优质锰合金的品质与生产工艺.ppt

1、杨志忠志忠中国中国中国中国钢钢研科技集研科技集研科技集研科技集团团-教授教授教授教授级级高工高工高工高工20142014年年年年9 9月月月月1919日日日日,天津天津天津天津优质锰合金的品质与生产工艺优质锰合金的品质与生产工艺1.1.锰系铁合金的发展概况锰系铁合金的发展概况 无无无无锰锰锰锰不不不不成成成成钢钢钢钢，绝绝绝绝大大大大多多多多数数数数品品品品种种种种钢钢钢钢材材材材都都都都含含含含有有有有锰锰锰锰元元元元素素素素。以以以以使使使使钢钢钢钢材材材材具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的技技技技术术术术性性性性能能能能。伴伴伴伴随随随随着着着着钢钢钢钢铁铁铁铁工工工工业业业业大大

2、大大发发发发展展展展，锰锰锰锰系系系系铁铁铁铁合合合合金金金金质质质质量量量量显显显显著提高，产能快速发展。去年产量已超过著提高，产能快速发展。去年产量已超过著提高，产能快速发展。去年产量已超过著提高，产能快速发展。去年产量已超过1200120012001200万吨。万吨。万吨。万吨。1.1 1.1 钢水的脱氧剂与锰合金剂钢水的脱氧剂与锰合金剂 常常常常规规规规的的的的锰锰锰锰系系系系铁铁铁铁合合合合金金金金，用用用用做做做做炼炼炼炼钢钢钢钢生生生生产产产产的的的的脱脱脱脱氧氧氧氧剂剂剂剂、合合合合金金金金剂剂剂剂。优质的锰系铁合金，通常用作优质碳钢或合金钢的合金剂。优质的锰系铁合金，通常用作

3、优质碳钢或合金钢的合金剂。优质的锰系铁合金，通常用作优质碳钢或合金钢的合金剂。优质的锰系铁合金，通常用作优质碳钢或合金钢的合金剂。近近近近十十十十余余余余年年年年，伴伴伴伴随随随随着着着着包包包包括括括括不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢的的的的特特特特殊殊殊殊钢钢钢钢产产产产量量量量的的的的快快快快速速速速增增增增长长长长、质质质质量量量量的的的的优优优优化化化化，电电电电炉炉炉炉金金金金属属属属锰锰锰锰和和和和电电电电解解解解锰锰锰锰，以以以以及及及及纳纳纳纳入入入入冶冶冶冶金金金金行行行行业业业业标标标标准准准准的的的的微微微微碳碳碳碳锰锰锰锰铁铁铁铁及及及及中中中中、低低低低碳碳碳碳锰锰锰锰铁铁

4、铁铁等等等等优优优优质质质质锰锰锰锰合合合合金金金金剂剂剂剂，得得得得到到到到了了了了广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用。最最最最近近近近十十十十余年，上述优质锰合金剂的产量，也得到快速增长。余年，上述优质锰合金剂的产量，也得到快速增长。余年，上述优质锰合金剂的产量，也得到快速增长。余年，上述优质锰合金剂的产量，也得到快速增长。1.2 1.2 常规锰系铁合金的发展常规锰系铁合金的发展常规锰系铁合金的发展常规锰系铁合金的发展 伴随伴随伴随伴随钢铁钢铁工工工工业业的的的的发发展展展展,十年来十年来十年来十年来锰锰系合金系合金系合金系合金产产量快速增量快速增量快速增量快速增长长，20132013年年年

5、年产产量量量量12071207万吨，占万吨，占万吨，占万吨，占全国全国全国全国产产量量量量3776.23776.2万吨的万吨的万吨的万吨的31.9631.96%。唯独。唯独。唯独。唯独电电解解解解锰产锰产量，从两年前的量，从两年前的量，从两年前的量，从两年前的148148万吨峰万吨峰万吨峰万吨峰值值降到前年降到前年降到前年降到前年的的的的116116万吨、去年的万吨、去年的万吨、去年的万吨、去年的110110万吨。万吨。万吨。万吨。受出口政策限制，受出口政策限制，受出口政策限制，受出口政策限制，锰锰系系系系铁铁合金出口量合金出口量合金出口量合金出口量19991999年开始，从年开始，从年开始，

6、从年开始，从100100余万吨回落到至今不足余万吨回落到至今不足余万吨回落到至今不足余万吨回落到至今不足两万吨，至今未能回升。受两万吨，至今未能回升。受两万吨，至今未能回升。受两万吨，至今未能回升。受WTOWTO相关条款相关条款相关条款相关条款约约定，去年定，去年定，去年定，去年电电解解解解锰实现锰实现免税廉价出口（免税廉价出口（免税廉价出口（免税廉价出口（锰锰桃出口消亡），致使桃出口消亡），致使桃出口消亡），致使桃出口消亡），致使电电解解解解锰锰出口数量由前年的出口数量由前年的出口数量由前年的出口数量由前年的1313万吨，回增到真万吨，回增到真万吨，回增到真万吨，回增到真实实的的的的2626

7、万吨。万吨。万吨。万吨。国国国国产锰矿资产锰矿资源源源源虽较为虽较为丰富，但多以丰富，但多以丰富，但多以丰富，但多以贫矿为贫矿为主。主。主。主。锰锰合金生合金生合金生合金生产产很大程度依很大程度依很大程度依很大程度依赖进赖进口口口口锰锰矿维矿维持。近年持。近年持。近年持。近年进进口口口口锰矿锰矿多在多在多在多在1200-15001200-1500万吨，前年达到万吨，前年达到万吨，前年达到万吨，前年达到11201120万吨。去年万吨。去年万吨。去年万吨。去年进进口口口口锰矿锰矿16611661万吨，万吨，万吨，万吨，锰矿锰矿价格价格价格价格较较19881988年降低近年降低近年降低近年降低近50

8、%50%。高关税却有效减少了廉价出口能源的通病。高关税却有效减少了廉价出口能源的通病。高关税却有效减少了廉价出口能源的通病。高关税却有效减少了廉价出口能源的通病。国外主力国外主力国外主力国外主力锰矿锰矿已已已已对对我国我国我国我国锰矿资锰矿资源和价格源和价格源和价格源和价格拥拥有控制有控制有控制有控制权权，通，通，通，通过发矿过发矿量，量，量，量，对铁对铁合金成合金成合金成合金成本、价格本、价格本、价格本、价格实实施掌控（力度施掌控（力度施掌控（力度施掌控（力度还还在增加）。受在增加）。受在增加）。受在增加）。受锰锰合金合金合金合金产产能、能、能、能、产产量增量增量增量增长过长过大，市大，市大

9、，市大，市场场疲疲疲疲软软及及及及钢钢厂打厂打厂打厂打压压，迫使，迫使，迫使，迫使铁铁合金厂家的开工率大合金厂家的开工率大合金厂家的开工率大合金厂家的开工率大约处约处在六成左右。今年随着在六成左右。今年随着在六成左右。今年随着在六成左右。今年随着进进口口口口锰矿锰矿数量的数量的数量的数量的明明明明显显减少，前减少，前减少，前减少，前5 5个月国外主力个月国外主力个月国外主力个月国外主力锰矿锰矿、被迫将出口到我国的、被迫将出口到我国的、被迫将出口到我国的、被迫将出口到我国的锰矿锰矿、降低价格近、降低价格近、降低价格近、降低价格近5%5%。1.3 优质锰系铁合金的发展与需求优质锰系铁合金的发展与需

10、求 近十年中国钢铁工业快速发展，近十年中国钢铁工业快速发展，近十年中国钢铁工业快速发展，近十年中国钢铁工业快速发展，20132013年粗钢产量年粗钢产量年粗钢产量年粗钢产量7.527.52亿吨。其中合乎通亿吨。其中合乎通亿吨。其中合乎通亿吨。其中合乎通用质量标准的普碳钢、合金钢产量居绝对多数。优质普碳钢、合金钢的产量用质量标准的普碳钢、合金钢产量居绝对多数。优质普碳钢、合金钢的产量用质量标准的普碳钢、合金钢产量居绝对多数。优质普碳钢、合金钢的产量用质量标准的普碳钢、合金钢产量居绝对多数。优质普碳钢、合金钢的产量占总钢产量，约为占总钢产量，约为占总钢产量，约为占总钢产量，约为1010-15-15

11、%。与占。与占。与占。与占30%30%的日本国相比，存在明显差距。的日本国相比，存在明显差距。的日本国相比，存在明显差距。的日本国相比，存在明显差距。只有生产优质的碳素钢及合金钢，才会对铁合金的质量提出专业的技只有生产优质的碳素钢及合金钢，才会对铁合金的质量提出专业的技只有生产优质的碳素钢及合金钢，才会对铁合金的质量提出专业的技只有生产优质的碳素钢及合金钢，才会对铁合金的质量提出专业的技术要求。输送石油、天然气的术要求。输送石油、天然气的术要求。输送石油、天然气的术要求。输送石油、天然气的X75X75-8080牌号大管径管线钢，化学成分（牌号大管径管线钢，化学成分（牌号大管径管线钢，化学成分（

12、牌号大管径管线钢，化学成分（%）:C 0.2C 0.2，Mn/C 3-5Mn/C 3-5，P0.015P0.015，S0.01S0.01。该钢管，需要承受严寒酷暑等恶劣。该钢管，需要承受严寒酷暑等恶劣。该钢管，需要承受严寒酷暑等恶劣。该钢管，需要承受严寒酷暑等恶劣条件、必须在上万公里高压输送中，绝对保证质量。冶炼管线钢时，理应选条件、必须在上万公里高压输送中，绝对保证质量。冶炼管线钢时，理应选条件、必须在上万公里高压输送中，绝对保证质量。冶炼管线钢时，理应选条件、必须在上万公里高压输送中，绝对保证质量。冶炼管线钢时，理应选择电解锰转炼的低择电解锰转炼的低择电解锰转炼的低择电解锰转炼的低P P微

13、碳锰铁。宝钢、鞍钢及邯钢等就是这样做的。微碳锰铁。宝钢、鞍钢及邯钢等就是这样做的。微碳锰铁。宝钢、鞍钢及邯钢等就是这样做的。微碳锰铁。宝钢、鞍钢及邯钢等就是这样做的。按按按按8 8亿吨粗钢产量的亿吨粗钢产量的亿吨粗钢产量的亿吨粗钢产量的15%15%计算，优质碳钢和合金钢的年产量接近计算，优质碳钢和合金钢的年产量接近计算，优质碳钢和合金钢的年产量接近计算，优质碳钢和合金钢的年产量接近1.21.2亿亿亿亿吨；按吨钢锰铁合金消耗按吨；按吨钢锰铁合金消耗按吨；按吨钢锰铁合金消耗按吨；按吨钢锰铁合金消耗按1212千克计算，年耗锰铁合金约千克计算，年耗锰铁合金约千克计算，年耗锰铁合金约千克计算，年耗锰铁合

14、金约145145万吨；其中需万吨；其中需万吨；其中需万吨；其中需要优质低磷的低微碳锰铁要优质低磷的低微碳锰铁要优质低磷的低微碳锰铁要优质低磷的低微碳锰铁(Mn80%)(Mn80%)合金（按合金（按合金（按合金（按15%15%比例设想时），其数量约比例设想时），其数量约比例设想时），其数量约比例设想时），其数量约2222万吨（鉴于电解锰售价走低，可以用消耗万吨（鉴于电解锰售价走低，可以用消耗万吨（鉴于电解锰售价走低，可以用消耗万吨（鉴于电解锰售价走低，可以用消耗1818万吨电解锰制取）。万吨电解锰制取）。万吨电解锰制取）。万吨电解锰制取）。年年 度度20082009201020112012201

15、3(估估)高高 碳碳 锰锰 铁铁157.81165.47176.85203.28190.03196(其中高炉锰铁其中高炉锰铁42.5234.5633.3535.4026.4228）中中 低低 碳碳 锰锰 铁铁75.4076.6580.9290.9190.9393锰锰 硅硅 合合 金金509.47542.48583.86666.50737.71805电炉金属锰等电炉金属锰等4.66 0.910.272.244.09 3锰锰 系系 铁铁 合合 金金747.34785.51841.90962.981022.781097电电 解解 锰锰113.85129.0129.8 147.99116.07 110

16、锰锰 系系 合合 金金861.19914.51971.71087.391138.831207 表表1 锰系铁合金产量的发展锰系铁合金产量的发展 单位：万吨位：万吨 2.电硅热法电炉金属锰电硅热法电炉金属锰 上世纪上世纪 50 年代后期的中国，年代后期的中国，根据钢铁发展的需要，需要发展质量优秀根据钢铁发展的需要，需要发展质量优秀的合金钢。国家提出了研制电炉金属锰的任务。的合金钢。国家提出了研制电炉金属锰的任务。电炉金属锰是低磷含量的高锰合金，上世纪的电炉金属锰是低磷含量的高锰合金，上世纪的1959年，电炉金属锰首先年，电炉金属锰首先在遵义铁合金厂研制成功，很快形成了千余吨规模产能。其主要工艺是：在遵义铁合金厂研制成功，很快形成了千余吨规模产能。其主要工艺是：（1）先用国产高品位锰矿制取）先用国产高品位锰矿制取 Mn 45%的富锰渣的富锰渣（2）再用该富渣）再用该富渣于矿热炉内冶炼制备含于矿热炉内冶炼制备含Mn 60%、Si 33%的高硅锰硅合金；的高硅锰硅合金；（3）利）利用精炼电炉，将该锰硅合金（用精炼电炉，将该锰硅合金（620kg/t)与富锰渣（与富锰渣（1850kg/t)精炼，制