铁合金在炼钢生产中的作用

铁合金行业是钢铁工业的重要行业，铁合金是炼钢的重要原料之一，是钢的组成成分。铁合金在炼钢冶炼过程中，有两个功能：一是脱氧，铁合金是脱氧剂的一种，是用量最大的脱氧剂，最普遍使用的一种。二是合金化，炼钢根据钢种加入各种各样的铁合金，生产各种各样优质钢、合金钢，以满足国民经济、国防建设的多种需要。

由于铁合金功能所决定，与其他主要原料如铁水、生铁、废钢不同，铁合金是在冶炼结束后加入的，合金化有时是在脱氧后加入，有些是在全部精炼结束后加入。作为原料，铁水、生铁、废钢经过铁水预处理、冶炼、二次精炼，尽量去除有害元素，现代冶炼精炼技术已经达到很高水平。铁合金是贵金属，深脱氧后加入回收率高，作为原料最后加入，所以铁合金质量对炼钢质量的影响是直接的，而且多数是无法补救的。其有益元素和有害元素全部或大部成为钢的组成成分，影响钢的质量，这是炼钢质量控制难点之一

炼钢控制质量有四个主要方面：

一、控制标准要求的化学成分

国家标准和国际标准制定化学成分波动是很大的，满足多种用途的要求，但是具体用户却是有特性的，加工方法不同、使用用途和使用环境的差异，对性能有其特性的要求，因此钢铁企业为满足用户对钢材使用性能的要求，设计、制定内控化学成分。另外，企业为了保证后部工序加工过程，如锻轧加工、控轧控冷、热处理工艺的稳定，为了用户加工、使用性能的稳定，内控标准化学成分波动是很小的。

二、控制有害成分

上个世纪90年代初，德国提出控制碳、硫、磷、氮、氢、氧六个元素<100ppm，日本、韩国一些企业也做到了。我国宝钢1996年也达到<100ppm，武钢、鞍钢也做到了。本世纪初宝钢在硫、磷、氮、氢、氧五个元素做试验，平均85.5ppm，最好的一炉71ppm。炼钢通过铁水预处理、顶底复吹、炉外精炼，对有害元素可控制很低的水平，有很好的控制能力。有害元素成分是相对概念，碳是钢铁最主要合金元素，但是对超低碳钢、IF钢、无取向硅钢、纯铁体不锈钢希望越低越好，硫、磷、氮、氧一般是有害元素成分，而一些钢种如易切钢、耐大气腐蚀钢、不锈钢、准沸腾钢，这些元素也是要求控制一定数量有益成分。

三、残余微量元素的控制

残余微量元素的控制也叫残余痕量元素的控制，上个世纪70年代提出，纯净钢要求控制残余微量元素。当时提出有Pb、As、Sb、Sn、Bi、Cu。这些元素在冶炼过程很难去除，随着废钢循环使用，含量由于富集而有上升趋势，危害越来越大，一些企业也都制订控制标准。后来如Ni、Cr、Mo、Co、W等元素也因为在冶炼过程不能去除，在废钢中循环，一些企业也列入控制范围。Ni、Cr、Mo、Co、W是很有用的合金元素，如果废钢分类，可以返回同钢种冶炼，有很大节能潜力，又可降低成本，如用之不当，则起到有害效果，影响性能。

四、控制钢坯的内部和表面缺陷

钢的内外缺陷是降低钢材使用寿命、磨损破损、断裂的主要原因。这些缺陷与冶炼精炼和浇注凝固关系密切，关系铁合金的缺陷主要是夹杂，铁合金是脱氧剂，脱氧产生各种氧化物夹杂，脱氧夹杂去除、分布、颗粒、形状对钢的质量影响很大，除硅铁、锰铁、铝以外还有许多复合脱氧剂、改质剂，可改善钢的质量。如硅-锰、硅-钙、硅-铝-钡、铝-锰等，我认为还有很大创新开发空间，希望有更多复合脱氧剂研发推出。

随着国民经济和科学技术的发展，要求炼钢品种质量随之发展，也要求铁合金行业品种质量的发展和创新。（榕霖）