火法冶炼生产稀土硅铁基合金-概述

稀土中间合金种类繁多，主要包括稀土硅铁基中间合金、稀土铝合金、稀土镁合金等。用热还原法制取的稀土中间合金主要有稀土硅铁合金、稀土硅铁镁合金、稀土硅铁钡（钙、钛等）合金等。目前它的产量（以稀土氧化物计）约占我国稀土产量的1/3～1/4。

1956年中国科学院上海冶金研究所创造性地研究成功在电弧炉中用75硅铁作还原剂，从含REO4%～6%的包头钢铁公司炼铁高炉渣中回收稀土，制取稀土硅铁合金的工艺。包钢稀土一厂首先采用该工艺，开始生产稀土硅铁合金。

1966年冶金部包头稀土研究院为了满足国家对稀土硅铁合金的需求，打破了中贫铁矿入高炉中不能顺行和易发生爆炸的观点，成功地研制出含稀土的中贫铁矿矿石和低品位稀土精矿球团直接入高炉脱铁去磷，制取REO＞10%的富渣，再采用电硅热法冶炼稀土硅铁合金的工艺，使我国稀土硅铁合金的生产步入了新的阶段，合金成本远低于国外的同类产品，这不仅为国内在钢铁生产中大规模推广应用稀土创造了条件，而且促使稀土中间合金在20世纪60年代后期就出口越南和美国，受到了用户的欢迎。

进入80年代，随着白云鄂博矿选技术的突破，工业化生产的中高品位稀土精矿陆续问世，给稀土中间合金生产提供了精料，新的强化冶炼技术和适销对路的合金品种不断出现，促使稀土中间合金工业有了长足的进步和发展。

铸铁、钢和特种合金变质处理的理论与实践的发展，特别是球墨铸铁、石油管线和耐海水、耐大气腐蚀用钢的稀土处理技术的推广，促进了稀土中间合金工业的进一步发展，采用金属热还原法和碳热还原法都成功有效地制取出多种稀土中间合金。特别是90年代，东北大学张成祥、涂赣峰等人发明了在矿热炉中碳热还原一步法生产稀土硅化物合金，并在3600～6300kVA不同容量的矿热炉中成功进行了工业化生产。

稀土中间合金目前已广泛用于钢铁、机制制造和军事工业等部门。目前大部分用作钢铁的添加剂，在钢中的主要作用是脱氧、脱硫，中和低熔点杂质的有害作用，细化晶粒，改善钢的力学性能。在铸铁中，主要作为球墨铸铁的球化剂、蠕墨铸铁的蠕化剂、合金铸铁的添加剂，使各种铸铁的机械性能得到很大提高。

我国的稀土中间合金工业具有产量大、品种多、成本低和综合利用产品多的特点，其原料、工艺及应用领域在世界上独具特色，受到国内外稀土界人士的普遍关注。

我国稀土资源丰富，除包头稀土矿轻稀土资源外，还有四川冕宁的氟碳铈矿，江西等重稀土资源，山东微山湖的氟碳铈矿资源等。它们先后都用于稀于中间合金的生产，为我国参加国际竞争，创造了有利条件。本章主要介绍硅热还原法和碳热还原法生产稀土硅铁合金的原理及工艺过程。


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