早期的鋼鐵主要成分為鐵和碳，鋼鐵性能的差異主要依靠對(duì)碳含量與加工工藝的不同來(lái)調(diào)節(jié)。碳的增減如同食鹽只調(diào)節(jié)咸淡，口味顯得單一。如果說(shuō)19世紀(jì)中期轉(zhuǎn)爐的發(fā)明讓鋼鐵的大量生產(chǎn)使用成為可能，那么隨后鐵合金的加入，則讓鋼鐵的用途有了千變?nèi)f化，極大地拓展了鋼鐵應(yīng)用領(lǐng)域的廣度與深度，是調(diào)節(jié)鋼鐵產(chǎn)品不同口味需求、不可或缺的“調(diào)味料”。

01

調(diào)味“三兄弟”

轉(zhuǎn)爐煉鋼問世后，鋼鐵產(chǎn)量大增，價(jià)格顯著下跌，又正好處于大量興建鐵路時(shí)期，鐵軌用量猛增，但因鐵軌斷裂而造成的事故也屢見不鮮。為了究其原因，專家們加強(qiáng)了對(duì)鋼鐵內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的研究。其中具有里程碑意義的是，1860年英國(guó)科學(xué)家索爾拜（H.C.Sorby）首次用高倍顯微鏡觀察鋼鐵切面，從而打開了對(duì)鋼鐵微觀組織結(jié)構(gòu)認(rèn)知的大門，為鐵合金用于改善或提高鋼鐵不同方面的性能，提供了準(zhǔn)確而有效的科學(xué)指引。

鐵合金是由一種或幾種元素與鐵元素結(jié)合的合金化合物，是現(xiàn)代煉鋼必備的輔料，使用量占噸鋼產(chǎn)量的2%—4%（20—40千克）。根據(jù)煉鋼的不同要求，鐵合金品種也有上百種之多，其中硅、錳、鉻三大系列鐵合金的產(chǎn)量最大，約占鐵合金總產(chǎn)量的90%以上，所以將硅、錳、鉻稱為“調(diào)味‘三兄弟’”，實(shí)至名歸。由于“三兄弟”提純的難度大、成本高，以鐵合化物的形式使用，其作用與純品幾乎無(wú)差別，使用成本也大幅降低，所以“調(diào)味‘三兄弟’”大多以硅鐵、錳硅、鉻鐵等合金的形式存在與使用。

鐵合金起初只是作為脫氧劑使用，用于脫去煉鋼時(shí)多余的氧?，F(xiàn)在煉鐵時(shí)最常用的脫氧劑是硅鐵和硅錳合金，2014年8月鄭州上市交易的鐵合金期貨交易品種正是這兩種合金。

不僅如此，在加入鐵合金煉鋼后，通過(guò)對(duì)鋼鐵微觀組織結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，留存在鋼鐵中的合金元素，還調(diào)整了鋼的化學(xué)成分，改善、提高了鋼鐵物理性能，所以鐵合金還可以作為合金劑使用。其中，有效成分錳可以增加鋼的強(qiáng)度與硬度，在煉鋼中的作用無(wú)人能替，有著“無(wú)錳不成鋼”之說(shuō)；硅能提高鋼的彈性與抗拉性，還能讓鋼的導(dǎo)磁性增強(qiáng)；鉻可使鋼具有良好的抗腐蝕性與耐磨損性，是生產(chǎn)不銹鋼的重要原料。

硅鐵目前應(yīng)用最廣的是FeSi75-B的硅鐵，簡(jiǎn)稱72#硅鐵；錳硅應(yīng)用最廣的是FeMn68Si18錳硅鐵，簡(jiǎn)稱6818#錳硅；鉻鐵應(yīng)用最廣的則是FeCr55C800，簡(jiǎn)稱Cr60鉻鐵。在鄭州商品交易所上市交易的硅鐵和錳硅，標(biāo)準(zhǔn)交割品則為以上兩種應(yīng)用最廣的品類（見下表）。

表  鄭州商品交易所硅鐵合金期貨合約

資料來(lái)源：鄭州商品交易所

表  鄭州商品交易所錳硅鐵合金期貨合約

資料來(lái)源：鄭州商品交易所

小貼士

由于錳硅合金兼具錳合金與硅合金的性能，生產(chǎn)成本也比較接近，因此錳硅合金的生產(chǎn)與應(yīng)用更多。

02

鐵合金企業(yè)的立足之本

由于鐵合金當(dāng)初主要是作為煉鋼時(shí)脫氧劑使用，所以一開始對(duì)鐵合金的品種與品質(zhì)要求并不高。最初是利用生產(chǎn)工藝與煉鐵基本相同的高爐來(lái)生產(chǎn)硅鐵、錳鐵、鉻鐵等高碳低品（合金含量）的鐵合金。法國(guó)人普爾塞爾(A.Pourcel)是鐵合金高爐工業(yè)生產(chǎn)的先驅(qū)。隨著鋼鐵用途與質(zhì)量要求的不斷提高，高爐法生產(chǎn)的鐵合金越來(lái)越不能滿足鋼鐵的實(shí)際需求。在電力工業(yè)誕生后，從1890年開始，法國(guó)穆瓦桑（Moissan. Henri）等人利用電爐，先后生產(chǎn)出了高品質(zhì)的硅鐵、錳鐵、鉻鐵等鐵合金，開創(chuàng)了電爐法生產(chǎn)鐵合金的先河，并延續(xù)至今。當(dāng)今電爐法已基本取代了高爐法，成為鐵合金主要的生產(chǎn)方法。

鐵合金電爐與煉鋼電爐結(jié)構(gòu)存在一定的差別，但基本原理大同小異，都是將電極（通常石墨）插入爐內(nèi)，通電后利用電弧熱進(jìn)行冶煉。由于冶煉鐵合金時(shí)需要大量的熱，所以也就需要大量的電，是用電大戶。因此除了原料外，豐富而價(jià)廉的電力資源是鐵合金企業(yè)建廠生產(chǎn)的“立足之本”。

從歷史上看，法國(guó)是早期鐵合金的主要生產(chǎn)國(guó)，20世紀(jì)八九十年代挪威成為最大鐵合金輸出國(guó)，它們都是以當(dāng)?shù)刎S富的水電資源為基礎(chǔ)。中國(guó)鐵合金生產(chǎn)主要集中在廣西、內(nèi)蒙古、貴州、湖南、四川、寧夏等電價(jià)相對(duì)較便宜的地區(qū)，2017 年這6個(gè)地區(qū)的鐵合金產(chǎn)量達(dá)1 760萬(wàn)噸，約占中國(guó)鐵合金總產(chǎn)量的54%，是中國(guó)鐵合金現(xiàn)貨供應(yīng)及期貨市場(chǎng)重點(diǎn)關(guān)注的地區(qū)。

小貼士

一般要求不高的高碳鐵合金，如硅鐵、高碳錳鐵、錳硅合金、高碳鉻鐵用還原電爐（礦熱爐）法生產(chǎn)，而要求更高的低碳鐵合金則用精煉爐法生產(chǎn)。

03

“比武招親”的市場(chǎng)

總體而言，鋼廠占據(jù)鐵合金定價(jià)的主導(dǎo)地位，在鄭州商品交易所鐵合金期貨還沒有上市交易前，“比武招親”式的招標(biāo)采購(gòu)是國(guó)內(nèi)鐵合金市場(chǎng)的主要定價(jià)模式。一般情況下，鋼廠根據(jù)生產(chǎn)需要，不定期地向鐵合金生產(chǎn)企業(yè)或銷售商進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu)，招標(biāo)價(jià)格主要由鋼廠決定，“比武者”則只能結(jié)合市場(chǎng)及自身的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況,決定是否接受鋼廠的招標(biāo)價(jià)格，或更低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)。最終質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的勝出者與鋼鐵廠簽訂買賣合約。鋼廠還往往采取貨到付款、信用證、承兌匯票等延期付款的方式進(jìn)行交易，這對(duì)中標(biāo)者較為不利。因此，硅鐵與錳硅鐵合金期貨的推出，對(duì)鐵合金供給端企業(yè)在市場(chǎng)定價(jià)權(quán)的平衡與規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)方面的作用不言而喻。

小貼士

鋼廠一般按照旬或月度對(duì)鐵合金進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu)。