火法冶煉生產稀土矽鐵基合金-概述

稀土中間合金種類繁多，主要包括稀土矽鐵基中間合金、稀土鋁合金、稀土鎂合金等。用熱還原法制取的稀土中間合金主要有稀土矽鐵合金、稀土矽鐵鎂合金、稀土矽鐵鋇（鈣、鈦等）合金等。目前它的產量（以稀土氧化物計）約占我國稀土產量的1/3～1/4。

1956年中國科學院上海冶金研究所創造性地研究成功在電弧爐中用75矽鐵作還原劑，從含REO4%～6%的包頭鋼鐵公司煉鐵高爐渣中回收稀土，制取稀土矽鐵合金的工藝。包鋼稀土一廠首先採用該工藝，開始生產稀土矽鐵合金。

1966 年冶金部包頭稀土研究院為了滿足國家對稀土矽鐵合金的需求，打破了中貧鐵礦入高爐中不能順行和易發生爆炸的觀點，成功地研製出含稀土的中貧鐵礦礦石和低品 位稀土精礦球團直接入高爐脫鐵去磷，制取REO＞10%的富渣，再採用電矽熱法冶煉稀土矽鐵合金的工藝，使我國稀土矽鐵合金的生產步入了新的階段，合金成 本遠低於國外的同類產品，這不僅為國內在鋼鐵生產中大規模推廣應用稀土創造了條件，而且促使稀土中間合金在20世紀60年代後期就出口越南和美國，受到了 用戶的歡迎。

進入80年代，隨著白雲鄂博礦選技術的突破，工業化生產的中高品位稀土精礦陸續問世，給稀土中間合金生產提供了精料，新的強化冶煉技術和適銷對路的合金品種不斷出現，促使稀土中間合金工業有了長足的進步和發展。

鑄 鐵、鋼和特種合金變質處理的理論與實踐的發展，特別是球墨鑄鐵、石油管線和耐海水、耐大氣腐蝕用鋼的稀土處理技術的推廣，促進了稀土中間合金工業的進一步 發展，採用金屬熱還原法和碳熱還原法都成功有效地制取出多種稀土中間合金。特別是90年代，東北大學張成祥、塗贛峰等人發明了在礦熱爐中碳熱還原一步法生 產稀土矽化物合金，並在3600～6300kVA不同容量的礦熱爐中成功進行了工業化生產。

稀土中間合金目前已廣泛用於鋼鐵、機制製造和軍 事工業等部門。目前大部分用作鋼鐵的添加劑，在鋼中的主要作用是去氧、脫硫，中和低熔點雜質的有害作用，細化晶粒，改善鋼的力學性能。在鑄鐵中，主要作為 球墨鑄鐵的球化劑、蠕墨鑄鐵的蠕化劑、合金鑄鐵的添加劑，使各種鑄鐵的機械性能得到很大提高。

我國的稀土中間合金工業具有產量大、品種多、成本低和綜合利用產品多的特點，其原料、工藝及應用領域在世界上獨具特色，受到國內外稀土界人士的普遍關注。

我國稀土資源豐富，除包頭稀土礦輕稀土資源外，還有四川冕寧的氟碳鈰礦，江西等重稀土資源，山東微山湖的氟碳鈰礦資源等。它們先後都用於稀於中間合金的生產，為我國參加國際競爭，創造了有利條件。本章主要介紹矽熱還原法和碳熱還原法生產稀土矽鐵合金的原理及工藝過程。


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