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第一部分铁合金工业简介
铁合金简介
1、定义
铁合金是钢铁工业的重要原料之一。
种或一种以上的金属或非金属元素与铁组成的合金称为铁合金
2、用途
(1)作脱氧剂除沸腾钢外,其余钢种的冶炼均需脱氧剂。
2)作合金剂调整钢中合金元素的含量,使钢具有不同的性能。
3作造的晶核孕育剂用铁合金作晶核,形成品粒中心,从而使形
成的晶粒细小而分散,使晶粒细化,提高铸件韧性,降低脆性,提高铸件
强度
4)作有色金属的添加剂及其他
3、铁合金分类
(1)按铁合金中主要元素分类,Si、Mn、Gr、V、Ti、W、Mo等。
(2)按铁合金中含碳量分类,高、中、低、微、超微等。
3)按设备方法分类,高炉铁合金、电炉铁合金、炉外法铁合金、真空
固た还原法铁合金、转炉铁合金等。
(4)含有两种或两种以上的多元铁合金,如硅铝合金、硅钙合金、錳硅
铝合金、硅钙铝合金、硅钙钡合金、硅钡铝合金等。
铁合金工业生产的起源
铁合金的工业生产始于19世纪中期。1860年左右,贝尔努利用钨酸同铸铁
起反应制得钨铁。1875年,法国普尔塞尔成功地在高炉中制得了含硅10%~18%
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的硅铁;同一年他和高蒂尔同时在高炉中首次制得了锰铁,跨出向大规模工业
生产錳铁的关键性一步。19世纪末,世界上开始采用还原电炉治炼铁合金。1890
年,法国西蒙首先采用电热法,使用氧化锰和萤石的混合料,获得了含Mn84%、
Fe8%、07.1%、Si02%的电炉锰铁。1893年,开始采用电孤炉生产钨铁;这一年,
穆瓦桑也在电孤炉中制得了高碳硼铁。1894年,穆瓦柔发明在电炉中还原氧化
钒法。1897年,戈德施米特发明铝热法后,钒被用于治金エ业。1899年,美国
在西弗吉尼亚州的霍尔库姆罗克厂的电炉中,第一个炼制了含Si25%~50%的硅
铁。1900年,始于法国的高碳铬铁电热法生产转入工业规模生产;这一年,法
国还首先制得了钼铁。1901年,罗西发明电铝热法还原富钛渣生产钛铁。1905
年,利姆提出用欠量的碳还原硼酸錳,以制取低碳錳铁。1907年,开始采用金
属热法制铌。1908年,用两步法生产合碳1%~2%的中碳錳铁。1910年以后,还
原电炉冶炼各种铁合金获得了迅速发展。
铁合金工业发展经历的三个时期
从铁合金治炼方法、发展规模和技术装备水平等方面研究,世界铁合金工
业发展大致可分为三个发展时期。
)高炉治炼时期
1860~1908年间为高炉生产占绝对优势的发展时期。当初主要是为了满足
炼钢脱氧和少量合金化的需求,其数量不多、质量不高,主要的铁合金品种是
高碳錳铁、高碳铬铁和低品位硅铁,高炉铁合金技术已能满足钢铁生产的要求。
这时的铁合金还原电炉技术还处于发展的起步阶段。1900年世界钢产量约2800
万t,铁合金产量约17万t。其中高炉铁合金约16万t,而电炉铁合金产量仅1万
t左右。
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(二)高炉与电炉大规模的发展时期
1908~1960年间,高炉与电炉都在迅猛发展,但电炉的发展更快,其产量
逐渐赶上高炉产品的产量。20世纪开始,随着世界钢铁工业的飞跃发展,要求
铁合金不仅具有很强的脱氧能力,而且为了进行多元素合金化,还应具有脱硫,
脱磷、脱杂质的能力。许多新品种,如高品位硅铁、硅钙合金、钨铁、钼铁、
中低碳錳铁及铬铁等应运而生。这些品种不能在高炉中生产,于是开发了电炉
技术。尤其随着远距离输电的实现,电炉技术大量发展起来。到1960年,世界
产钢达30亿t,铁合金产量达,560万t,此时电炉铁合金产量和高炉产量各约为
280万t。
(三)铁合金工业走向现代化时期
1960年至今,电炉逐步取代高炉并占绝对优势。1960年以后,电炉铁合
产量首次超过高炉铁合金产量,且继续高速发展。1995,年世界钢产量约为7.7
亿t,铁合金总产量约1600万t,其中电炉铁合金产量达80%以上。同时电炉设备
技术加快了大型化、全封闭化(半封闭)、机械化和过程控制等现代化步伐,
电炉炉气净化和余热回收利用达到实用阶段,出现了无公害的铁合金厂;电子
计算机控制生产过程得到应用和推广。
四、目前铁合金工业的生产现状
20世纪,世界约有50多个国家生产铁合金,重点铁合金公司和贸易点1000
多处。钢铁工业发达的前苏联、美国、日本、法国等铁合金工业也很发达。具
有丰富矿物资源和能源的南非、挪威、巴西等国近些年在电炉铁合金工业方面
发展得十分迅速,其产品大量涌进国际市场。加拿大及一些发展中国家,如印
度、墨西哥、津吧布韦、菲律宾、伊朗等也兴建起了铁合金企业。生产铁合金
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