金屬結晶，是指由晶核核心形成和晶核長大兩個基本過程組成的，即金屬是從自液態冷卻轉變為固態的過程，是原子從不規則排列的狀態過渡到原子規則排列的晶體狀態的過程。
物質由液態→固態的過程稱為凝固,由于液態金屬凝固后一般都為晶體,所以液態金屬→固態金屬的過程也稱為結晶。在鋼中添加一定數量的硅，能顯著的提高鋼的強度、硬度和彈性，因而在冶煉結構鋼、工具鋼、和變壓器用硅鋼、時，也把硅鐵作為合金劑使用。由金工實家知道絕大多數金屬材料都是經過冶煉后澆鑄成形，即它的原始組織為鑄態組織。了解金屬結晶過程，對于了解鑄件組織的形成，以及對它鍛造性能和零件的終使用性能的影響，都是非常必要的。而且掌握純金屬的結晶規律，對于理解合金的結晶過程和其固態相變也有很大的幫助。
硅大量用于冶煉成硅鐵合金作鋼鐵工業中合金元素，在很多種金屬冶煉中作還原劑。硅還是鋁合金中的良好組元，絕大多數鑄造鋁合金都含有硅。硅是電子工業超純硅的原料，超純半導體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長等優點。
工業硅又稱結晶硅或金屬硅。工業硅的主要用途是作為非鐵合金的添加劑。硅加入到某些有色金屬中時，能提高基體金屬的強度、硬度和耐磨性，有時還能改善基體的鑄造性能。工業硅也用作要求嚴格的硅鋼的合金劑，冶煉特種鋼種和非鐵基合金的脫氧劑。
硅合金是一種復合強脫氧劑，硅合金密度為4.5cm3，比存鋁密度2.7gcm3大，容易進入鋼水，內部燒損少，在煉鋼過程中使用硅合金比單獨使用鋁坐脫氧劑鋁的利用率可提高一倍以上。高硅錳硅合金進行爐外還原脫磷,使用CaSi-CaF2-CaO作脫磷劑硅錳合金是一種常見的復合脫氧劑，它還是一種還原劑。用安陽晟東冶金材料有限公司硅合金脫氧形成低熔點的產物，容易上浮到鋼液表面，減少鋼液中的夾雜，有純凈鋼液的作用，提高鋼的質量。
碳素原料中的雜質主要是灰分，全部由氧化物組成。物質由液態→固態的過程稱為凝固,由于液態金屬凝固后一般都為晶體,所以液態金屬→固態金屬的過程也稱為結晶。在化學生產中，灰分中的氧化物也要被還原，既要消耗電能，又要消耗碳素，而且被還原的雜質仍然混入硅液中，降低了硅的強度。在生產實踐中，爐料中每增加1%的灰分，就多耗電能100度-120度，因此，要求碳素原料中的灰分含量愈少愈好。