第七章铁合金.docx
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第七章铁合金
第七章 铁合金
第二节 铁合金产品分类
一、普通铁合金
二、特种铁合金
第三节 铁合金产品产量统计
一、高炉铁合金产量
（一）实物产量
（二）标准量
二、电炉铁合金产量
（一）实物产量
（二）标准量
三、产品产量数字的调整
第四节 高炉铁合金冶炼主要技术经济指标计算方法
一、锰铁合格率
二、低硅锰铁率
三、燃料比
四、入炉锰矿消耗
五、入炉熔剂消耗
六、锰金属回收率
七、炼铁工人实物劳动生产率
八、高炉利用系数
九、平均日产量
十、高炉休风率
（一）扣除待料待电的休风率
（二）不扣待料待电的休风率
十一、高炉慢风率
十二、人造块矿使用率
十三、入炉锰矿品位
（一）不扣除氧化钙、氧化镁的锰矿品位
（二）扣除氧化钙、氧化镁的锰矿品位
十四、入炉焦炭灰分
十五、冶炼强度
十六、热风温度
十七、焦炭负荷
十八、富氧率
十九、风量
二十、热风压力
二十一、炉顶压力
二十二、炉顶温度
二十三、锰铁平均化学成分
（一）锰铁平均含锰
（二）锰铁平均含硅
（三）锰铁平均含磷
二十四、入炉锰矿平均化学成分
（一）入炉锰矿平均含铁
（二）入炉锰矿平均含二氧化硅
（三）入炉锰矿平均含氧化钙
（四）入炉锰矿平均含氧化镁
（五）入炉锰矿平均含磷
（六）入炉锰矿平均碱度
（七）入炉锰矿锰铁比
（八）入炉锰矿磷锰比
二十五、入炉熔剂平均化学成分
（一）入炉熔剂平均含氧化钙
（二）入炉熔剂平均含氧化镁
（三）入炉熔剂平均含二氧化硅
（四）入炉熔剂平均有效碱性氧化物含量
二十六、炉渣平均化学成分
（一）炉渣平均含氧化钙
（二）炉渣平均含氧化镁
（三）炉渣平均含二氧化硅
（四）炉渣平均含氧化锰
（五）炉渣平均含三氧化二铝
（六）炉渣平均碱度
二十七、炉渣数量及渣铁比
（一）炉渣数量
（二）渣铁比
二十八、瓦斯灰数量及灰铁比
（一）瓦斯灰数量
（二）灰铁比
二十九、净煤气含尘量
三十、高炉悬料、坐料及塌料次数
三十一、损坏风口、渣口水套的个数
第五节 电炉铁合金冶炼主要技术经济指标计算方法
一、电炉铁合金产品质量指标
（一）电炉铁合金合格率（指一次合格率）
（二）计划牌号符合率
二、单位产品电耗及工序能耗
三、单位产品主要原材料消耗
四、主要元素冶炼回收率
五、工人实物劳动生产率
六、电炉日历利用系数
七、平均日产量
八、电炉日历作业率
九、精炼电炉炉衬寿命
十、电炉平均功率
十一、电炉铁合金渣铁比
第二节 铁合金产品分类
我国将铁合金产品按功能不同分为“普通”和“特种”铁合金两大类，普通铁合金一般包括硅铁、高碳锰铁、锰硅合金和中、低碳锰铁等，主要作为钢冶炼的脱氧剂以及铸造时改善铸件性能；特种铁合金包括高碳铬铁、中、低碳铬铁、微碳铬铁、氮化铬铁、氮化锰铁、硅铬合金、稀土铁合金、硅钙合金、钼铁等，主要作为钢冶炼的合金添加剂，构成钢的实体成分，用于冶炼优质钢和特殊钢。
就某一具体品种而言，主要按所含金属元素进行归类，但当其它金属含量高时，也可归到另一类铁合金中。
对于那些主要金属是与碳亲和力强的元素，则根据其含碳量又分为高、中、低碳铁合金；含有两种或多种合金元素的铁合金，称为复合铁合金。
铁合金按产品形态分还有多种铁合金粉剂和合金包复线（包芯
线）等。
由于各种合金元素的铁合金品种各有其特定的用途，因此品种、品级繁多。
我国作为钢铁和铁合金大国，铁合金品种基本齐全配套，今后还将有所开发、扩大。
现简要介绍一些主要品种（见表2－7－l）。
表2－7-1且各种铁合全主要成分（％）与用途
类别
品种
主要成份（JIS）
主要用途
普通铁合金
锰铁（高碳）
（中碳）
（低碳）
硅铁
硅锰合金
Mn65~82，C<8.0，<7.5，<7.0
Mn75~85，C<2.0 ，<1.5，<1.0
Mn80~92，<0.7，<0.4，<0.2
Si40~95，C<0.2，<0.1
Si14~28，Mn60~72
脱氧、脱硫、锰合金化、高锰钢
脱氧、脱硫、锰合金化、高锰钢
脱氧、脱硫、锰合金化、高锰钢
脱氧、脱硫、硅钢、特殊铸铁
脱氧、脱硫、锰合金化、中低碳锰铁的原料
物种铁合金
铬铁（高碳）
（中碳）
（低碳）
钨铁
钒铁
硅铬合金
金属锰
金属铬
Cr62~72，C<10.0,<9.5,<6.0
Cr63~75,C<4.0,<2.0<1.0
Cr63~75,C<0.50,<0.25
W70~85,C<0.80
V40~75,C<1.00
Si>35,Cr>30,C<0.10
Mn<93.5
Cr>98.0,C<0.80
不锈钢、耐热钢、结构钢、工具钢
不锈钢、耐热钢、结构钢、工具钢
不锈钢、耐热钢、结构钢、工具钢
高速钢、耐热钢、工具钢、
高速钢、工具钢、结构钢
不锈钢、低碳铬铁的原料
高合金钢
高合金钢
一、普通铁合金
普通铁合金主要有以下品种：
（1）硅铁。
即硅与铁的合金，按含硅量有45％、65％、75％和90％多种品级，是炼钢的主要脱氧剂和合金剂之一。
（2）高碳锰铁。
碳含量一般为7．0％，最高达7．5％；高碳锰铁在我国除少部分用电炉生产外，大部分用高炉冶炼，故也称高炉锰铁。
（3）锰硅合金。
即硅与锰的合金。
其中高硅硅锰合金（含硅大于20％）是半成品，是精炼锰铁和金属锰的还原剂；普通锰硅合金（含硅小于20％）是炼钢的复合脱氧剂和合金剂，小部分用于生产中碳锰铁。
（4）中、低碳锰铁。
中碳锰铁与低碳锰铁的总称。
低碳锰铁的锰含量为80％～92％，碳含量为0．2％～0．7％；中碳锰铁的锰含量为75％～85％，碳含量为1．0％～2．0％。
对于中、低碳锰铁，目前我国除采用1500～3500千伏安精炼电炉生产外，还发展了炉外精炼新工艺，主要原料均为锰硅合金、富锰矿和石灰。
二、特种铁合金
特种铁合金主要有以下品种：
（1）高碳铬铁。
高碳铬铁碳含量为6．0％～10．0％。
用矿热炉冶炼，以铬矿石为原料，以焦炭作还原剂，硅石作熔剂。
（2）中、低碳铬铁。
目前主要用电硅热法冶炼，一般以硅铬合金、铬铁矿石和石灰为原料；采用6000千伏安以下的电弧炉，经过精炼脱硅炼成，同时，我国还采用氧气转炉吹炼高碳铬铁的脱碳法，生产一些中碳铬铁。
（3）微碳铬铁。
电硅热法冶炼微碳铬铁的工艺基本同中、低碳铬铁。
现在我国已在部分应用炉外脱碳精炼的“波伦法”生产微碳铬铁。
多年来，我国还采用真空固态脱碳法精炼工艺，生产少量含碳低于0．03％的微碳铬铁。
（4）氮化铬铁。
我国氮化铬铁产品标准规定的含氮量为3．0％～5．0％，用于含氮钢的生产，采用真空电阻炉固态渗氮生产工艺。
（5）氮化锰铁。
采用真空电阻炉固态渗氮生产工艺，产品含氮量可达3％～5％。
我国目前还没有制订氮化锰铁的国家标准。
（6）硅铬合金。
是生产中、低、微碳铬铁的主要原料，也是炼钢脱氧剂和合金添加剂。
（7）稀土铁合金。
即含有稀土元素的铁合金。
我国现在生产的稀土铁合金有稀土硅铁和稀土镁硅合金。
稀土硅铁用于炼钢和铸铁中的添加剂或配制稀土镁硅等的中间合金，稀土镁硅铁主要供铸铁作球化剂用。
（8）硅钙合金。
在炼优质钢和特种钢时，为了改善钢的金相组织和物理性能，常用硅钙合金作脱氧剂。
（9）铝铁。
即钼与铁的合金。
约90％的钼铁用于炼合金钢，也用于合金铸铁，有些已为氧化钼压块所代替。
第三节 铁合金产品产量统计
铁合金产品产量一律按各该品种主要元素的标准量计算，无标准成分的品种按实物量计算。
铁合金产品标准成分表见表2－7－2。
用某种铁合金进一步冶炼为另一种铁合金时（如用锰硅合金冶炼中低碳锰铁），允许重复计算产量。
但不允许重复计算产值。
不合格铁合金回炉重炼时，产量和产值都不允许重复计算。
表2-7-2 各种铁合金产品标准成分表
产品名称
元素
标准成分（%）
75%硅铁
Si
75
65%硅铁
Si
65
45%硅铁
Si
45
锰硅合金
Mn+Si
82
高碳锰铁
Mn
65
中低碳锰铁
Mn
78
高碳铬铁
Cr
50
中低碳铬铁
Cr
50
微碳铬铁
Cr
50
硅铬合金
Si+Cr
75
钨铁
W
70
钼铁
Mo
55
钒铁
V
40
钛铁
Ti
25
硼铁
B
10
注：
除上表所列铁合金外，凡有标准成分的按标准成分折算，无标准成分的按实物量计算。
一、高炉铁合金产量
（一）实物产量
实物产量是指在特定时期内高炉生产的锰铁经检验合格后检斤的实际重量，应按各种不同牌号分类计入。
不符合国家标准、部颁标准或特定供货标准的锰铁，称“出格锰铁”。
出格锰铁不计入产量，但其实际重量及生产炉数应单独统计，如果出格锰铁回炉再冶炼，这部分数量不能在出格锰铁总量中扣除，而应在后面加列：
“折合回炉吨数”、“实物回炉吨数”，以便掌握出格锰铁的实有数量。
（二）标准量
标准量是指以含锰65％为标准折合计算的产量，应按各种不同牌号分别列出，各牌号产量之和等于总产量。
企业对高炉锰铁一律按标准产量考核。
其计算公式为：
标准吨=合格锰铁含锰总量（吨）
65%
计算说明：
合格锰铁含锰总量是各炉次生产的合格锰铁实际重量分别乘各该炉次的锰铁含锰成分之和。
二、电炉铁合金产量
（一）实物产量
实物产量是指在特定时期内电炉生产的该产品经检验合格后检斤的实际重量。
例如：
75％硅铁的实物产量为含Si在72％～80％的合格产品实际重量。
（二）标准量
实物量按所含主要元素换算成规定标准成分的产品产量，称为标准量。
其计算公式为：
标准吨=产品主要元素实际万分（%）×产品实物量（吨）
产品含主要元素的标准成分（％）
【例1】75％硅铁标准成分规定为75％，现有含硅73.5％的硅铁实物量100吨，其标准量为：
73.5%×100吨 =98吨
75％
【例2】锰硅合金的标准成分规定Mn＋Si=82％，现有含Mn63.3％、Si14.6％的锰硅合金实物量4.564吨，其标准量为：
（63.3%+14.6%）×4.564（吨） =4.336吨
82％
计算说明：
（1）标准量要以每炉铁合金产品计算。
（2）产品化学成分小数点保留位数，以产品标准中的位数为准。
（3）企业上报的产品产量，一律以“吨”为单位，不保留小数（但计算工业总产值时，则计算到千克）。
三、产品产量数字的调整
产品盘亏即（本期发货量一期初库存量十期末库存量）小于入库量。
盘亏应扣除规定的磅差、库耗后的亏损数，即盘亏数一（原入库量×（2‰＋1‰））。
成品库要写出详细的盘亏专题分析报
告，经主管厂长同意后，确实属于生产方面责任的，应冲减产量。
企业已经上报的产品产量，如有下列情况不应调整产量：
（1）企业自产自用的半成品的盘亏盘盈，调整单位产品的消耗量，不调整自用产品产量。
如冶炼中低碳铬铁消耗的硅铬合金。
（2）用户需要加工破碎发货的产品，其加工过程中的加工损耗不调整产量。
第四节 高炉铁合金冶炼主要技术经济指标计算方法
一、锰铁合格率
锰铁合格率是指报告期内锰铁检验合格量与锰铁检验总量的百分比。
其计算公式为：
锰铁合格率（％）=锰铁检验合格量（吨） ×100%
锰铁送检总量（吨）
计算说明：
高炉开工后，不论任何原因产生的出格锰铁，均应参加锰铁合格率的计算；式中子、母项单位为标准吨。
二、低硅锰铁率
低硅锰铁率是指低硅锰铁量占合格锰铁总量的百分比。
其计算公式为：
低硅锰铁率（％）=低硅锰铁总量（吨） ×100%
合格锰铁总量（吨）
计算说明：
低硅锰铁是指符合现行国标一组硅要求的锰铁；式中子、母项单位为标准吨。
三、燃料比
燃料比是指每炼1吨合格锰铁（标准吨）所消耗的入炉燃料的数量。
它反映燃料的节约或浪费以及高炉操作水平的高低。
燃料全部以扣除水分的干基计算，其计算公式为：
燃料比（千克／吨）=入炉焦炭耗用量（千克）+入炉喷吹燃料耗用量（千克）
合格锰铁生产量（吨）
入炉焦比（千克/吨）=入炉焦炭耗用量（千克）
合格锰铁生产量（吨）
煤粉消耗（千克/吨）=喷入高炉内的煤粉数量（千克）
合格锰铁生产量（吨）
计算说明：
式中母项单位为标准吨。
高炉铁合金工序单位能耗参照高炉炼铁工序单位能耗计算公式计算。
四、入炉锰矿消耗
入炉锰矿消耗是指每炼一吨合格锰铁（标准吨）所消耗的入炉锰矿石的数量，包括天然矿石和人造块矿。
天然矿石按扣除水分的干基计算。
其计算公式为：
锰矿石消耗（千克／吨）=入炉天然矿石消耗量（千克）+入炉人造块矿消耗是（千克）
合格锰铁生产量（吨）
计算说明：
式中母项单位为标准吨。
五、入炉熔剂消耗
入炉熔剂消耗是指每炼一吨合格锰铁（标准吨）所消耗的入炉熔剂数量，它包括石灰石、白云石、生石灰，萤石等用于造渣的碱性化合物。
这一指标综合反映炉料质量好坏及造渣操作的合理性。
其计算公式为：
熔剂消耗（千克／吨）=入炉熔剂消耗总量（千克）
合格锰铁生产量（吨）
其中：
熟料消耗（千克／吨）=入炉熟料消耗量（千克）
合格锰铁生产量（吨）
计算说明；
（1）各种熔剂入炉消耗都不扣水分；
（2）熟料包括生石灰及焙烧后的白云石；
（3）式中母项单位为标准吨。
六、锰金属回收率
锰金属回收率是指冶炼锰铁的含锰金属量占人炉物料中含锰金属量的百分比。
它反映冶炼过程中锰金属的收得和损失情况。
其计算公式为：
锰金属回收率（％）= 全部锰铁含锰量（吨）-回炉锰铁含锰量（吨） ×100%
入炉锰矿含锰量（吨）+其它附加物含锰量（吨）
计算说明：
（1）式中的子项即合格锰铁含锰量；
（2）其它附加物是指外购含锰物料的入炉数量以及锰铁销售时精整下来的碎铁或铁粉，不包括来自本高炉又循环入炉使用的回炉铁和罐底渣等。
七、炼铁工人实物劳动生产率
炼铁工人实物劳动生产率反映报告期内平均每个炼铁工人的劳动效率，同时也反映该一时期内生产水平的增降趋势以及机械化程度和劳动定员的配备情况。
其计算公式为：
炼铁工人实物劳动生产率（吨／人）= 合格锰铁生产量（吨）
炼铁工人及学徒平均人数（人）
计算说明：
（1）炼铁工人中包括学徒工、合同工、临时工、计划外用工。
具体工种为高炉值班工长、炉前工（包括铸铁机工）、看水工、热风工、高炉瓦斯工、上料工（包括称量工、卷扬工），不包括其它工种。
（2）式中子项单位为标准吨。
八、高炉利用系数
高炉利用系数是指在规定时间内，每立方米高炉有效容积平均每日生产合格锰铁数量。
它反映高炉的利用程度及炼铁生产技术水平。
其计算公式为：
高炉利用系数（吨／米3·日）= 合格锰铁生产量（吨）
高炉有效容积（米3）×规定工作日数（日）
计算说明：
（1）高炉有效容积的计算，可参照炼铁生产计算方法。
高炉大修后，以实测容积为有效容积；
（2）规定工作日数是报告期内的日历时间减去大、中修理的休风时间；
（3）式中子项单位为标准吨。
九、平均日产量
平均日产量是反映高炉在报告期内平均每日达到的产量，它反映高炉的实际生产水平。
其计算公式为：
平均日产量（吨/日）=合格锰铁生产量（吨）
规定工作日数（日）
计算说明：
规定工作日数与利用系数母项中的规定工作日数相同；式中子项单位为标准吨。
十、高炉休风率
高炉休风率是指高炉休风时间（以“分”为单位）占规定工作时间的百分比，它反映高炉的作业率及设备的操作状况。
（一）扣除待料待电的休风率
扣除待料待电的休风率是反映高炉日常检修和其它突然故障而引起的临时休风的指标，这一般是高炉的内部原因引起的休风，通过主观努力可以克服和减少。
其计算公式为：
休风率（％）= 休风时间（分）-待料待电休风时间（分） ×100%
日历时间（分）-大中修停炉时间（分）-待料待电休风时间（分）
（二）不扣待料待电的休风率
不扣待料待电的休风率既反映内部因素，也反映外部因素对高炉作业情况的影响。
其计算公式为：
休风率（％）= 休风时间（分） ×100%
日历时间（分）-大中修停炉时间（分）
计算说明；
（l）正常风量（或风压）降为0％为休风；大于正常风量（或风压）的80％为全风；正常风量（或风压）是指在具体条件下适应于该高炉的适当风量（或风压）。
（2）休风时间不包括大、中修停炉休风时间。
（3）规定工作时间=日历时间-大、中修休风时间，大、中修的划分标准参照炼铁计算方法中的有关规定。
（4）为了便于分析，在“休风率”指标的后面列“休风原因分类”一栏，内列：
“待料待电”、“临时停电”、“风机故障”、“计划检修”、“送风系统设备”、“上料系统设备”、“瓦斯系统设备”、“冷却设备”、“炉前事故”、“其它”等十个项目，都以“分”为计算单位。
（5）企业上报时，只报不扣待料待电的休风率。
十一、高炉慢风率
高炉慢风率是指高炉慢风时间占规定工作时间的百分比，它反映高炉未能全风作业的情况，其计算公式为：
慢风率（％）= 慢风时间（分） ×100%
日历时间（分）-大、中修停炉时间（分）
计算说明：
（1）不大于正常风量（或风压）80％的为慢风。
（2）与休风率一样，应加列“慢风原因”。
十二、人造块矿使用率
人造块矿使用率是指烧结矿和球团矿等人造块矿的入炉消耗量占入炉锰矿消耗总量的百分比。
熟料一般都带有碱度，因此熟料比的高低在一定程度上反映了炉料质量的好坏。
其计算公式为：
人造块矿使用率（％）=入炉烧结矿消耗量（吨）+入炉球团矿消耗量（吨） ×100%
入炉锰矿消耗总量（吨）
十三、入炉锰矿品位
入炉锰矿品位是指入炉锰矿（包括天然矿石和人造块矿）的平均含锰量。
按不扣除氧化钙、氧化镁及扣除氧化钙、氧化镁两种方法计算。
（一）不扣除氧化钙、氧化镁的锰矿品位
其计算公式为:
入炉锰矿品位（％）=入炉锰矿含锰总量（吨） ×100%
入炉锰矿实物总量（吨）
（二）扣除氧化钙、氧化镁的锰矿品位
其计算公式为：
入炉锰矿品位（％）= 入炉锰矿含锰总量（吨） ×100%
入炉锰矿扣除氧化钙、氧化镁后的实物总量（吨）
计算说明：
（l）各种锰矿的含锰量及氧化钙、氧化镁的含量，可分别以各种锰矿耗用量×该矿含锰品位（％）或氧化钙、氧化镁含量（％），按加权算术平均计算求得。
（2）各种锰矿的含锰量或氧化钙、氧化镁含量均以化验数据为准。
十四、入炉焦炭灰分
入炉焦炭灰分是反映焦炭质量的一个指标。
其计算公式为；
入炉焦炭灰分（％）= 入炉焦炭灰分总量（吨） ×100%
入炉焦炭总量（吨）
十五、冶炼强度
冶炼强度是指每立方米高炉有效容积、平均每日燃烧的燃料数量。
它反映炉料下降的快慢和冶炼的速度，在不提高焦比的情况下，冶炼强度越高，高炉的生产水平就越高。
其计算公式为：
冶炼强度（吨／米3·日） = 入炉焦炭耗用量（吨）
高炉有效容积（米3）×实际工作日数（日）
计算说明：
（1）实际工作日数是指日历时间减去全部休风时间（包括大、中修和日常检修以及待料待电等一切休风时间）。
（1）各种燃料消耗量都是扣除水分的干基，与焦比的子项同。
十六、热风温度
热风温度是指高炉实际使用的热风温度。
它反映热风炉的能力及高炉对风温的利用程度。
在保持炉况顺行的条件下，使用热风温度越高，焦比就越低，但热风温度的高低与风量大小也有关系。
其计算公式为：
热风温度（℃）=逐日热风温度算术平均之和（℃）
参加计算的日数
十七、焦炭负荷
焦炭负荷是指每吨入炉焦炭所熔化入炉锰矿的数量。
它主要反映焦炭熔化矿石的效果、高炉操作水平和原燃料的质量。
其计算公式为：
焦炭负荷（吨／吨）=入炉锰矿消耗总量（吨）
入炉焦炭耗用量（吨）
计算说明：
焦炭负荷的母项数据应和入炉焦比指标中的子项数据一致。
十八、富氧率
富氧率是指富氧在鼓风中氧气含量增加的百分数。
其计算公式为：
富氧率（％）=0.21×风量（米3/分）+氧量（米3/分）×氧气纯度（%）
风量（米3／分）十氧量（米3／分）×100％一21％
十九、风量
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