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铁合金

合金(英文Ferroalloys ),广义的铁合金是指炼钢时作为脱氧剂、元素添加剂等加入铁水中使钢具备某种特性或达到某种要求的一种产品。铁与一种或几种元素组成的中间合金,主要用于钢铁冶炼。在钢铁工业中一般还把所有炼钢用的中间合金,不论含铁与否(如硅钙合金),都称为"铁合金"。习惯上还把某些纯金属添加剂及氧化物添加剂也包括在内。

习惯上还把某些纯金属添加剂及氧化物添加剂也包括在内。铁合金一般用作:脱氧剂:在炼钢过程中脱除钢水中的氧,某些铁合金还可脱除钢中的其他杂质如硫、氮等。合金添加剂:按钢种成分要求,添加合金元素到钢内以改善钢的性能。孕育剂:在铸铁浇铸前加进铁水中,改善铸件的结晶组织。

援引美国加联定义,铁合金产量情况如下:2001-2010年产量统计

年份(年)

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

产量(万吨)

453.2

489.3

637.4

865.5

1067

1433.2

1746.7

1824.99

2209.36

2436

基本用途

作为炼钢脱氧剂,应用最广泛的是硅锰、锰铁和硅铁。强烈的脱氧剂为铝(铝铁)、硅钙、硅锆等(见钢的脱氧反应)。用作合金添加剂的常用品种有:锰铁、铬铁、硅铁、钨铁、钼铁钒铁钛铁镍铁、铌(钽)铁、稀土铁合金硼铁磷铁等。各种铁合金又根据炼钢需要,按合金元素含量或含碳高低规定许多等级,并严格限定杂质含量。含有两种或多种合金元素的铁合金叫做复合铁合金,使用这类铁合金可同时加入脱氧或合金化元素,对炼钢工艺有利,且能较经济合理地综合利用共生矿石资源。常用的有:锰硅、硅钙、硅锆、硅锰铝、硅锰钙和稀土硅铁等。

炼钢用纯金属添加剂有铝、钛、和金属硅、金属锰、金属铬等。某些易还原的氧化物如MoO、NiO,也用于代替铁合金。此外,还有氮化铁合金,如经过氮化处理的铬铁、锰铁等,以及混有发热剂发热铁合金等。

基本分类

铁合金的品种繁多,分类方法也多一般按下列方法分类:

(1)按铁合金中主元素分类,主要有硅,锰,铬,钒,钛,钨,钼等系列铁合金。

(2)按铁合金中含碳量的分类,有高碳,中碳,低碳,微碳,超微碳等品种。

(3)含有两种或者两种以上合金元素的多元铁合金,主要品种有硅铝合金,硅钙合金,锰硅铝合金,硅钙铝合金,硅钡钙合金等。

(4)按生产方法分类:有高炉铁合金,电炉铁合金,炉外法(金属热法)铁合金,真空固态还原铁合金,电解法铁合金,此外还有氧化物压块与发热铁合金等特殊铁合金。

硅铁、锰铁、硅锰、铬铁、钨铁、钒铁、镍铁、钼铁、钛铁、稀土镁硅、稀土硅铁、硅钙合金、硅钡合金、硅铝合金、钽铌、磷铁、硼铁等。

铁合金主要用电炉生产,电耗高(每吨综合平均约5000千瓦时),需要丰富而价廉的电力资源。法国成为早期铁合金的主要生产国,挪威成为最大铁合金输出国,都是以当地丰富的水电资源为基础。70年代工业发达国家的铁合金消费量,按每生产一吨粗钢计,大致为20公斤;其中主要合金元素所占的份额为:锰5.5~6.5公斤,硅2~3公斤,2~3公斤。

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铁合金生产的主要污染物有烟尘、废渣、废水,对环境影响最大的是烟尘。根据规定,废气可分为含颗粒物废气和含气态污染物废气两大类。铁合金厂废气来源于矿热电炉、精炼电炉、焙烧回转窑、多层机械焙烧炉和铝金属法熔炼炉。铁合金厂废气的排放量大,含尘浓度高,废气中90%是二氧化硅,还含有氯气、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫等。废渣、废水里是铬化合物的污染最为严重。

国家经贸委、环保总局等部门还在联合下发的《关于加快我国铁合金工业结构调整的意见》中(国经贸产业[1999]633号)提出,从1999年起到2005年,停止新建各类铁合金电炉(炉窑)和高炉。

当前国家环保部门正推出环境保护相关规章制度,及淘汰落后产能以加速产业集中管理,解决污染难以治理问题。

铁合金的种类很多,用途也较广。铁合金是一种炉料,用于钢铁及共它金属冶炼和铸造等用。用作脱氧剂、变质剂。以及作为合金元素加入。

铁合金牌号表示方法(GB7738-87):

(1)采用汉语拼音字母,化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法表示,铁合金产品牌号,混合稀土元素用"RE"表示。

(2)采用汉语拼音表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表该汉字的汉语拼音中选取,原则上取第一字母。

(3)各类铁合金产品牌号表示方法按下列格式编写x(a)x(b)x(c)x(d)

a、表示杂质元素及其最高百分含量或组别

b、表示主元素(或化合物)及百分含量

c、表示含铁元素的铁合金产品,以化学元素符号"Fe"表示

d、表示铁合金产品工艺和产品特性(以汉语拼音拼母表示)

数年来,中国铁合金工业无论从产品品质还是品种、数量都取得了飞跃性的进步,在国际铁合金工业领域中的地位也日益提高。中国已成为名副其实的世界第一大铁合金生产、消费和出口大国。

2005年1-12月,中国铁合金冶炼行业实现累计工业总产值100,853,953千元,比2004年同期增长了26.00%;实现累计产品销售收入95,323,955千元,比2004年同期增长了22.03%;实现累计利润总额1,017,906千元,比2004年同期下降了73.01%。

2006年1-12月,中国铁合金冶炼行业实现累计工业总产值124,284,813千元,比2005年同期增长了25.28%;实现累计产品销售收入119,534,000千元,比2005年同期增长了26.57%;实现累计利润总额1,838,668千元,比2005年同期增长了92.56%。

2007年1-8月,中国铁合金冶炼行业实现累计工业总产值110,678,981千元,比2006年同期增长了51.96%;实现累计产品销售收入104,695,008千元,比2006年同期增长了50.14%;实现累计利润总额3,821,454千元,比2006年同期增长了1,292.53%。

中国铁合金工业在发展的同时,一些问题也日益显露出来。特别是工艺装备水平低下,资源消耗偏高,环保治理落后,严重受制于矿产资源的制约,而且原材料涨价等因素也严重制约了行业的进一步发展和品质的提高。

因此,中国铁合金企业必须抓住新的发展形势,加大整合铁合金行业生产企业力度,坚持走科学发展观的道路,严格把好铁合金生产企业关,行业自身加强自律,规范有秩序竞争,加强人员培训,全面提高素质,只有这样才能在新形势下立于不败之地。

随着中国严格控制"两高一资"产品出口措施的逐步实施,中国铁合金出口量逐年下降,政策效果较为明显。但是,受全球经济下滑因素影响,中国内外贸形势表现欠佳,中国企业经营较为困难,并由此可能产生其他一系列负面影响,如工人工资下降、社会就业水平下降等。

当前,国内对于铁合金出口实施出口许可制度,这一定程度上为铁合金出口创造一个较为稳定有序而又可监控的出口环境,在此背景下,建议适当下调当前当前较高的铁合金出口关税,以此提高中国铁合金出口企业在国际市场的竞争力,缓解中国铁合金企业经营压力。

国内铁合金产量方面,工信部《2012年钢铁工业运行情况分析和2013年运行展望》中预测,"2013年预计我国粗钢产量在7.5亿吨左右"。受此影响,2013年中国铁合金产量将继续小幅增长。

出口方面,2013年,中国铁合金出口市场低迷状况不会出现明显改善。日元贬值、中国高企的铁合金出口关税和铁合金出口走私活动等因素,都将影响中国铁合金企业扩大铁合金出口的意愿,以及中国铁合金在国际市场上的竞争力。

进口方面,2013年,中国铁合金进口将小幅增长。中国铁合金进口主要品种为高碳铬铁,其主要用于中国不锈钢生产。随着中国钢铁市场逐步回暖,对于铁合金需求也将随之增加。

对于用量不大的小型转炉车间,一般是把自卸式料罐用汽车或火车运到转炉跨间。再用吊车卸入车间铁合金料仓,需要时经称量后用铁合金料车经溜槽卸入钢包。

中型转炉一般采用单斗提升机将铁合金提升到设在转炉跨间的铁合金料仓上方,再用皮带机输送卸入料仓暂存,需要加铁合金时,经称量后通过加料小车或溜槽卸入钢包内。

大型转炉车间采用类似于散状料系统的全皮带(或斗式提升)供料系统。其特点是可靠,运送量大,机械化程度高等,适用于铁合金品种多、用量大的大型车间。

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