早期的钢铁主要成分为铁和碳,钢铁性能的差异主要依靠对碳含量与加工工艺的不同来调节。碳的增减如同食盐只调节咸淡,口味显得单一。如果说19世纪中期转炉的发明让钢铁的大量生产使用成为可能…

早期的钢铁主要成分为铁和碳,钢铁性能的差异主要依靠对碳含量与加工工艺的不同来调节。碳的增减如同食盐只调节咸淡,口味显得单一。如果说19世纪中期转炉的发明让钢铁的大量生产使用成为可能,那么随后铁合金的加入,则让钢铁的用途有了千变万化,极大地拓展了钢铁应用领域的广度与深度,是调节钢铁产品不同口味需求、不可或缺的“调味料”。


01

调味“三兄弟”

转炉炼钢问世后,钢铁产量大增,价格显著下跌,又正好处于大量兴建铁路时期,铁轨用量猛增,但因铁轨断裂而造成的事故也屡见不鲜。为了究其原因,专家们加强了对钢铁内部组织结构的研究。其中具有里程碑意义的是,1860年英国科学家索尔拜(H.C.Sorby)首次用高倍显微镜观察钢铁切面,从而打开了对钢铁微观组织结构认知的大门,为铁合金用于改善或提高钢铁不同方面的性能,提供了准确而有效的科学指引。


铁合金是由一种或几种元素与铁元素结合的合金化合物,是现代炼钢必备的辅料,使用量占吨钢产量的2%—4%(20—40千克)。根据炼钢的不同要求,铁合金品种也有上百种之多,其中硅、锰、铬三大系列铁合金的产量最大,约占铁合金总产量的90%以上,所以将硅、锰、铬称为“调味‘三兄弟’”,实至名归。由于“三兄弟”提纯的难度大、成本高,以铁合化物的形式使用,其作用与纯品几乎无差别,使用成本也大幅降低,所以“调味‘三兄弟’”大多以硅铁、锰硅、铬铁等合金的形式存在与使用。


铁合金起初只是作为脱氧剂使用,用于脱去炼钢时多余的氧。现在炼铁时最常用的脱氧剂是硅铁和硅锰合金,2014年8月郑州上市交易的铁合金期货交易品种正是这两种合金。


不仅如此,在加入铁合金炼钢后,通过对钢铁微观组织结构的研究发现,留存在钢铁中的合金元素,还调整了钢的化学成分,改善、提高了钢铁物理性能,所以铁合金还可以作为合金剂使用。其中,有效成分锰可以增加钢的强度与硬度,在炼钢中的作用无人能替,有着“无锰不成钢”之说;硅能提高钢的弹性与抗拉性,还能让钢的导磁性增强;铬可使钢具有良好的抗腐蚀性与耐磨损性,是生产不锈钢的重要原料。


硅铁目前应用最广的是FeSi75-B的硅铁,简称72#硅铁;锰硅应用最广的是FeMn68Si18锰硅铁,简称6818#锰硅;铬铁应用最广的则是FeCr55C800,简称Cr60铬铁。在郑州商品交易所上市交易的硅铁和锰硅,标准交割品则为以上两种应用最广的品类(见下表)。


表  郑州商品交易所硅铁合金期货合约


资料来源:郑州商品交易所


表  郑州商品交易所锰硅铁合金期货合约


资料来源:郑州商品交易所


小贴士

由于锰硅合金兼具锰合金与硅合金的性能,生产成本也比较接近,因此锰硅合金的生产与应用更多。

02

铁合金企业的立足之本

由于铁合金当初主要是作为炼钢时脱氧剂使用,所以一开始对铁合金的品种与品质要求并不高。最初是利用生产工艺与炼铁基本相同的高炉来生产硅铁、锰铁、铬铁等高碳低品(合金含量)的铁合金。法国人普尔塞尔(A.Pourcel)是铁合金高炉工业生产的先驱。随着钢铁用途与质量要求的不断提高,高炉法生产的铁合金越来越不能满足钢铁的实际需求。在电力工业诞生后,从1890年开始,法国穆瓦桑(Moissan. Henri)等人利用电炉,先后生产出了高品质的硅铁、锰铁、铬铁等铁合金,开创了电炉法生产铁合金的先河,并延续至今。当今电炉法已基本取代了高炉法,成为铁合金主要的生产方法。


铁合金电炉与炼钢电炉结构存在一定的差别,但基本原理大同小异,都是将电极(通常石墨)插入炉内,通电后利用电弧热进行冶炼。由于冶炼铁合金时需要大量的热,所以也就需要大量的电,是用电大户。因此除了原料外,丰富而价廉的电力资源是铁合金企业建厂生产的“立足之本”。


从历史上看,法国是早期铁合金的主要生产国,20世纪八九十年代挪威成为最大铁合金输出国,它们都是以当地丰富的水电资源为基础。中国铁合金生产主要集中在广西、内蒙古、贵州、湖南、四川、宁夏等电价相对较便宜的地区,2017 年这6个地区的铁合金产量达1 760万吨,约占中国铁合金总产量的54%,是中国铁合金现货供应及期货市场重点关注的地区。


小贴士

一般要求不高的高碳铁合金,如硅铁、高碳锰铁、锰硅合金、高碳铬铁用还原电炉(矿热炉)法生产,而要求更高的低碳铁合金则用精炼炉法生产。

03

“比武招亲”的市场

总体而言,钢厂占据铁合金定价的主导地位,在郑州商品交易所铁合金期货还没有上市交易前,“比武招亲”式的招标采购是国内铁合金市场的主要定价模式。一般情况下,钢厂根据生产需要,不定期地向铁合金生产企业或销售商进行招标采购,招标价格主要由钢厂决定,“比武者”则只能结合市场及自身的生产经营情况,决定是否接受钢厂的招标价格,或更低价竞争。最终质优价廉的胜出者与钢铁厂签订买卖合约。钢厂还往往采取货到付款、信用证、承兑汇票等延期付款的方式进行交易,这对中标者较为不利。因此,硅铁与锰硅铁合金期货的推出,对铁合金供给端企业在市场定价权的平衡与规避风险方面的作用不言而喻。


小贴士

钢厂一般按照旬或月度对铁合金进行招标采购。

责任编辑:李烨

作者: 博易大师

为您推荐

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

联系我们

联系我们

17405124150

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kefu@boyidashi.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

关注微博
返回顶部