鐵合金就是鐵與一種或幾種元素組成的中間合金,主要用於鋼鐵冶煉。在鋼鐵工業中一般還把所有煉鋼用的中間合金,不論含鐵與否(如矽鈣合金),都稱為「鐵合金」,習慣上還把某些純金屬添加劑及氧化物添加劑也包括在內。鐵合金主要用途:一是脫氧劑,在煉鋼過程中脫除鋼水中的氧,某些鐵合金還可脫除其他雜質如硫、氮等;二是合金添加劑,按鋼種成分添加合金元素到鋼內以改善鋼的性能;三是孕育劑,在鑄鐵澆鑄前加進鐵水中,改善鑄件的結晶組織。此外,還可用作以金屬熱還原法生產其他鐵合金和有色金屬的還原劑、有色合金的合金添加劑,還少量用於化學和其他工業。最常見的鐵合金有:矽鐵、錳鐵、矽錳、鉻鐵、鎢鐵、釩鐵、鎳鐵、鉬鐵、鈦鐵、稀土鎂矽、稀土矽鐵、矽鈣合金、矽鋇合金、矽鋁合金、鉭鈮、磷鐵、硼鐵等。
2016-2021年複合鐵合金行業深度分析及「十三五」發展規劃指導報告顯示,工業已開發國家每生產一噸粗鋼鐵合金消費量大致為20公斤,其中主要合金元素所占的份額為:錳5.5—6.5公斤,矽2—3公斤,鉻2—3公斤,其它元素7—10公斤。國內鋼鐵業鐵合金消耗相對較高,若將鋼廠庫存算在內,每噸粗鋼約為30公斤,其中:矽系7公斤、錳系13公斤、鉻系4公斤、其它品種6公斤。2015年國內粗鋼產量8.04億噸,按噸鋼30公斤計算,國內需求約為2412萬噸,去年我國鐵合金累計產量達到3666萬噸,將近1250萬噸過剩產量需要出口或成為生產企業庫存。
鐵合金是中國鋼鐵工業發展的重要支柱性產業之一,鋼鐵行業的結構調整和產業發展離不開鐵合金工業的進步與發展,中國鋼鐵產業的壯大也為鐵合金工業蓬勃發展創造了條件。近幾年來,國內鐵合金工業的產業結構和生產格局得到了進一步優化,產業集中度低、裝備水平差的狀況有所改善,生產技術和工藝水平有所提升,節能減排、「三廢」治理等環保措施全面啟動,在國內外兩個市場中的地位明顯提高,中國正由鐵合金生產大國向世界鐵合金強國轉變。2014年,鐵合金冶煉業銷售收入總額達5016億元,到2014年12月末,國內鐵合金冶煉行業規模以上企業數達1551家。我國鐵合金生產企業主要分布在雲南、貴州、四川、內蒙古、廣西等水資源或煤炭資源比較豐富的省區,在產量快速增長的同時,鐵合金產品的品種質量也不斷擴大和優化。
鐵合金主要用電爐生產,電耗高,需要豐富而價廉的電力資源。鐵合金的生產是高耗能的過程,能源在鐵合金的成本結構中占比較大。就鐵合金的主要品種錳、鉻、矽來看,除了矽石國內資源豐富,價格低廉外,錳礦由於國內品位較低、開採成本較高以及儲量等因素,大約三分之二錳礦需要進口,因此,錳礦在錳系合金生產成本的比重較大;我國鉻礦資源極度缺乏,基本全部依賴進口,鉻礦在鉻鐵成本結構中所占的比重也較大。
錳鐵合金的生產成本主要由錳礦石、電力和焦炭的採購成本構成,其中錳礦石費用約占60%,電費約占20%—25%,焦炭費用約占10%—15%。另外,許多企業在生產錳鐵合金時,除了使用國產的低磷、低鐵、低硫、低矽的錳礦石之外,為了提高原料的入爐品位、增加錳元素回收率、降低電耗和生產成本,需要外購部分進口礦和國產礦配比後進行冶煉。因此錳礦石價格、電費和焦炭價格的波動對錳鐵合金生產產生較大的影響。相對而言,由於矽石價格便宜,能耗在矽鐵生產中的比重最大。生產一噸矽鐵原料及電能消耗為:矽石1780—1850千克,焦炭890—930千克,鋼屑220—230千克,電極糊45—55千克,電耗8400—9000kWh/t。在矽鐵的成本構成中,電力占了70%左右。