粉末冶金,粉末冶金齿轮,粉末冶金制品-中山市翔宇粉末冶金制品有限公司

“粉末冶金”或成铁矿企业破局之矛

　　“目前，资源行业从矿价、估值、现金流等方面都已具备低谷期的基本特征，矿价进一步下降的空间有限，各金属价格已逼近成本边界。”招金蒙矿风险勘查基金管理团队带头人陈朝辉近日在接受本报记者采访时如是说。其看法也是业界普遍持有的观点，特别是铁矿被认为是继煤矿之后遭遇最为惨烈的行业，甚至有业内人士认为近5年国内铁矿企业没有翻身的可能。那么，铁矿企业的出路在哪里呢？

　　在当前整个矿业低谷调整的不利形势下，内蒙古一家铁矿企业另辟蹊径，积极谋求出路，其做法值得其他铁矿企业借鉴。

　　铁精粉产品升级势在必行

　　当前，矿业正处于调整期，同时伴随着传统矿山企业的转型升级。不少矿山企业面临着从资源性经济优势转变为技术性经济优势的挑战，这是实现资源可持续发展亟待解决的问题。

　　内蒙古这家铁矿企业结合“863”高新技术——高品质还原铁粉低成本绿色制备技术，以企业自己生产的优质铁粉为原料开发出高性能粉末冶金制品，不仅满足了市场上对高性能金属粉末及高端粉末冶金制品日益增长的需求，而且优化了企业的产品结构，实现了资源的高效利用与可持续发展。

　　很多新兴金属材料的制作研发与粉末冶金密切相关。粉末冶金是以金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）为原料，经过成型和固结，制造金属材料、复合材料及制品的工艺过程。高性能金属粉末的开发与生产，对提高粉末冶金材料和制品性能、推动粉末冶金技术进步起着至关重要的作用。

　　在各种金属粉末中，高纯铁粉是粉末冶金工业重要的原材料之一，用量约占整个粉末冶金工业用粉量的70%，其中还原铁粉由于具有多孔、形貌不规则、成形性良好和压坯强度较高等优点，在部分汽车零部件、压缩机零部件、烧结轴承、电动工具零部件及电子元器件等生产中成为不可替代的原料。

　　内蒙古这家铁矿企业就是对精铁粉进行深加工，从而生产出高性能金属粉末，大大增加了产品附加值。

　　较之铁精粉，无论是价格、市场、材料性能，高性能金属粉末都具有无法比拟的优势。新兴金属材料多是由金属粉末制作而成，粉末冶金使其性能发生了巨大变化。比如，高温下钢水和铁水很难混合到一起，但是制成粉末后两者很容易混合到一起，而且金属结构也会随之发生变化，更加耐高温、耐严寒。

　　传统机械制造加工是”做减法“，找一个毛坯，去掉不需要的部分,去掉的部分也是被废弃的材料，日积月累浪费的材料量相当可观，这种加工方式产生的废料多，生产成本高。而金属粉末经必要的预处理，以不同的成型技术，用灌注的方式可获得所需形状和尺寸的压坯，粉末不会溢出造成浪费。

　　与传统的铸造和锻造工艺相比，粉末冶金工艺不仅提高了材料利用率，而且生产能耗和生产成本更低。其材料利用率可达95%以上，生产能耗和生产成本分别降低25%和40%。粉末冶金节能、节材、高效，因此被公认为绿色、可持续制造技术，被列入国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南（目录）。

　　在当今许多高新技术材料产业中，粉末冶金发挥着越来越重要的作用。粉末冶金材料和制品的增长速度远超其它材料和制品，广泛应用于交通、机械、冶金、电力、环保、电子信息、石油化工、航天航空、家用电器及核工业等领域，对我国工业技术进步、国民经济发展和国防建设具有重要意义。

　　高性能金属粉末市场需求强劲

　　我国是世界生产制造大国，国民经济的高速发展对高新材料的需求量巨大，特别是汽车及电子工业的快速发展对高端粉末冶金制品材料的需求旺盛。

　　我国铁粉主要应用于汽车、摩托车、农用运输车、小型制冷压缩机、家用洗衣机、办公机械、纺织机械、电子、化工、高效电焊条等行业，一方面为汽车配件用量，平均单车汽车粉末冶金制品的用量至少有6千克。据业内人士保守估计，未来车用粉末冶金国产化的替代率占目前单车用量的6%~7%。美国每辆轿车使用粉末冶金产品已达120种，总量为13.5千克，每辆汽车平均使用粉末冶金产品重量达19千克，而我国每辆轿车使用粉末冶金材料量平均仅为3.7千克。据瑞典赫格纳斯公司预测，未来每辆汽车粉末冶金材料用量可达48.5千克。由此可见，粉末冶金在汽车领域对机加工和钢锻零件的替代空间很大。

　　我国纯铁粉生产量和使用量也呈现快速增长的态势。近10年来，我国高纯铁粉产销量以年平均17.5%的速度增加。2013年，我国高纯铁粉产销量已达38.82万吨，其中还原铁粉产销量高达20.33万吨，还原铁粉在我国高纯铁粉中占有极其重要的地位。

　　在粉末冶金工业中，高纯铁粉是用量最大、应用面最广的金属粉末，约占整个粉末冶金工业用粉量的70%，可以说高纯铁粉的生产技术、规模、品种和质量在一定程度上反映了粉末冶金工业的总体发展状况。目前，高纯铁粉生产方法主要有还原法、雾化法、电解法及羰基法，其中还原法成本低、产量大、能耗小，所以还原法是高纯铁粉主要生产工艺之一，还原铁粉一直是粉末冶金工业最主要原材料。

　　统计数字显示，近5年我国粉末冶金制品销量平均年增长率为15.4%，销售收入平均年增长率为16.2%。2013年，我国粉末冶金机械零部件合计销量已达15.7万吨。

　　由于高性能金属粉末制品具有科技含量高，生产加工自动化程度高，适应规模化批量生产，加之市场需求量逐年增大，产品附加值高，具有良好的经济效益。

　　除此之外，世界各国正在不断加强3D打印技术的研发及应用，美国和一些欧盟国家已引领世界3D打印技术，并在该技术的应用和推广中获得先机。据了解，传统制造技术要么“做减法”，要么用模具，灌入金属、塑料融化成型。而3D打印技术与这种传统的制造技术截然不同，它将材料制备、成型一体化，能加工过去难以制造的复杂零件，并缩短制造周期、降低成本、节省材料。粉末冶金让粉末“长成”零件，为3D打印技术的发展提供了便捷，助推冶金粉末成为具有爆发力的行业。

　　随着科技的发展，以及粉末冶金应用领域的不断扩大，粉末冶金零件将朝着“三高一复杂”的方向发展，“三高一复杂”即物理性能高、化学性能高、力学性能高，产品复杂，这对铁粉的化学成分和工艺物理性能的12项指标要求将更高，其结果导致批量的稳定性更好。目前，国内生产“三高一复杂”粉末冶金零部件需要使用部分进口的高质量、高性能铁粉，所以这种高质量、高性能的铁粉需求量会逐年增加。

　　近几年，我国铁粉企业通过在生产中抓质量、抓适销对路的产品，使铁粉质量普遍提高，也拉开了按质论价的差距。目前，国内铁粉市场的现状是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。

　　国内外高端粉末冶金产品差距较大

　　发达国家粉末冶金企业注重加强研发能力，不断推出新品，并进一步完善强化产品的售后服务，增强竞争力。例如，瑞典赫格纳斯公司对使用铁粉的用户，不单是买卖关系，而是在了解用户应用铁粉的用途后，不断推出新品种，指导用户使用好铁粉，并将用户使用情况反馈回公司，作为改进铁粉质量的依据，每年还投入大量资金，不断研发高性能铁粉在新领域的应用。

　　业内人士分析，从粉末冶金行业的发展趋势来看，发达国家生产还原铁粉的原料70%以上均使用超纯铁精粉，其原因是原料的稳定性好。而且，发达国家铁粉生产企业规模大，劳动生产率高，自动化程度高，产品质量稳定，生产的特殊用途铁粉种类多，能适应不同的功能要求。

　　与发达国家相比，我国铁粉厂的生产规模小，布局分散，设备更新和自我发展能力不足。我国出口的铁粉很多是一般性能的铁粉，主要出口到日本、韩国、东南亚各国及港台地区，而进口的铁粉则主要来自日本、瑞典和加拿大等国家，进口的多是优质铁粉和特殊用途铁粉。

　　另据记者了解，河北一家铁矿企业目前准备上马一金属粉末项目，其负责人表示“我国还原铁粉与国外先进水平相比，还存在较大的差距。这种差距主要表现在以下两个方面：一是还原铁粉理化性能不稳定，如成分、松比、流动性、压缩性及弹性后效等指标波动性较大；二是低端还原铁粉多，高端粉末系列品种少，且多是依赖进口。”

　　据其分析，造成我国还原铁粉理化性能不稳定及高端粉末依赖进口主要有两个原因：一是如瑞典赫格纳斯公司等国外先进企业主要以超纯铁精矿粉为原料，采用赫格纳斯两步还原法还原工艺生产还原铁粉，由于多是采自同一铁矿，精选的超纯铁精矿粉成份、品相基本相同，加上铁精矿粉粒度细、活性好、利用率高，因此国外以超纯铁精矿粉为原料生产还原铁粉，不仅生产工艺及产品性能稳定，而且能耗低、产率大。而我国受铁矿原料、还原铁粉制备技术及工艺的影响，多年来国内大多数生产企业仍以轧钢铁鳞为原料采用一次还原炉还原工艺生产还原铁粉，由于在轧钢过程中，钢种的变化，粗轧和精轧铁鳞结构不同，使得每批铁鳞化学成分、组织结构也不尽相同，导致国内以此为原料生产还原铁粉时原料利用率低、理化性能不稳定。虽然目前我国也有少数企业和国外先进生产企业一样，采用品位、成分和颗粒形貌较稳定的精磁铁矿粉生产还原铁粉，但由于受磁铁矿精选及一次还原炉还原技术的影响，生产的还原铁粉粉末性能也并不是非常稳定。二是我国对铁粉应用关键技术研究尚不足，严重影响了高稳定性高端粉末的开发和应用。

　　我国粉末冶金经过近些年的发展，铁粉品种虽然已经明显增多，但还是赶不上市场需求，这已经严重影响甚至限制了我国高端粉末冶金材料及制品的发展。由此可见，我国是世界铁粉生产大国，但还不是技术强国。

　　应大力发展高性能粉末冶金产品

　　自本世纪以来，我国的经济发展带动了粉末冶金行业的快速发展，主要表现为产量和品种大幅增加，并一直以高于GDP的增长速度发展。随着我国粉末冶金应用领域不断扩大，特别是在汽车、摩托车、家电等行业中的广泛应用，铁粉需求量剧增，曾一度出现供不应求的状况，在此形势下国内相继新建了一批大中型规模的粉末冶金厂。据中国粉末冶金协会统计数据显示，34家国内大中型粉末冶金生产企业占所统计的53家企业数量的64%，而其累计产量长期占比高达85%。

　　在企业规模方面，另据不完全统计，目前，我国销售量2000吨/年以上的铁粉企业有30多家，而具有5000吨/年以上销售量的企业有7家。

　　随着市场经济的发展，近10年来，我国铁粉质量有了很大提升，主要表现在成品铁粉中总铁含量提高，进一步降低了氧、碳、酸不溶物等有害杂质，压缩性能提高，品种牌号增加到20多个。有业内人士建议，今后除按国家标准生产的品种牌号外，还应逐步增加合金粉、预合金粉、易切削粉、铁铜粉、高耐磨性粉、无偏析混合粉等高技术含量、高性能铁粉的产量，以满足国内市场需求，并扩大对日本、中东、东南亚等地的出口。

　　随着科技的发展，我国高品质铁粉的性能指标还将进一步提高，批量的稳定性将更好。我国金属粉末企业应根据自己的实际情况，抓住机遇，一方面扎扎实实地研发适合国情的适销对路产品，另一方面加强与国外知名度高、技术力量强的厂商进行合作与交流，吸收国外的先进经验，努力赶超世界先进水平。今后，我国还应大力发展高性能粉末冶金产品，以满足国内外市场需求。