铁合金冶金学1

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♦ 我国生产的铁合金其中大约有三分之一是硅铁产品, 我国生产的铁合金其中大约有三分之一是硅铁产品,
硅铁在铁合金生产中占有举足轻重的地位。 硅铁在铁合金生产中占有举足轻重的地位。
世界钢产量及硅铁合金需求量
♦ 由于世界能源危机,劳动力费用及环保费用的增加, 由于世界能源危机,劳动力费用及环保费用的增加,
促使了我国硅铁的发展, 促使了我国硅铁的发展,尤其是地方铁合金的迅猛发 几乎形成“全民炼硅铁”的局面,乡镇、 展,几乎形成“全民炼硅铁”的局面,乡镇、生产队 甚至个人多建设上马快、装备简陋、 甚至个人多建设上马快、装备简陋、见效快的小容量 硅铁炉。硅铁的生产装备能力远大于国内需求, 硅铁炉。硅铁的生产装备能力远大于国内需求,造成 必须靠部分出口来解决平衡的姿态。 必须靠部分出口来解决平衡的姿态。
中国需要多少钢
我国处于第二阶段,且处于21世纪, 21世纪 ♦ 我国处于第二阶段,且处于21世纪,不会再走过去的 老路(先工业化后信息化),而是走传统产业和高新 老路(先工业化后信息化),而是走传统产业和高新 ), 技术产业及第三产业协同发展的路子。此外, 技术产业及第三产业协同发展的路子。此外,我国基 础差、人口多、地区发展不平衡, 础差、人口多、地区发展不平衡,钢材消耗量大的阶 段会持续时间长一些。 段会持续时间长一些。 ♦ 如:1955年→1970年,我国国民生产总值人均89→109 1955年 1970年 我国国民生产总值人均89→109 美元,钢材消耗量305→1420万吨,消费强度0.088kg/ 305→1420万吨 美元,钢材消耗量305→1420万吨,消费强度0.088kg/ 美元→ kg/美元 美元; 美元→0.267 kg/美元; ♦ 1970年→1995年,我国国民生产总值人均109→537美 1970年 1995年 我国国民生产总值人均109→537 109→537美 钢材消耗量1420→13194万吨,消费强度0.267kg/ 1420→13194万吨 元,钢材消耗量1420→13194万吨,消费强度0.267kg/ 美元→ kg/美元 美元; 美元→0.142 kg/美元; ♦ 符合加速化工业阶段的一般情况。 符合加速化工业阶段的一般情况。
到一定规模后开始回落,之后将保持一定的需求量, 到一定规模后开始回落,之后将保持一定的需求量, 美国1973 1973年 1.37亿吨 亿吨; 即钢材需求的饱和点。如:美国1973年,1.37亿吨; 日本1973 1973年 1.19亿吨 前苏联1988 亿吨; 1988年 1.63亿吨 亿吨。 日本1973年,1.19亿吨;前苏联1988年,1.63亿吨。 ♦ 钢材消耗量及消费强度和国内生产总值及结构间的 关系 1)基础建设阶段 基础建设阶段: 1)基础建设阶段:钢材消耗量及消费强度随国内 生产总值的增加而增加; 生产总值的增加而增加; 2)加速工业化阶段 加速工业化阶段: 2)加速工业化阶段:钢材消耗量及消费强度有可 能不变,消费强度出现徘徊或降低, 能不变,消费强度出现徘徊或降低,但钢材消耗量 会继续增加; 会继续增加; 3)发达阶段 钢材消耗量及消费强度下降。 发达阶段: 3)发达阶段:钢材消耗量及消费强度下降。
一些发达国家的硅铁工业逐渐减产或下马, 一些发达国家的硅铁工业逐渐减产或下马,硅铁工业 逐渐由发达国家转向发展中国家。 逐渐由发达国家转向发展中国家。受国内外市场的影 我国的硅铁工业迅猛发展,并逐步向大型化, 响,我国的硅铁工业迅猛发展,并逐步向大型化,机 械化,普及化的方向发展, 械化,普及化的方向发展,其生产装备能力已经远大 于国内的需求,必须靠保持和争取更多地出口来解决。 于国内的需求,必须靠保持和争取更多地出口来解决。
世界钢产量及硅铁合金需求量
♦ 过去两年,全球粗钢产量约维持6%的增长速度。2003 过去两年,全球粗钢产量约维持6%的增长速度。 6%的增长速度
年的粗钢产量为9.63亿吨, 2004年粗钢产量增长为 年的粗钢产量为9.63亿吨, 2004年粗钢产量增长为 9.63亿吨 10.2亿吨 亿吨。 10.2亿吨。
世界钢产量及硅铁合金需求量
♦ 2000年-2003年,我国粗钢每年增产量在2000万-3000 2000年 2003年 我国粗钢每年增产量在2000 2000万
万吨左右,而铁合金的需求量每年增加40万 60万吨左 万吨左右,而铁合金的需求量每年增加4ຫໍສະໝຸດ Baidu万-60万吨左 40 如果按我钢铁工业目前的发展速度估算:2005年 右。如果按我钢铁工业目前的发展速度估算:2005年 我国粗钢产量将达2.7亿吨,年均增加粗钢量 3000万 我国粗钢产量将达2.7亿吨, 3000万 2.7亿吨 年均增加铁合金需求60万吨左右, 60万吨左右 吨,年均增加铁合金需求60万吨左右,年表观消费铁 合金600万吨左右。 600万吨左右 合金600万吨左右。
年进口40~45万吨。 年进口40~45万吨。 40 万吨
♦ 美国近几年硅铁年消耗为37~47万吨,国内只生产 美国近几年硅铁年消耗为37 47万吨 37~ 万吨,
26~30万吨,其余靠进口。 26~30万吨,其余靠进口。 万吨
♦ 1986年我国硅铁每吨达900~1000美元,这种情况大大 1986年我国硅铁每吨达900~1000美元 年我国硅铁每吨达900 美元,
第一章 概述
• 中国需要多少钢
• • • • • • • •
世界钢产量及硅铁合金需求量 铁合金生产存在的问题 主要铁合金生产企业简介 铁合金的用途 铁合金的种类 铁合金质量对钢质量的影响 铁合金的加入方式 铁合金的生产方法
中国需要多少钢
♦ 从世界各国发展的经验来看,发达国家钢产量在达 从世界各国发展的经验来看,
中国需要多少钢
设想:人均国民生产总值达到12000美元, 设想:人均国民生产总值达到12000美元,国内生 12000美元 产总值180000亿美元,消费强度0.016kg/美元( 180000亿美元 0.016kg/美元 产总值180000亿美元,消费强度0.016kg/美元(美国 标准),将需要钢材约3亿吨。 ),将需要钢材约 标准),将需要钢材约3亿吨。 ♦ 钢材消耗量及消费强度和人口的关系 目前,发达国家:300-500kg/人 2002年我国 年我国: 目前,发达国家:300-500kg/人,2002年我国: 141 kg/人; kg/人 地区发展不平衡,发达程度不一样, 地区发展不平衡,发达程度不一样,东南沿海已经 或正在进入中等发达程度,这一区域人口约4.5亿,粗 或正在进入中等发达程度,这一区域人口约4.5亿 4.5 略计算:4.5×350→1.57亿吨 略计算:4.5×350→1.57亿吨 10.5×180→1.89亿吨 合计:3.46亿吨 10.5×180→1.89亿吨 合计:3.46亿吨 ♦ 钢材消耗量及消费强度和制造业的关系 我国是机电产品出口大国,钢材消耗量会有所增加。 我国是机电产品出口大国,钢材消耗量会有所增加。 ♦ 综合以上因素,我国钢产量还会有较大的发展空间, 综合以上因素,我国钢产量还会有较大的发展空间, 3.5亿吨 亿吨。 约3-3.5亿吨。
铁合金生产存在的问题
♦ 杂质元素的含量要求不高,甚至有些杂质元素 杂质元素的含量要求不高,
铁合金冶金学
主讲人: 主讲人:杨吉春 内蒙古科技大学 材料科学与工程学院
讲授内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 概述 铁合金生产的电冶金理论基础 原料及冶炼前的准备 铁合金生产原理 铁合金精炼技术 矿热炉的参数 技术经济指标 常见问题的处理方法 环境保护和综合利用
♦ 铁合金生产与钢铁工业发展有密切联系。 铁合金生产与钢铁工业发展有密切联系。
世界钢产量及硅铁合金需求量
♦ 在生产铁合金的方法中电炉法是生产铁合金的主要方
法,其产量占铁合金总产量的70%以上。 其产量占铁合金总产量的70%以上。 70
♦ 随着钢铁生产连铸比的不断提高和炉外精炼技术的大
力推广, 力推广,近年来我国硅钙铁合金及其他硅系碱土金属 复合脱氧、 改性”铁合金(Si-Ba,Si-Ba-Ca,Si复合脱氧、“改性”铁合金(Si-Ba,Si-Ba-Ca,SiBa-Ca-Al等 的需求量有较大幅度增长。 Ba-Ca-Al等)的需求量有较大幅度增长。
世界钢产量及硅铁合金需求量
♦ 2003年,我国铁合金表观消费量是469.02万吨, 2003年 我国铁合金表观消费量是469.02万吨, 469.02万吨
按照目前我国钢产量的增长幅度,预期2010 2010年 按照目前我国钢产量的增长幅度,预期2010年 国内市场对铁合金的需求量应在720万吨至760 720万吨至 国内市场对铁合金的需求量应在720万吨至760 万吨。 万吨。 ♦ 目前,全国铁合金生产能力预计在850万吨以上, 目前,全国铁合金生产能力预计在850万吨以上, 850万吨以上 加上在建、拟建的项目,总生产能力很快将超 加上在建、拟建的项目, 1000万吨 万吨。 过1000万吨。 ♦ 其中锰、硅、铬等三大品种的生产能力及占铁 其中锰、 重分别为:锰系铁合金320 合金生产能力的比 重分别为:锰系铁合金320 万吨,占40%;硅系铁合金260万吨,占32.5%; 万吨, 40%;硅系铁合金260万吨, 32.5%; %;硅系铁合金260万吨 铬系铁合金110 万吨, 13.7%。 铬系铁合金110 万吨,占 13.7%。
♦ 硅铁生产是能耗高、烟尘污染重的过程。在国际石油 硅铁生产是能耗高、烟尘污染重的过程。
价格上涨之后,国外能源紧张,许多发达国家如日本、 价格上涨之后,国外能源紧张,许多发达国家如日本、 美国等国内不愿生产,大多由国外进口。 美国等国内不愿生产,大多由国外进口。
世界钢产量及硅铁合金需求量
♦ 日本每年需消耗50多万吨硅铁,自己只生产6万吨,每 日本每年需消耗50多万吨硅铁,自己只生产6万吨, 50多万吨硅铁
♦ 铁合金是由一种或两种以上的金属或非金属元素与铁
元素组成的,并作为钢铁和铸造业的脱氧剂、 元素组成的,并作为钢铁和铸造业的脱氧剂、脱硫剂 和合金添加剂等的合金。 和合金添加剂等的合金。
♦ 铁合金是炼钢和铸钢的重要原料,它能改善钢的物理 铁合金是炼钢和铸钢的重要原料,
化学和机械性能,提高钢的质量。 化学和机械性能,提高钢的质量。
♦ 初步估算,我国现有的铁合金生产能力至少可以满足 初步估算,
生产4亿吨粗钢的需求量, 生产4亿吨粗钢的需求量,已大大超过了粗钢增长的需 更远远超过了国内、国际资源, 求,更远远超过了国内、国际资源,特别是矿产资源 的承受能力。 的承受能力。
铁合金生产存在的问题
我国的硅铁的生产能力虽然很大,但炉子的容量小, ♦ 我国的硅铁的生产能力虽然很大,但炉子的容量小, 装备水平较差,产品质量不稳定,能耗和成本高,污 装备水平较差,产品质量不稳定,能耗和成本高, 染严重,在国际市场上的竞争力差。 染严重,在国际市场上的竞争力差。产品价格有所降 一些硅铁厂因亏损,不得不减产、转产或停产。 低,一些硅铁厂因亏损,不得不减产、转产或停产。 ♦ 我国硅铁的牌号分类太粗糙,造成一定程度的浪费。 我国硅铁的牌号分类太粗糙,造成一定程度的浪费。 ♦ 不管是炼钢用还是铸造用,我国硅铁中的硅含量普遍 不管是炼钢用还是铸造用, 较高。如美国炼钢用的牌号G 硅铁中含硅仅14.0 14.0~ 较高。如美国炼钢用的牌号GE硅铁中含硅仅14.0~ 17.0,杂质的含量要求很松。 17.0,杂质的含量要求很松。而我国的硅铁中的硅含 量最低的是40.0 47.0,杂质含量也很低, 40.0~ 量最低的是40.0~47.0,杂质含量也很低,当炼这种 钢时肯定会造成浪费。当炼钢用牌号A 钢时肯定会造成浪费。当炼钢用牌号AB的硅铁时要求 硅含量为92.0 95.0, 92.0~ 硅含量为92.0~95.0,而我国硅铁中的硅含量最高的 87.0~95.0,这样我国就不能炼这种钢, 是87.0~95.0,这样我国就不能炼这种钢,限制了钢 的品种。 的品种。
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