2.1铁合金生产的主要方法及原料铁合金的生产方法很多，其中大部分铁合金产品是采用火法冶金生产的。根据使用的冶炼设备、操作方法和热量来源，主要有以下几种（详见下表）表21铁合金生产方法的分类根据设备根据还原法根据操作方法产品高碳锰铁、锰硅合金、硅铁、碳还原法埋弧电炉法工业硅、硅钙合金，高碳铬铁、硅铬合金、高碳镍铁、碎铁电炉法电弧炉法钨铁、高碳钼铁、高碳钒铁硅还原电弧炉-钢包中、低碳锰铁，中、低、微碳法属热还冶炼法铬铁铝热法（包括铝热法铝还原铝硅或硅发热钒铁、铌铁、金属铬、低碳钼法剂与电炉并铁、硼铁、硅结铁、钛铁、钨用)铁电解法电解还原法电解金属锰、电解金属铬转炉法氧气吹炼中、低碳铬铁及中、低锰铁感应炉法溶融铁铁、硅铝钡、硅铝钡钙真空加热真空固体脱碳法法微碳铬铁、氨化铬、氮化锰其高炉法碳还原法高碳铬铁、高碳锰铁、镜铁它团矿法氧化物团矿（组、钒）、发热型铁合金、氮化铁合金（用真空加热炉)熔融还原法碳还原法等离子炉法碳还原法资料来源：铁合金行业协会 2.1.1按生产设备分类根据生产设备可分为高炉法、电炉法、炉外法、转炉法及真空电阻炉法. 1、电炉法电炉法是生产铁合金的主要方法，其产量约占全部铁合金产量的80%，所使用的主体设备为电炉。电炉主要分为还原电炉(热炉)和精炼炉两种。图21铁合金电炉生产法卡生市带地电护一4书有神来中面中通直带中：重中生年(1)还原电炉（矿热炉）法。还原电炉法是以碳作还原剂还原矿石生产铁合金的。炉料加入炉内并将电极插埋于炉料中，依靠电弧和电流通过炉料而产生的电阻电弧热，进行埋里弧还原冶炼操作。熔化的金属和熔渣集聚在炉底并通过出铁口定时出铁出渣，生产过程连续进行。用此方法生产的品种主要有硅铁、硅钙合金、工业硅、高碳锰铁、锰硅合金、高碳铬铁、硅铬合金等。(2)精炼炉（电弧炉）法。精炼炉法是用硅作还原剂生产铁合金产品，依靠电弧热和硅氧反应热进行冶炼。炉料从炉顶或炉门加入炉内，整个冶炼过程分为引弧、加料、熔化、精炼和出铁等五道工序，生产是间歇进行的。主要生产品种有：中、低碳锰铁，中、低、微碳铬铁及钒铁等。图22铁合金生产用矿热炉示意图圣站路路国1-4为钟 3一传压和腰系南》一南落行Q韩重一中生网一单清养多一生气非线一框同氧：下一护卡一州：上学气洲有系笑中一水考事线包括可取下的炉体上部、脚其的炉液、装金属块的底锅的可行驶的反应客器 1一装器线无海：块一量两 1一解企，2一配料螺餐运常机山3一水冷料新，4一副药的上部射版护体： 5一装晓学底，“一德B村：1一碳陵套室：·一规风所全得 2、高炉法高炉法所使用的主体设备为高炉。高炉法是最早采用的铁合金生产方法。高炉法冶炼铁合金和高炉冶炼生铁基本相同。目前主要是生产高炉高碳锰铁。高炉锰铁生产主要原料为锰矿、焦炭和熔剂以及助燃的空气或富氧。把原料从炉顶装入炉内，高温空气或富氧空气经风口鼓入炉内，使焦炭燃烧获得高温及还原气体对矿石进行还原反应，熔化了的炉渣、金属积聚在炉底，通过渣口、出铁口定时出渣、出铁。随着炉料的熔化、反应和排出，再不断加入新炉料，生产是连续进行的。高炉法生产铁合金，具有劳动生产率高、成本低等优点。但鉴于高炉炉缸温度的局限性，以及高炉冶炼条件下金属被碳充分饱和，因此高炉法一般只用于生产易还原元素铁合金和低品位铁合金，如高碳锰铁、低硅铁、低锰硅、镍铁及富锰渣等。图2-3铁合金高炉生产法 3、炉外法（金属热法）炉外法是用硅、铝或铝镁合金作还原剂，依靠还原反应产生的化学热进行冶炼，所使用的主体设备为筒式熔炉。使用的原料有精矿、还原剂、榕剂、发热剂以及钢屑、铁矿石等。生产的主要品种有钼铁、钛铁、硼铁、铌铁、钨铁、高钒铁及金属铬等。4、氧气转炉法氧气转炉法使用的主体设备为转炉，按其供氧方式，有顶、底、侧吹和顶底复合吹炼法。使用的原料是液态高碳铁合金、纯氧、冷却剂及造渣材料等。将液态高碳铁合金兑入转炉，高压氧气经氧枪通入炉内吹炼，依靠氧化反应放出的热量脱碳，生产间歇进行。生产的主要品种有中低碳铬铁、中低碳锰铁等。图24铁合金氧气转炉生产法一的严：一满啊：一真2量肉一病州和一学制：一早果 5、真空电阻炉法生产舍碳量极低的微碳铬铁、氮化铬铁、氮化锰铁等产品时采用真空电阻炉法，其主体设备为真空电阻炉。真空炉法的脱碳反应是在真空固态下进行的，冶炼时将压制成形的块料装入炉内，依靠电流通过电极时的电阻热加热，同时真空抽气，生产是间歇进行的.图25铁合金真空电阻炉生产法一家生导地带：-表国表，一无最4界，一石象家车时一号电量一净料：3行-系金材铜学门 2.1.2按热量来源分类根据热量来源的不同分为碳热法、电热法、电硅热法、金属热法。 1、碳热法。碳热法的冶炼过程的热源主要是焦炭的燃烧热，使用焦炭作还原剂，还原矿石中的氧化物，采用此方法的生产是在高炉中连续进行的。 2、电热法。电热法的冶炼过程的热源主要是电能，使用碳质还原剂还原矿石中的氧化物，采用连续式的操作工艺并在还原电炉中进行。 3、电硅热法。电硅热法的冶炼过程的热源主要是电能，其余为硅氧化时放出的热量，使用硅（硅铁、中间产品锰硅合金及硅铬合金)作为还原剂还原矿石中的氧化物。生产是在精炼电炉中进行间歇式作业。 4、金属热法。金属热法的冶炼过程的热源主要是由硅、铝等金属还原剂还原精可矿中的氧化物时放出的热量，生产采用间歇式在筒式熔炼炉中进行。2.13按操作方法和工艺分类根据生产操作工艺特点不同分为熔剂法、无溶剂法，无渣法、有渣法和连续式、间歇式等冶炼方法， 1、熔剂法。熔剂法冶炼铁合金是采用碳质材料、硅或其他金属作还原剂，生产时要加造渣材料调节炉渣成分和性质。如采用碱性渣操作，生产高碳锰铁。 2、无熔剂法。无熔剂法生产铁合金一般多用碳质材料作还原剂，生产时不用加造渣材料调节炉渣成分和性质。如使用优质锰可矿，采用酸性渣操作，生产高碳锰铁，同时获得低磷富锰渣。 3、无渣法。无渣法冶炼铁合金是采用碳质还原剂、硅石或再制合金为原料，在还原电炉中连续冶炼的，产品有硅铁、工业硅、硅铬合金等。 4、有渣法。有渣法冶炼铁合金是在还原电炉或精炼电炉中，选用合理的渣型制度和碱度生产铁合金，其渣铁比受不同品种和相应的原料条件等因素影响。产品有高碳锰铁、锰硅合金、高碳铬铁等。 5、连续式冶炼法。连续式冶炼法，是根据炉口料面的下降情况，不间断地向炉内加料，而炉内熔池积聚的合金和溶渣定期排出。采用埋弧还原冶炼，操作功率几乎是均衡稳定的。 6、间歇式冶炼法。间歇式冶炼法是将炉料集中或分批加入炉内的冶炼过程。一般分为熔化和精炼两个时期，在熔化期电极埋入炉料；而精炼期电弧是暴露的，精炼完毕，排出合金和熔渣，再装入新料继续进行下一炉熔炼。由于间歇式冶炼法是周期性地进行，因而也称周期冶炼法。鉴于冶炼各个时期的操作工艺特点不同，操作功率也不同。冶炼中、低碳锰铁，中、低、微碳铬铁等采用间歇式冶炼法。 22我国主要铁合金品种的产能及产量 2013年我国铁合金产量总计3776万吨，其中硅铁产量597万吨，锰铁产量240万吨，锰硅产量1103万吨，铬铁产量375万吨。硅铁、锰硅是我国产量最大的两种铁合金表2-22008-2013年我国主要铁合金分品种产量单位：万吨项目 2008 2009 2010 2011 2012 2013硅铁 495 505 505 546 576 597其中：含硅75%的硅铁 495 503 505 546 576 597含硅65%的硅铁 0 0 0 0 0 0含硅45%的硅铁 0 2 0 0 0 0性铁 233 242 258 294 331 240其中：高炉锰铁 43 35 33 35 30电炉锰铁 115 131 143 168 213中低碳锰铁 75 77 81 91 88性硅合金 402 794 872 1067 1043 1103邻铁 151 182 237 283 309 375其中：电炉高碳铬铁 128 151 205 238 264电炉中、低碳铬铁 19 22 24 26 29电炉微碳铬铁 3 8 8 7 8转炉中、低碳铬铁 0 0 0 12 8数据来源：铁合金工业协会，wid资讯表2-32008-2012年我国铁合金产量及产能情况单位：万吨，%项目 2008 2009 2010 2011 2012铁合金产量 1901 2210 2436 2800 3293铁合金产能 3207 3400 3700 3693 4300其中：高炉铁合金 90 101 101 122电炉铁合金 3117 3299 3599 3542产能利用率 59.27 64.99 65.82 75.84 76.58数据来源：铁合金工业协会注：产能为估计值从表中可见，近年来，我国铁合金的产能利用率较低，只有 70%左右，电炉铁合金产能占总产能的95%以上。近年来，硅铁、锰硅合金在消费中的占比发生了很大变化，以前硅铁作为主要的脱氧剂，所占的比例较高，近年来，由于锰硅合金既可以脱氧，又可增加钢中的锰含量，提高钢的强度，所以锰硅合金用作脱氧剂的用量提高。从以上表中数据也可以看出，近年来，硅铁产量增长率远低于锰硅合金增长率。 2.3铁合金生产区域分布情况我国铁合金生产主要集中在广西、内蒙、贵州、湖南、四川、宁夏等电价相对较便宜的省（区、市），2012年这六个地区的铁合金产量1763万吨，约占我国铁合金总产量的54%.表242012年我国铁合金分省市分品种产量单位：万吨省市铁合金硅铁锰硅省市铁合金硅铁锰硅总计 3293 576 1043广西 385 0 215江苏 111 0 0内蒙古 359 180 60山东 105 0 0