粗粮细作，铁合金行业的节能降耗

铁合金是一种或两种以上的金属或非金属元素融合在一起的合金。它不是可以直接使用的金属材料，而是主要作为钢铁生产的脱氧剂和合金剂的中间原料。作为脱氧剂，它加入钢液中与氧气结合，形成脱氧产物，能从钢水中快速分离，降低钢水氧的含量，提高钢材性能；作为合金剂，它的加入不但能降低钢水中杂质的含量，而且还能调整钢水的化学成分，使钢材具有特殊的性能，如含 Cr 量 13%以上的钢材，高温、高湿下使用不易生锈，广泛应用于医疗刀具、化工、石油、仪器、仪表、航空、航海以及生活用的餐具等领域，因此铁合金是钢铁生产不可或缺的中间原料。

近年来我国钢铁行业的发展情况并不理想，直接造成钢铁行业对于铁合金产品的购买力度降低，同时在钢招模式主导下铁合金企业自身议价能力又较弱，造成铁合金交易价格越来越低，对铁合金行业的生产和发展带来了直接的影响。2022 年中国铁合金产量为 3410 万吨，同比下降 1.9%。

铁合金行业是我国冶金工业的重要组成部分，铁合金生产消耗的主要能源为电力、焦炭，铁合金行业总体能耗量较大、企业间能效水平差距较大。2022 年，工信部等四部门发布《铁合金行业节能降碳改造升级实施指南》要求，到 2025 年，铁合金行业能效标杆水平以上产能比例达到 30%，硅铁、锰硅合金能效基准水平以下产能基本清零，高碳铬铁节能降碳升级改造要取得显著成效，行业节能降碳效果显著，绿色低碳发展能力大幅提高。

绿色低碳大趋势下，铁合金行业要可持续发展，需要持续技术创新提能力，统计过程分析保质量，精细管控降成本。

▶工艺技术创新提能力

在《铁合金行业节能降碳改造升级实施指南》中，提到进一步推动自动化、智能化，提升行业装备水平。充分发挥规模效应，降低能源消耗，如采用封闭式矿热炉回收煤气，用于原料干燥、烧结和发电等，从源头消减一次能源的使用消耗，减少向大气排放各种污染物的量。如在球团生产工艺配比一定量焦粉，在 1200 度左右的高温下让球团矿发生还原反应，将球团中铁和合金元素部分还原，在矿热炉配料和配电时可大幅度降低矿热炉铁合金生产的电耗及其他燃料消耗。

该项技术应用的前提要准确掌握球团出窑的还原率，才能有效指导矿热炉配电和配燃料，如果球团的还原率光靠化验室实际检验数据的话，平均延时 4 个小时，也就是等球团的还原率检验结果出来时，这批矿已经入炉出水了。为了有效及时掌握球团出炉的还原率，可以在线收集回转窑投料配比、窑头、窑尾温度、气氛，链篦机速度、料厚等影响球团还原率关键工艺参数以及化验室球团实际检验还原率等数据，通过回归分析，准确预测各个批次球团出炉还原率，指导矿热炉配电和配燃料，提高矿热炉精准控制能力。

▶统计过程分析保质量

全国铁合金市场普通铁合金产能过剩，而用于生产航空、航天领域的超高强度钢、轴承钢、飞机起落架等特殊钢材的铁合金不能满足生产要求。铁合金企业应加大研发投入，提高产品质量，生产用于特钢精密铸造的铁合金产品，补齐短板。

生产特钢精密铸造的铁合金产品需要稳定的工艺控制能力，可以借助统计过程控制（SPC）八大判异规则，对铁合金生产过程的关键控制工艺参数进行 SPC 分析以及过程能力分析，识别生产过程中不稳定的因素，并通过不断优化改善，提高质量控制精度，支持特钢精密铸造铁合金产品研发与量产。

▶精确工艺控制降能耗

当前，各铁合金企业生产工艺控制要求较为宽泛，如某企业作业指导书要求矿热炉炉温偏低时，增加单炉用电量 5000-10000Kwh，控制要求相对宽泛造成铁水成分控制不精准，同时能耗控制能力有限。为了有效控制铁水成分，降低能耗，日常基于 AIOT 实时收集配料数据、炉况数据、配电数据，通过大数据回归模型分析应用，精准预测具体配电数据，即提高设备精准控制能力，又降低生产能耗。

▶AI 电价预测降成本

铁合金企业生产电力消耗占总成本的 25%-65%不等，为了降低电力消耗成本，铁合金企业可以基于海量历史数据包括气候、水文、历史电价数据训练 AI 预测模型，实现精确的电力交易价格预测，并将生产计划与电价预测结果进行适配，从而降低电力成本消耗，某企业通过电价预测，月降低电力消耗成本 150 余万元。