摘  要  介紹分析了中國不銹鋼產業、鐵合金產業的現狀及面臨的問題，論述了不銹鋼與鐵合金產業的協同發展方向、并提出要合理的開發利用國內外資源、鼓勵行業技術創新，促進兩個產業健康持續發展。

關鍵詞  不銹鋼  鐵合金  技術創新

近年，中國不銹鋼發展取得了令人矚目的成績。國家采取了一系列有關的宏觀調控措施，并頒布新的鋼鐵產業政策，保證鋼鐵工業的健康發展，但是中國不銹鋼產業的發展，促進了鐵合金產業的發展，技術創新也得到了有機的融合。

1  中國不銹鋼產業的現狀及發展趨勢

1.1  生產企業

我國不銹鋼粗鋼生產企業主要分國有企業、合資企業和民營企業。國有企業主要有：太鋼、寶鋼、酒泉宏興、西寧特鋼等。合資企業主要有：北海誠德、張家港浦項、青島浦項、寧波寶新、上海克虜伯等。民營企業：已具備相當的生產能力，已達到生產總量的40%，主要分布在江蘇、浙江、山東、福建、廣東等地，代表企業有青山、金匯、德龍、盛陽等等。

1.2  目前產量情況

2010-2016年是中國不銹鋼生產發展更加迅速的階段。2014年不銹鋼粗鋼產量首次突破兩千萬噸大關，達2598.4萬t，增長14.27%（圖1）。根據中國鋼鐵工業協會統計數據顯示，2017年不銹鋼產量預計在2700萬~2800萬噸，其中不含印尼青山鋼鐵的產能200萬噸；可以釋放產量100萬噸，不含印尼100萬噸；2017年整個需求預計比2016年增加300萬噸左右。

1.3  目前消費量及消費預測

近年來，中國對不銹鋼需求增長旺盛。自2010年以來，中國一直是全球不銹鋼需求第一大國，2016年不銹鋼粗鋼產量總計2615萬噸，同比增長11.5%。2016年不銹鋼表觀消費量達1606.3萬噸，同比增加123.9萬噸，增長8.36%，繼續保持世界第一消費大國的地位。在產量增長的同時，還要大量進口，2014年進口量達到82.4萬噸，同比增加4.9萬噸，增長6.32%，不銹鋼的消費可分為傳統領域和新開拓領域。傳統領域對不銹鋼的消費增長是相對平緩的，但新開拓領域對不銹鋼的消費卻是突發性的，急劇增長的。未來的不銹鋼市場應積極向造船、機械、石化、交通、建筑結構等工業用鋼的方向發展。不銹鋼在五金制品、石油管道、軌道用車等領域前景非常廣闊。不斷延伸的高鐵、地鐵等軌道交通，以及不斷升級的船舶、管道等運輸設施，都將拉動不銹鋼的需求不斷擴大?！耙粠б宦贰钡暮陚ビ媱濋_始付諸實施，中國制造2025帶動的智慧制造蓬勃發展，都將對不銹鋼形成需求支撐。

1. 4  進出口情況

中國不銹鋼產業近幾年雖發展迅速，但仍不能滿足國民經濟發展的需要，還需從國外大量進口不銹鋼材。2015年中國進口不銹鋼估計71.12萬噸，同比增加4.4萬噸，增長6.06%。隨著我國不銹鋼產能的大幅度增加，2015年我國出口出口不銹鋼估計341.61萬噸，同比增加46.4萬噸，增長13.58%（圖2）。

1.5  不銹鋼產業面臨的問題及任務

其主要包括：①產能增長過快，與GDP的增長不相適應，熱軋板帶產量即將供過于求，品種與結構需要調整；②不符合國家產業政策的小不銹鋼煉鋼企業年煉鋼能力已達150萬t 左右；③品種相對單一，市場主要集中在304、316、430 等常規品種；④鐵素體不銹鋼產量所占比例低，國外鐵素體：奧氏體為40：60，我國為10：90；⑤生產不銹鋼所需的鎳、鉻、鉬、鈮資源緊張；⑥不銹鋼在車輛、軌道交通、建筑、食品、化工等領域的應用范圍小；⑦ 200系不銹鋼發展過快。[2]

2  中國鐵合金產業現狀及發展趨勢

2. 1 鐵合金生產企業

鐵合金作為煉鋼的脫氧劑和合金添加劑，是鋼鐵冶煉不可或缺的原料。這決定了鐵合金的發展必然與鋼的發展息息相關。

目前，鐵合金產業產能規模過大，技術含量低，進入門坎不高，長期是一過度競爭的行業。全國1500萬t的產能規模分布于2000多個工廠，平均每廠產能不足10000 t，2000多個工廠分布于全國絕大部分省，其中主要以西南、西北地區為主。我國鐵合金生產企業相對集中的地區是電力資源相對豐富而且廉價的省份。2008年，世界金融危機對我國鐵合金進出口業務產生嚴重影響，技術落后、資源浪費、能耗較高、污染嚴重、效益低下的我國鐵合金工業自2009年起發生了重要逆轉，由鐵合金凈出口國變為凈進口國，進口品種主要是高碳鉻鐵和鎳鐵[3]。

據海關統計快報，2016年全國進口鐵合金401.06萬t（不含工業硅、點解金屬錳），同比增長19.13%（見圖3）。其中，鉻鐵（C＞4%）278.28萬t，同比增長5.99%；鎳鐵104.51萬t，同比增長3.72%。產量前五名的省份分部是廣西、內蒙、貴州、湖南、四川，占全國產量的比例分部是12.29%、11.46%、9.9%、9.76%和6.61%，合計占50.2%。

2. 2鐵合金產品現狀及需求

中國不銹鋼產業的快速發展，促使對鉻鐵、鎳及鎳鐵、鉬鐵、金屬錳、鈮鐵等金屬的用量不斷增長，而鐵合金的品種結構還不盡合理，一些合金產量偏低甚至為零。中國鉻礦、鎳礦、鈮礦的儲量都十分匱乏，鐵合金產業的發展已不能適應不銹鋼產業發展的要求。

分品種看，錳系、硅系和鉻系是我國鐵合金的主要品種，其中錳系合金產量是占比最大的品種。以前硅鐵作為主要的脫氧劑，所占的比例較高，今年來，由于錳硅合金既可以脫氧，又可增加鋼中的錳含量，提高鋼的強度，所以錳硅合金用作脫氧劑的用量提高（見圖4）。

據國家統計局快報，2016年全國鐵合金產量，除3、4、5、10月份同比增長外，其他月份都是同比減少。2016年全國鐵合金產量3558.76萬t，同比減少2.79%，減幅比上年增大0.18個百分點。其中山東、新疆、內蒙、江蘇、河南、陜西等11個省市自治區增產，遼寧、吉林、福建、湖南、青海、云南、甘肅、山西、四川、重慶、貴州、廣西、寧夏等17個省市自治區減產。2016年全國粗鋼產量80836.57萬t（見表4），同比增長1.24%。2016年鐵合金與粗鋼生產的供求關系，進一步向平衡方向發展。

2.2.1  鉻鐵

冶煉鉻鐵的原料是鉻礦，我國鉻鐵產能主要分布在華北、西南和西北。而不銹鋼產能主要分布在華北、華東以及中南等地區。2012年鉻鐵產量達到406萬t。我國鉻礦資源比較匱乏，需要大量從國外進口。中國所需鉻礦90 %以上靠進口解決，中國鋼鐵企業習慣使用含鉻在60 %以上的高碳鉻鐵。尤其是國內生產低微碳鉻鐵幾乎全部使用印度礦。印度礦品位高，礦性好，近年在進口的鉻礦中印度礦占到70 %。國內大型生產鉻鐵的企業有內蒙新鋼聯冶金、四川天益冶金、山西天成和四川明達等。

此外，廢不銹鋼成文鉻供應補充來源。在世界不銹鋼生產這么多年后，廢不銹鋼的積累量越來越多，其作為鉻的供應來源數量也逐漸增加，在某種程度上減少了對鉻礦的需求。

2.2.2  鎳鐵

不銹鋼的發展對鎳的需求呈不斷上升的勢頭，國內資源已不能滿足需要。目前中國主要依靠進口，我國的鎳資源也面臨著嚴峻挑戰。據分析，即使，國內礦產資源也僅能保證年產8萬t鎳，只能滿足2016年需求量的40 %，而對2020年預測的需求量只能滿足1 /4，我國鎳礦資源危機日益突顯。其主要原因：一是地質勘探投入不足，造成地質勘探工作多年沒有新的突破；二是開發成本偏高，競爭力不強，我國鎳礦資源開發企業的人員過多，勞動生產率低，導致開發成本較高、市場競爭力和抗御市場風險的能力差。國內企業有山東盛陽鐵合金、山東華明、中億金屬、寶盛和北海誠德等。

2.2.3  錳（包括金屬錳、硅錳）

電解錳的高速發展，產能的成倍增加，直接導致了錳礦供應的緊張。我國雖是全球少數幾個錳礦資源儲量較多的國家之一，但資源天然稟賦較差，可開發利用且具有經濟價值的儲量比例偏低，優質錳礦資源匱乏，富碳酸錳和富氧化錳礦資源更是嚴重短缺。目前，國內大型金屬錳生產廠有中信大錳、廣西斯達特錳材料、四川蘭德等。

錳鐵合金的生產成本主要由錳礦石、電力和焦炭的采購成本構成（見圖5）。另外許多企業在生產錳鐵合金時，除了使用自產的低磷、低鐵、低硫、低硅的優質錳礦石之外，還需要加入部分進口礦和國產礦與自產礦配比后進行冶煉，主要是為了調高原料的入爐品位、增加錳元素回收率、降低電耗和生產成本。

2.2.4  鉬鐵

鉬和鐵組成的鐵合金，一般含鉬50～60%，用作煉鋼的合金添加劑。 它的主要用途是在煉鋼中作為鉬元素的加入劑。鋼中加入鉬可使鋼具有均勻的細晶組織，并提高鋼的淬透性，有利于消除回火脆性。在高速鋼中，鉬可代替一部分鎢。鉬同其他合金元素配合在一起廣泛地應用于生產不銹鋼、耐 熱鋼、耐酸鋼和工具鋼，以及具有特殊物理性能的合金。鉬加于鑄鐵里可增大其強度和耐磨性。

我國鉬鐵生產企業眾多，生產規模偏小，年產1000 t以下的企業約占60 %。氧化鉬及焙燒設備多數為反射爐，造成產品質量差，環境污染嚴重。我國大型鉬鐵生產廠家有洛陽欒川鉬業、金堆城鉬業、錦州新華龍鉬業和常州佰目合金等。

2.2.5  鈮

鈮是重要的微合金化元素之一，是控軋鋼的首選元素。鈮對延緩奧氏體再結晶和細化晶粒的作用極其明顯。它的強化效果為硅的35～78倍、鎳的87～175倍、鉻的50～117倍，可代替2倍的釩或3倍的鈦。

2.3  鐵合金產業面臨的問題及任務

其主要包括：①產能增長過快，產業集中度較低；②鐵合金產量逐年增大，消費仍以國內市場為主；③裝備水平參差不齊，還存在較大節能空間；④錳鉻礦對外依存度高，威脅行業健康發展。隨著國家對鐵合金行業行為進一步加強行業準入管理，淘汰落后、優化庫存量產能已成當務之急。

3  不銹鋼與鐵合金協同創新發展

不銹鋼產量增長，鋼種結構調整，對鐵合金(鉻鐵、鎳及鎳鐵、金屬錳、鉬鐵、鈮鐵)的需求逐年擴大，為鐵合金產業的發展提供了機遇，必將帶動和促進鐵合金產業的發展。不銹鋼成本中原材料成本占到70%～80%，因此，鎳、鉻原材料價格的上漲直接影響著成本，以金屬鎳為例，近幾年從每噸1萬美元到3萬美元的波動，直接影響著不銹鋼的價格和銷售。鐵合金企業與不銹鋼企業的技術創新有機結合。

3.1  200系列及300系列不銹鋼生產

不銹鋼企業積極開發新的原料來源，用低品位氧化鎳礦(即紅土礦)作原材料生產鎳鐵的工藝作為不銹鋼母液來源。目前大部分企業通過燒結、高爐生產低鎳、鉻生鐵，產量增加很快，低鎳、鉻生鐵一般含鎳1.5%～5%，鉻3%左右，這一生產工藝目前發展很快。氧化鎳礦資源豐富，約占全球鎳礦儲量的60%左右。與使用硫化鎳礦生產鎳相比，成本低，來源廣泛。在生產低鎳、鉻生鐵的工藝上，發展也很快。目前有三種工藝，一是燒結、高爐工藝；二是回轉窯、礦熱爐精煉爐工藝；三是回轉窯、電爐工藝。在鐵的質量上也有很大提高，目前可以生產出的生鐵其鎳含量可以達到10%以上，有的可達20%，磷含量也不超標，這就為生產高牌號不銹鋼創造了條件，在一定程度上抑制了電解鎳的價格暴漲。但是紅土礦大部分是粉礦，粒度細、含水高，必須通過造塊造球再進行冶煉，由于礦石品位低，能源消耗很高，還有環境保護要特別注意。

液態鎳鐵“熱裝熱送”冶煉新工藝以及后序工段“連鑄連軋”新裝備正在全行業展開推廣。新工藝配合新裝配，不僅大幅降低了中國不銹鋼的原料成本，同時也降低了生產能耗及制造成本，直接導致了全球不銹鋼價格的斷崖式下跌，也因此有力促進了不銹鋼應用領域的無限擴大。許多企業研究中國特定的原料條件和能源結構，突破配料模型、回轉窯以煤粉為燃料的焙燒和還原、底吹氧氣AOD爐冶煉等關鍵技術。與此同時，加工領域的工藝創新、設備升級以及技術發明也不斷涌現，許多不銹鋼企業都擁有了專利技術，不銹鋼軋制企業的不少新工藝、新技術還獲得了自治區和國家級發明獎項[5]。

3.2  400系列不銹鋼生產

為了大力降低生產成本，滿足市場對不銹鋼的需求，不少生產企業一方面開發新的品種，加大400系列產品生產，不用鎳或少用鎳。進一步加強新工藝技術和新型不銹鋼的研制，尤其是針對我國鎳鉻資源短缺的實際情況，大力研制新型的低鎳高氮不銹鋼。

隨著優質鉻礦的塊礦越來越少，資源日趨緊張，價格越來越貴，目前鉻鐵冶煉技術開發的主要任務就是致力于利用粉礦的技術開發。針對400系列不銹鋼的生產需求，經過分析研究，真正有可能借鑒的工藝有兩種：一種是奧托昆普公司開發的燒結球團預熱工藝，另外一種是日本昭和電工公司發明的SRC法。奧托昆普公司采用回轉窯燒結球團、豎爐燒結球團、鋼帶式燒結機燒結球團，但球團中不含碳，所以在燒結過程中不存在預還原反應。燒結球團和焦炭、硅石配料送電爐爐頂預熱后，直接進入封閉電爐冶煉鉻鐵。另外一種是通過紅土礦經過燃料及輔料配比，經過造成球，作為成品料進入直還原窯進行還原成含鎳在8-10%的絨狀鎳鐵。再經過球磨機選礦后，選出來的高純度鎳鐵粉，加入電爐中進行精煉，而制成400系列原鋼水。

與國外同類型生產線相比，主要特點是：原料靈活、成本低、效率高、適用于多品種不銹鋼生產，尤其適用于超低碳、高氮不銹鋼的冶煉。近年來，針對投產初期成本高和冶煉周期長等問題，成功實現400系不銹鋼根據不同的碳和合金含量采用不同冶煉方法的優化工藝：對Cr17型不銹鋼，采用“三步法”冶煉；對低碳、高氮Cr13鐵素體不銹鋼，則采用“二步法”冶煉。通過實施優化工藝，使生產線的工藝靈活性和成本優勢得以充分發揮，從而取得了效益的最大化。

3.3  協同發展中的注意事項

（1）企業根據世界和中國不銹鋼需求的發展趨勢，做好不銹鋼產業的發展規劃；還要包含不銹鋼的品種結構 （奧氏體、鐵素體和馬氏體不銹鋼的比例）。

（2）鐵合金產業要根據不銹鋼產業的發展規劃和布局，制定鉻系、錳系、鎳系等合金的發展目標，并合理安排布局，以盡量滿足不銹鋼產業的需要。

（3）鼓勵不銹鋼與鐵合金企業聯合重組，建立企業集團。依靠科技創新，千方百計抓好節能降耗，淘汰落后工藝和裝備，提高資源的利用率和提升產品的質量，降低生產成本，增強企業的競爭力。實現地區合作或者統一產業園布局。

（4）加快實施海外礦業資源開發戰略。響應“一帶一路”，實施“走出去”的發展方針，將海外資源開發作為全面提升不銹鋼企業和鐵合金企業的國際競爭力手段之一。

4  結語

不銹鋼企業正在蓬勃發展，必然帶動鐵合金企業的發展，當前鐵合金企業發展面臨效益下滑、節能減排和低碳經濟的壓力，通過新設備、新工藝推廣和應用，通過與不銹鋼產業的上下游深入合作、前后工序相結合，地區強強聯合或者異地同步建設改造，在技術創新協同，促進兩個產業的同步發展，使社會經濟更合理化健康發展。

5  參考文獻

[1]耿炳璽. 談我國不銹鋼發展中的幾個問題［J］.中國不銹鋼市場，2006（5）：4-7.

[2]劉承志，宋青山. 不銹鋼AOD精煉工藝的改進［J］.特殊鋼，2004，25（5）：47-48.

[3]陳洪飛，彭峰. 提高鐵合金工藝技術水平 推動鐵合金工業科學發展［J］.鐵合金，2014，

（6）：59-64.

[4]耿炳璽. 我國不銹鋼產業發展綜述［J］.冶金管理，2008（6）：27-29.

[5]劉闖. 不銹鋼AOD精煉工藝的應用和發展［J］.特殊鋼，2007，28（1）：44-46.

[6]李曉波. 國內鐵素體不銹鋼的最新發展［J］.鑄造設備研究，2006（4）：52.