中国铁合金工业
发布时间:2022-03-02 16:54:52 点击次数:72 文章作者:
——近年来,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。铁合金是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。铁合金一般用作:(1)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。(2)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。(3)孕育剂。在铸铁浇铸前加进铁水中,改善铸件的结晶组织。此外,还用作以金属热还原法生产其他铁合金和有色金属的还原剂;有色合金的合金添加剂;还少量用于化学工业和其他工业。铁合金的主体元素一般熔点较高,或者它的氧化物难于还原,难于炼出纯金属,若与铁在一起则较易还原冶炼。在钢铁冶炼中使用铁合金,其中含铁非但无害,而因为易熔于钢水反较有利。因此,炼钢过程中脱氧和添加合金,大多以铁合金的形式加入。铁合金一般很脆,不能作为金属材料使用。用坩埚冶炼低品位铁合金是1860年左右开始的。后来发展了用高炉炼锰铁和含硅12%以下的硅铁。1890~1910年间在法国开始用电弧炉生产铁合金。穆瓦桑(H.Moissan)曾用电弧炉对难还原元素进行系统试验,埃鲁(P.L.T.H□roult)应用于工业生产,当时都用焦炭和木炭作还原剂还原有关矿石,产品大多是高碳的。1920年以后,为了满足优质钢和不锈钢发展的需要,开始生产低碳铁合金的新阶段。一方面,在戈尔德施米特(K.Goldschmidt)1898年提出的铝热法制取金属的工艺基础上,发展出用铝热法冶炼一些不含碳的铁合金和纯金属;另一方面研制出在电炉中氧化含硅合金的脱硅精炼法。由于铝热法生产费用太高,脱硅精炼法得到了较多的应用。直到现在中碳、低碳、微碳铬铁,中碳、低碳锰铁,金属锰大多仍用此法精炼。精炼铬铁的热兑法即把液态的矿石、石灰熔体与硅铬合金,通过热兑混合加速反应,是脱硅精炼法的进一步发展。此外也用电解法生产纯净的合金添加剂(如金属锰),并采用真空脱碳法生产含碳极低的超微碳铬铁。近年还发展出应用纯氧吹炼法精炼铬铁、锰铁的方法。中国在1940年左右用小型电炉生产硅铁、锰铁。1955年起吉林铁合金厂开始大规模生产。随后在各地建设了一批铁合金厂,并用小型高炉生产锰铁,满足了全国钢铁工业的需要。冶炼铁合金用的矿石原料除硅石各地普遍存在以外,大都集中在少数地区,如铬矿90%赋存在南部非洲,锰矿大量储存在南非和苏联。矿石多数以氧化物或含氧盐的形式存在(如铬、锰、钨、镍、钒、钛等),有些为硫化物(如钼)。这些矿石品位不同,大都需要选矿富集。中国钨矿储量居世界第一位。镍、钼资源在70年代勘明有较大储量。攀枝花等地的钒钛磁铁矿含有大量钒、钛资源。锰矿在湖南、广西、贵州等地有相当储量,但品位较低。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。作为炼钢脱氧剂,应用最广泛的是锰铁和硅铁。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、镍和金属硅、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,以及混有发热剂的发热铁合金等。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,铬2-3公斤。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。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)。