的矿物原料，其产品质量已有国家标准，全国现已查明的储量为一亿多吨。
以铁矾土为原料生产炼钢脱氧剂—硅铝铁合金具有以下几个优点：
1.矿石中氧化铝和氧化铁均匀分布在矿石中，接触面积大，还原时易生成铁铝化合物，提高了Al2O3的活性，降低还原温度，有利于铝的还原。
2.矿石中铁含量较高，可节省添加钢屑的工序降低成本
3.利用Fe2O3含量大于30％的铁矾土矿石粉和气煤一起炼焦，由于Fe2O3在炼焦时已被还原成铁，所制成的硅铝铁冶炼专用焦，具有代替钢屑的作用。因而可成为单独产品，供应全国。用专用焦冶炼硅铝铁合金，既降低了成本又提高了铁矾土生产厂家的经济效益。
4.铁矾土储量大，分布广，开采容易，成本低廉。
综合以上各点可以看出，用铁矾土冶炼硅铝铁合金是最佳的工艺路线，它具有成本低、电耗小，炉况顺利，易于操作的优点。
冶炼工艺及特点
硅铝铁是在敞口式矿热炉内采用连续作业法生产的。由变压器导入电流，通过电极进入装满炉料的炉膛，依靠电流通过炉料和电极发出的电弧热和电阻热，铁矾土得以还原成硅铝铁合金。在整个冶炼过程中，电极总是深而稳地插在炉料中，气体从整个料面均匀逸出，不外露电弧。混匀的炉料，随料面的下沉，小批加入炉内。炉内料面保持一定高度，电极周围呈现一锥体形状，炉内还原后生成的硅铝铁水存到一定程度时，用圆钢、烧穿器或打眼机打开炉眼，放出硅铝铁合金，出炉后，精炼去除合金中的非金属杂质，然后，浇铸成一公斤大小的块状。
为此，开发了用铁矾土冶炼硅铝铁合金的工艺。
①冶炼温度要求
无论从纯Al2O3、3Al2O3·2SiO2还是从Al2O3+SiO2还原Al、Si，其开始的反应温度均在1800℃以上，而这仅仅是理论开始反应的温度；在反应过程中由于形成3Al2O3·2SiO2，它还原Al、Si的开始还原温度高达2221℃。
②要求作到封闭料面，不跑火，焖烧好。
③焖烧后在刺火前要集中沉料、加新料后铺盖烟煤。
④在焖烧期间和出铁过程中严禁出现大塌料现象。
⑤出铁前要用碳棒扩大炉眼，尽量排出炉内积渣。
⑥炉眼维护是关键环节之一，一定要做到深堵，出渣流畅。
用铁矾土冶炼硅铝铁合金的配方计算
配料计算参考以下三式：
实例：以下是计算配方和冶炼技术的实例，但并不受此约束，其专利权由权力要求书所确定。
例一：
(1)计算条件
①合金成分：Al40％、Si25％、Fe35％；
②ηSi85％，ηAl80％；
③以纯SiO2，纯Al2O3为原料；
④焦炭以纯碳计；
⑤冶炼硅铝铁宜缺碳配料，炉口烧损不计；
⑥以100kg纯Al2O3为基。(2)配料计算
①100kgAl2O3生成Al：
100/102×54×0.8＝42kg
②42kgAl可生成SiAlFe
42/0.4＝105kg
③105kgSiAlFe含Si
105×0.25＝26.25kg
④26.25kg需纯SiO2：
26.25/28×60÷0.85＝66kg
⑤105kgSiAlFe需Fe：
105×0.35＝36kg
⑥纯碳用量
还原100kgAl2O3需纯碳：
100/102×36×0.8＝28kg
还原66kg纯SiO2需纯碳
66/60×24×0.85＝23kg
还原19.13kgFe2O3纯需纯碳
42/160×19.13＝5.02
合计用纯碳56kg。
⑦配料组成
纯Al2O3 100kg
纯SiO2 66kg
纯碳 56kg
纯Fe2O3 27.33kg
⑧所需矿石组成
铝矾土 78.82Kg
铁矾土 100.00Kg
焦炭 47.00Kg
烟煤 20.00Kg
钢屑 16.87Kg
硅石 26.50Kg实例二：用泉沟煤矿盛产的铁矾土冶炼硅铝铁合金
1.原料配方：
铁矾土：280.00Kg
(3、4层，平均值：Al2O341.88％；
SiO227.39％；Fe2O312.40％；
烧失量13.82％)
铝矾土：150.70Kg
(Al2O357.50％；SiO210.95％；
Fe2O314.48％)
焦炭：131.60Kg
烟煤：56.00Kg
钢屑：47.24Kg
硅石：74.20Kg
共分9批，每批料89.97Kg
2.设备参数
7号炉为三相交流电弧炉，变压器容量1800KVA；敞口炉。其炉体参数为：
炉壳直径：4300mm
炉壳高度：2700mm
炉膛高度：1450mm
炉膛直径：3020mm电气参数为：
一次电压：6000V
二次电压：78V
一次侧电流：80A～120A
二次侧电流：6150A～9230A
电极极心园直径：1350mm
电极行程：1200mm
电极升降速度：250mm
每相电极铜瓦数：4块
电极直径：Φ500MM
电极间距：100MM
炉内结构与工况参数：
坩锅区大小：近似为边长为1200MM
的等边三角形。
焖烧锥体高度：850～900MM
加料方式：混合加料
加料次数：9批
出铁时间：每小时一次
捅壳次数：每小时一次
料层下降速度：50毫米/小时
生产出的产品(AL35Si30Fe)完全符合冶金部的部颁标准。