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由中國鐵合金網(wǎng)與國際冶金資源工業(yè)協(xié)會主辦的第22屆中國鐵合金國際會議定于2026年5月20-22日在北京市召開，我們誠邀您相聚北京，共同展望2026年鐵合金發(fā)展趨勢！

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中國鐵合金網(wǎng)：向新行·闖新路丨興和三美綠色發(fā)展科技有限公司

為深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十屆四中全會和自治區(qū)黨委十一屆十次全會精神，貫徹落實自治區(qū)黨委、政府關(guān)于促進(jìn)民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展壯大的決策部署，自治區(qū)工商聯(lián)開展了民營企業(yè)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力系列典型案例征集工作，擇優(yōu)選出27件典型案例。即日起，自治區(qū)工商聯(lián)開設(shè)“向新行·闖新路”專欄，分期刊發(fā)典型案例，分享創(chuàng)新經(jīng)驗，凝聚發(fā)展共識。

新能源直流礦熱爐25萬噸鐵合金產(chǎn)能低碳項目

興和三美綠色發(fā)展科技有限公司

基本情況

（一）企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展情況

興和三美綠色發(fā)展科技有限公司坐落于烏蘭察布市興和縣城關(guān)鎮(zhèn)興和產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，2023年10月成立，公司注冊資金10000萬元人民幣，法定代表人王琪。興和三美公司由烏海三美國際礦業(yè)有限公司全資控股，致力于打造“中國柔性供電低頻直流冶煉鐵合金示范生產(chǎn)基地” 和 “綠色能源使用示范基地”。

三美公司新建4×32000kVA半密閉直流礦熱爐，預(yù)計年產(chǎn)硅錳合金12.4萬噸；2×32000kVA全密閉直流礦熱爐，預(yù)計年產(chǎn)錳硅合金12.6萬噸，合計年產(chǎn)量25萬噸錳硅合金。并于2025年4月建成了1#礦熱爐和2#礦熱爐生產(chǎn)線，2025年6月建成了3#礦熱爐和4#礦熱爐生產(chǎn)線，且1#礦熱爐和2#礦熱爐生產(chǎn)線于2025年5月投入生產(chǎn)，3#礦熱爐生產(chǎn)線于2025年7月投入生產(chǎn)，截至2025年7月17日，目前已完成3臺礦熱爐的調(diào)試工作，向穩(wěn)定生產(chǎn)邁出了堅實的一步。

（二）質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化情況

公司秉承以國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求產(chǎn)品質(zhì)量合格，引用標(biāo)準(zhǔn)如下：

GB/T4008—2008ISO5447:1980《錳硅合金——交貨技術(shù)條件》

GB/T3650鐵合金驗收、包裝、儲運(yùn)、標(biāo)志和質(zhì)量證明書的一般規(guī)定

GB/T4010鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備

GB/T5686.1錳鐵、錳硅合金、氮化錳鐵和金屬錳錳含量的測定電位滴定法、硝酸銨氧化滴定法及高氯酸氧化滴定法

GB/T5686.2錳鐵、錳硅合金、氮化錳鐵和金屬錳硅含量的測定鉬藍(lán)光度法、氟硅酸鉀滴定法和高氯酸重量法

GB/T5686.4錳鐵、錳硅合金、氮化錳鐵和金屬錳磷含量的測定鉬藍(lán)光度法和堿量滴定法

GB/T5686.5錳鐵、錳硅合金、氮化錳鐵和金屬錳碳含量的測定紅外線吸收法、氣體容量法、重量法和庫侖法

GB/T5686.7錳鐵、錳硅合金、氮化錳鐵和金屬錳硫含量的測定紅外線吸收法和燃燒中和滴定法

GB/T13247鐵合金產(chǎn)品粒度的取樣和檢測方法

主要做法及取得的成效

（一）面臨或待解決的問題，擬達(dá)成的目標(biāo)

興和三美綠色發(fā)展有限公司股東為四美科技（內(nèi)蒙古）有限公司，與烏海三美國際礦業(yè)有限公司（以下簡稱“烏海三美”）屬于兄弟公司，技術(shù)團(tuán)隊在烏海三美深耕多年鐵合金生產(chǎn)，其采用傳統(tǒng)交流礦熱爐進(jìn)行生產(chǎn)多年后，深知直流礦熱爐自然功率因數(shù)低，耗能高等問題。

故在2021年開始對烏海三美的一臺交流礦熱爐進(jìn)行改造，改造為直流礦熱爐。直流礦熱爐具有以下優(yōu)點：

1.直流礦熱爐的電極一正一負(fù)為一組，電子從負(fù)電極到正電極，流動有序穩(wěn)定；而交流礦熱爐的三個電極的電子無序流動，電路發(fā)散，可能從電極向爐墻發(fā)散，因此功率因數(shù)由交流礦熱爐的0.8-0.85提升到0.95，電耗顯著降低；

2.直流礦熱爐與交流礦熱爐生產(chǎn)相比，由于直流礦熱爐熱利用率提高，焦炭消耗量（單耗）降低，具體而言，焦炭消耗量降低到0.51t/t合金左右，相比于交流礦熱爐生產(chǎn)時降低5％（以固定碳含量84％左右的焦炭計）。

3.由于交流礦熱爐電極端部距爐底的距離大，直流礦熱爐電極端部距爐底的距離小，相較而言，20000kVA的直流礦熱爐比20000kVA交流礦熱爐電極端部距爐底的距離減小400—700mm，由于電極是底端放弧放電，因此直流礦熱爐的熱損失比交流礦熱爐的小，表現(xiàn)為爐口溫度低，因此爐口設(shè)備壽命可延長，爐口設(shè)備降溫的冷卻水溫度低，冷卻水用水量下降，冷卻水損耗降低，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

（二）采取的主要行動，解決的關(guān)鍵問題

鑒于直流礦熱爐在鐵合金冶煉中的優(yōu)勢，而國內(nèi)目前其他鐵合金企業(yè)還沒有直流礦熱爐應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的先例，故股東公司決定在興和縣興建全部為直流礦熱爐的生產(chǎn)線，生產(chǎn)鐵合金，具體為：4條半密閉直流礦熱爐生產(chǎn)線，生產(chǎn)錳硅合金產(chǎn)品，投產(chǎn)后年產(chǎn)量12.4萬噸；2條全密閉直流礦熱爐生產(chǎn)線，生產(chǎn)硅錳合金，投產(chǎn)后年產(chǎn)量12.6萬噸。

三美公司采用的多電極直流冶煉工藝技術(shù)，改變了交流爐工藝技術(shù)的部分理論計算依據(jù)，實現(xiàn)了革命性的進(jìn)步。公司自2024年開始建設(shè)，并于2025年4月完成1#礦熱爐和2#礦熱爐生產(chǎn)線的建設(shè)，兩條產(chǎn)線均為32000KVA產(chǎn)線，于2025年5月投入生產(chǎn)。2025年6月建成了3#礦熱爐和4#礦熱爐生產(chǎn)線，3#礦熱爐生產(chǎn)線于2025年7月投入生產(chǎn)。截至2025年7月17日，已完成1#礦熱爐、2#礦熱爐以及3#礦熱爐的調(diào)試工作。項目建成投產(chǎn)后，將會成為中國鐵合金行業(yè)直流冶煉技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)基地，綠電使用示范基地，將成為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的示范型企業(yè)。

2024年，總工程師和其團(tuán)隊將直流礦熱爐技術(shù)構(gòu)思申請了專利，并在工程建設(shè)階段會同建設(shè)單位，將專利技術(shù)轉(zhuǎn)化落地，上述關(guān)鍵工藝和裝置均取得了研究成果。

2025年5月，1#直流礦熱爐和2#直流礦熱爐產(chǎn)線建設(shè)完成后，進(jìn)行了集中測試調(diào)試，現(xiàn)已正常生產(chǎn)。

（三）取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

公司新建半密閉直流礦熱爐4×32000kVA年產(chǎn)硅錳合金12.4萬噸；全密閉直流礦熱爐2×32000kVA年產(chǎn)錳硅合金12.6萬噸，合計年產(chǎn)量25萬噸錳硅合金。

1.成本優(yōu)勢：主要來源于電價和配礦的選取。一方面，風(fēng)力、火力等多種新能源發(fā)電模式使內(nèi)蒙古電價明顯低于其他地區(qū)，而對于高耗能的鐵合金生產(chǎn)而言，電價是影響其盈利能力的重要因素。而另一方面，對低價礦的選擇和配比也使內(nèi)蒙的成本節(jié)約效果顯著，生產(chǎn)利潤尚可。內(nèi)蒙整體成本維持在6100-6300元/噸，根據(jù)當(dāng)前市場價格，廠商仍有300-500元/噸的利潤。內(nèi)蒙古錳硅生產(chǎn)企業(yè)的成本優(yōu)勢主要來源于電價優(yōu)勢，相比廣西均價0.63元/度、甘肅0.49元/度、寧夏0.48元/度，內(nèi)蒙古均價0.42元/度僅從電價層面相比成本節(jié)省超240元/噸，幾乎構(gòu)成了內(nèi)蒙古錳硅廠家生產(chǎn)利潤的80%。另一方面，內(nèi)蒙古烏蘭察布廠家在配礦方面，南非半碳酸錳礦占比為35%—40%之間，部分廠家南非半碳酸錳礦占比近50%，價格低廉的南非半碳酸錳礦和優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)工藝也為廠家?guī)沓杀緝?yōu)勢。

2.產(chǎn)品優(yōu)勢：中國鐵合金冶煉行業(yè)是一個擁有發(fā)展?jié)摿Φ母叨诵袠I(yè)，它有著廣闊的市場前景，其行業(yè)規(guī)模在近幾年呈現(xiàn)出較快的增長趨勢，協(xié)作單位需求量在逐年增加，市場需求在擴(kuò)大。因此，其產(chǎn)品市場前景看好。

3.技術(shù)優(yōu)勢：公司采用的直流礦熱爐優(yōu)勢如下。

（1）電弧電流產(chǎn)生的熱量是鐵合金生產(chǎn)過程中電能轉(zhuǎn)化為熱能的主要方式，是鐵合金生產(chǎn)需要的主要熱量來源，直接影響鐵合金產(chǎn)品單位電耗的高低。現(xiàn)在交流電爐電流每秒過零100次，即每秒有100次的滅弧、引弧、再滅弧、再引弧的現(xiàn)象，導(dǎo)致交流電弧電流不穩(wěn)定，這樣周而復(fù)始的變化使得交流電爐的電效率損失很大，只能是隨著自動控制水平、工人操作水平和原材料的變化，產(chǎn)生一些微小的變化，無法得到質(zhì)的變化提高。而直流電爐電流不過零，沒有極性的變化，從理論和原理上突破了交流上對電效率的限制，使得電效率明顯提高。現(xiàn)在的交流電爐采用低電壓大電流的操作工藝，電抗和渦流損失很大，即使采用一些技術(shù)手段也只是降低不能消除，這對電效率的提高影響很大。直流電沒有渦流損失，直流變壓器短網(wǎng)、水冷電纜、電極能通過更大的電流，電能利用率高，損耗少。資料表明直流電效率在85％以上，交流電效率在35％—55％左右，直流電效率大大提高，經(jīng)過實驗電效率可提高30%以上。

（2）爐料熔化均勻速度快。直流礦熱爐的電弧是中心垂直形式，熱量分布均勻，爐料熔化快。因直流電流方向不變，直流電弧對爐內(nèi)鐵水有很強(qiáng)的攪拌效果，使?fàn)t內(nèi)熔池擴(kuò)大熱負(fù)荷分布更加均勻，加快了反應(yīng)速度，有利于節(jié)約電能，并且可以部分使用粉礦，降低生產(chǎn)成本。

（3）直流礦熱爐自然功率因數(shù)高。直流礦熱爐功率因數(shù)可達(dá)到0.92-0.95，遠(yuǎn)高于交流礦熱爐的功率因數(shù)0.55-0.75。為此交流電爐需增設(shè)靜止式無功功率動態(tài)補(bǔ)償裝置，功率因數(shù)才能達(dá)到0.9以上，才能提高電效率，而直流礦熱爐不需要無功補(bǔ)償裝置。

（4）直流礦熱爐噪音特別低。直流礦熱爐的電弧穩(wěn)定、燃燒穩(wěn)定，沒有重新點燃和熄滅的傾向。比同容量的交流礦熱爐的噪音小20dB，直流礦熱爐的噪音接近無聲。

（5）直流礦熱爐電極功率穩(wěn)定容易下插，爐底溫度高。直流礦熱爐電極每二根成一個回路，自成一個供電體系，和其他電極互相不影響。交流礦熱爐是三根電極相互感應(yīng)完成一個回路，相比之下直流礦熱爐電極電流回路減少，影響因素減少30%，電極易于下插，熱損失減少，礦熱爐底部溫度升高。交流礦熱爐由于三根電極之間互相影響，功率很難平衡負(fù)荷不穩(wěn)，這樣爐底熱量不均衡。直流礦熱爐由于沒有無功產(chǎn)生，電極上沒有集膚效應(yīng)，電流均勻分布在電極截面，在電極底部產(chǎn)生均勻的電流弧光，這樣也十分有利于爐底溫度的均勻分布，提高熱效率。特別適合冶煉生產(chǎn)需要高溫的鐵合金。

（6）直流礦熱爐生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，也就是反應(yīng)過程發(fā)生電解反應(yīng)，不需要還原劑焦炭，直流礦熱爐冶煉生產(chǎn)過程中可以節(jié)約焦炭5％左右。

三美公司將充分利用綠色能源，使用全新直流技術(shù)，實現(xiàn)對傳統(tǒng)冶煉工藝的優(yōu)化和升級，節(jié)約能源減少污染。建成后，將形成年包括硅錳合金在內(nèi)的產(chǎn)特種合金42萬噸以上的生產(chǎn)規(guī)模，實現(xiàn)年銷售收入35億元，利稅5億元，同時可提供500人就業(yè)。

經(jīng)驗啟示

（一）掌握核心技術(shù)的研發(fā)能力，助力行業(yè)打破國外技術(shù)壟斷，具有可推廣性。三美公司已建成一條200噸/日錳塵燒結(jié)、壓球、跳汰生產(chǎn)線。公司自愿性清潔生產(chǎn)審核報告達(dá)標(biāo)。三美公司一直深耕于鐵合金行業(yè)，是特種合金低碳錳硅企業(yè)的領(lǐng)跑者，國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量第一，產(chǎn)品銷售市場主要有上海寶鋼、山西太鋼、包鋼、酒鋼、中國五礦、河北鋼鐵集團(tuán)等大型國有鋼鐵企業(yè)和福建青山控股等大型民營鋼鐵企業(yè)，市場占有率在20%以上，持續(xù)保持行業(yè)領(lǐng)先地位。

2018年，兄弟公司參與山西太鋼中國最薄的不銹鋼“手撕鋼”的研發(fā)工作，成為獨(dú)家供應(yīng)商。山西太鋼最薄不銹鋼的研發(fā)成功，打破了長期被日本、德國等國家技術(shù)壟斷的局面。與內(nèi)蒙古包鋼合作成功開發(fā)的板材鋼，開創(chuàng)了板材鋼生產(chǎn)使用低碳錳硅合金的紀(jì)錄。

（二）生產(chǎn)工藝達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，領(lǐng)跑同行業(yè)，具有可復(fù)制性。興和三美新能源直流礦熱爐鐵合金低碳項目的正式投產(chǎn)，將使興和縣逐步踏入 “綠色化、智能化、高效化” 的工業(yè)生產(chǎn)新時代，為提升產(chǎn)業(yè)競爭力、促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

項目將充分利用綠色能源，使用全新直流技術(shù)，實現(xiàn)對傳統(tǒng)冶煉工藝的優(yōu)化和升級，節(jié)約能源減少污染，產(chǎn)品單位電耗降低10%—15%，下一步力爭達(dá)到降低20%以上的目標(biāo)，如此的節(jié)能力度是目前全國生產(chǎn)工藝無法達(dá)到的。這標(biāo)志著三美公司在科技進(jìn)步上邁出了堅實的一步，做出了前所未有的“突破”。

來源：內(nèi)蒙古工商聯(lián)

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