超纯铁精矿和还原铁粉市场分析与展望

发布时间:2020-04-24 15:42:02 星期五
摘要:

一、前言 还原铁粉是应用较广、消耗量较大的金属粉末产品,其工艺技术、生产规模和产品质量是衡量一个国家粉末冶金工 […]

一、前言

还原铁粉是应用较广、消耗量较大的金属粉末产品,其工艺技术、生产规模和产品质量是衡量一个国家粉末冶金工业水平的重要标志。

我国高端制造的发展,对关键战略材料的需求日益紧迫,技术密集、附加值高的新材料产业对我国产业升级的作用日益突出。超纯还原铁粉作为一种用于高端粉末冶金制造的新材料,兼具纯度高,杂质少,物化性能优异等优点,是我国制造高强度结构件、精密零部件等高端工业产品的核心材料。我国因优质矿源匮乏,产品品质粗劣,高端产品严重依赖进口,进口供应商主要为行业龙头瑞典赫格纳斯、英国吉凯恩集团(GKN)、加拿大Quebec公司和日本JFE钢铁公司等。

铁基新材料

二、超纯铁精矿的现状和发展

高纯铁精矿粉作为生产还原铁粉的原料,目前在我国处于初步发展阶段,在我国具有广泛的前景。我国的煤炭和高纯铁矿资源条件适合发展该工艺。首先我国煤炭资源丰富,已探明的储量大约7000亿吨,煤种齐全,分布广泛,并且适合该工艺的高纯铁矿资源也很丰富,例如山西左权、辽宁本溪南芬、冀东地区产有大量优质的磁铁精矿粉,最大已达百万吨的生产能力,且结晶颗粒大,易磨易选。而选矿精选技术的进一步发展,为铁精矿的进一步提纯打下了坚实的基础。

目前国内已经有辽宁北票、山西黎城、山西左权、山西大同、安徽霍丘、辽宁本溪南芬等能够稳定提供精矿粉的原料供应基地。安徽霍丘磁铁矿资源具有储量大、埋藏浅、可选性能好的特点并已开发,深选后精矿品位达到72.1%;辽宁北票已建成年产2万吨的高纯超级铁精矿粉铁粉生产线。近年来,大同市某矿业有限公司通过成套引进欧洲先进工业流程和技术装备,年生产品位大于71.5%的超纯铁精矿粉100万吨以上,产品广泛应用于粉末冶金、化工、冶金,特种钢原材料、磁性材料、食品保鲜、环保、医疗等多种行业,是亚洲目前规模最大的优质钢、特种钢原材料供应基地;青海某矿业公司拟建4万吨产能的超纯还原铁粉生产线。在超纯铁精粉原料稳定供应的前提下,预计未来我国超纯还原铁粉爆发性增长助推冶金粉末具有爆发力的行业。

三、还原铁粉的分类和应用

还原铁粉是粉末冶金制品的基础原料,其消耗量占铁粉总耗量的70%~80%,铁粉也是发展高效焊条制造业的主要原料,其用量占铁粉总量的14%~20%。同时,铁粉在火焰切割、脱氧物料、静电复印、显影剂载体、人体热敷袋、合金添加元素、磁力探伤、催化剂、节能蓄电池、食品添加剂和谷物选种等方面也有较为广泛的应用。

还原铁粉的主要原料来源于超纯铁精粉和轧钢铁鳞。但由于在轧钢过程中,钢种的变化、粗轧和精轧铁鳞结构形式不同,加之不同铁鳞的混杂堆积、外界因素的污染等诸多因素,使每批铁鳞化学成分、组织结构不尽相同。而用超纯磁铁精粉作原料生产还原铁粉,是粉末冶金行业的发展趋势。以超纯磁铁精矿粉制取还原铁粉,比轧钢铁鳞还原铁粉海绵铁组织发达、松装密度可控、成型性优异,可提高含油轴承的含油率。

瑞典、美国从一开始就使用超纯铁精粉作原料,日本从2000年开始,从欧洲进口优质铁精粉组织生产;瑞典赫格纳斯公司年产还原铁粉34万吨,70%采用超纯铁精粉为原料生产的高性能还原铁粉,具有较强的稳定性,代表了当今世界还原铁粉的主流。而国内生产还原铁粉的原料70%为氧化铁鳞,30%左右为超纯铁精粉。

还原铁粉深加工产品

四、还原铁粉现状

1.国际还原铁粉

世界上还原铁粉生产能力最大的两家企业是瑞典的H?gan?s公司(20万吨直接还原铁粉)和英国吉凯恩集团(旗下的美国海格纳士Hoeganaes有限公司具备18万吨还原铁粉),这两家公司均以铁精矿为原料生产还原铁粉,并以其先进的生产技术、稳定优秀的产品质量和规模化的生产系统垄断和主宰了国际还原铁粉市场。

世界上最早并保持先进的矿粉还原铁粉生产企业为瑞典赫格纳斯公司.它早在1934年就开始以固体碳直接还原铁精矿生产海绵铁,1945年开发井建立了二次海绵铁精矿还原工艺,建成3座214米和3座265米的隧道窑,总生产能力达到20万吨以上。

2.国内还原铁粉

在还原铁粉的生产中,我国主要以铁鳞原料为主。自1982年首先按规划在武钢建立了万吨还原铁粉厂以后,相继建立了马钢、武钢等以轧钢铁鳞为原料生产还原铁粉的主要铁粉厂和多家以超纯精矿粉为原料生产还原铁粉的主要铁粉厂(主要有莱钢、辽宁北票盛隆、辽宁朝阳、凌源、内蒙敖汉、河北唐山、安徽六安等)。

根据中国钢协粉末冶金分会调查统计2017年度主要金属粉末生产销售状况及初步分析如下:

(1)钢铁粉末

①全国39 家钢铁粉末销售量为47.63万吨,比2016 年增长13.0%,其中还原铁粉(18家)20.2 万吨,雾化钢铁粉末(6家)25.1 万吨,羰基铁粉(5家)8536 吨,合金钢粉(7家)13828吨。其中雾化铁粉增长的占比最大,合金钢粉参与统计单位增加了4家。

②中国钢铁粉末2017 年度市场总销售量为55.29万吨,比2016 年增长14.2%,增长的主要动力是下游零部件特别是汽车零部件的需求拉动。3家外企统计进口钢铁粉末97200吨,增长27%,钢铁粉末出口20600吨,其中铁粉15000吨,合金钢及羰基铁粉出口约5600吨,新增出口企业3家。

③9家规模(年产1万吨)以上生产企业铁粉销量41.05万吨,占全国总产量的90.6%,与2016年比较,集中度又所提高,原因主要大企业的扩产和小企业铁粉销量的相对萎缩。

(2)铜及铜合金粉末

2017年国内的铜及铜合金粉末产量约5.2万吨,较2016年增长2.4%。雾化法生产的铜合金及铜铁基粉末和包覆法生产的铜铁复合粉在金刚石工具、粉末冶金零件等应用领域中逐年增加,部分代替纯铜粉末使用。

目前,国内优质铁粉和特殊用途的铁粉供不应求,低档产品生产过剩,高端粉末冶金制品仍需从国外进口。高性能金属粉末市场份额逐年增大。近年来,我国铁粉和还原铁粉产量见下图所示。

近年来我国铁粉和还原铁粉产量(万吨)

五、还原铁粉的发展

随着我国高端制造业的产业升级和发展进程加快,以超纯还原铁粉为基础的高性能粉末冶金材料快速上升,供求缺口逐年加大,预计未来每年对超纯还原铁粉的新增需求量达20万吨以上。

根据中国汽车工业协会数据,2017年我国汽车年产量为2901.5万辆,每辆汽车单车国产粉末冶金零部件重量需求量新增至6公斤左右,每年对超纯还原铁粉的新增需求量为17.4万吨左右;而粉末冶金机械零件的应用从42%升至55%左右,在磁性材料方面的应用大约在2万吨左右;工业4.0刺激高速钢刃具的需求,未来对高纯还原铁粉的新增需求量为3.5万吨/年;军工及航空领域机械零件对材料性能非常严格,只有高纯还原铁粉可以满足需求,新增需求0.5万吨/年左右。

目前我国用高纯铁精矿生产还原铁粉的技术已进入稳定发展的新阶段,高纯还原铁粉将成为汽车工业生产不可缺少的部分,很大程度上用来解决我国高强度、高密度机械零件大量进口的问题,而国外先进技术、先进设备的引进更进一步的推动了它在我国的发展。

六、结论

1.超纯还原铁粉是生产还原铁粉的原料,而还原铁粉是我国制造高强度结构件、精密零部件等高端工业产品的核心材料。

2.以超纯磁铁精矿粉制取还原铁粉,比轧钢铁鳞还原铁粉海绵铁组织发达、松装密度可控、成型性优异,可提高含油轴承的含油率。

3.随着我国高端制造业的升级和汽车工业的快速发展,对高纯还原铁粉的需求量快速增加,每年新增需求量20万吨以上。