黑色建材（铁合金）专题：锰硅基础知识

　　来源：湖畔新言

　　一、铁合金概述

　　（一）定义与特征

　　铁合金是由一种或多种金属或非金属元素与铁融合形成的合金，在钢铁工业中具有不可替代的地位。作为钢铁生产的重要中间原料，铁合金不直接作为终端使用材料，而是通过在钢铁生产过程中的添加，显著改善钢材的性能。铁合金的质量和性能直接决定了最终钢材产品的品质，是提升钢铁产品性能的关键要素。在现代钢铁工业中，铁合金的应用范围不断扩大，其重要性也日益凸显。

　　（二） 主要种类与应用

　　在钢铁工业中，常用的铁合金品种丰富多样，主要包括硅铁、锰硅合金、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁等。这些合金在钢铁生产中各司其职：硅铁和锰硅合金主要用于钢的脱氧和调质，能够显著提高钢的强度和韧性；铬铁是生产不锈钢的重要原料，赋予钢材优异的耐腐蚀性能；钼铁和钒铁则主要用于生产特种钢，可以大幅提升钢材的耐热性和硬度。每种铁合金都具有其独特的性能特点和应用领域，共同构成了现代钢铁工业的重要原料体系。

　　图1：铁合金按主要元素分类

　　（三）功能作用

　　1．脱氧剂

　　在炼钢过程中，脱氧是一个至关重要的工序。钢液中的氧含量直接影响钢材的品质，必须通过添加脱氧剂进行去除。锰硅合金和硅铁是最常用的脱氧剂，它们能与钢液中的氧发生化学反应，生成容易排出的氧化物。这一过程不仅要求脱氧剂具有良好的脱氧能力，还要保证脱氧产物能够顺利排出钢液。合理的脱氧工艺可以显著提高钢材的纯度，改善其力学性能和加工性能。

　　图2：铁合金在炼钢环节中的应用

　　2．合金剂

　　作为合金剂，铁合金在调整钢的化学成分方面发挥着重要作用。不同的铁合金元素会赋予钢材不同的性能：铬的添加可以显著提高钢的耐腐蚀性和耐磨性；钼的加入能够提升钢的高温强度和韧性；锰的存在则有助于提高钢的强度和硬度。通过合理配置各种合金元素，可以制造出适应不同应用需求的特种钢材。这种合金化过程需要精确控制各元素的添加量，以达到最佳的性能效果。

　　3．还原剂

　　在冶金过程中，某些铁合金（如硅铁）还可以作为还原剂使用。这些合金能够帮助从矿石中还原出其他金属元素，提高金属的纯度。这一功能不仅简化了生产工艺，还能够降低生产成本。还原过程的效率和效果直接影响最终产品的质量，因此需要严格控制还原剂的品质和使用量。

　　4．铸造工艺改善

　　在铸造过程中，铁合金的添加能够显著改善铸件性能。适量的铁合金添加可以优化铸件的金相组织，改善表面质量，减少气孔、缩孔等铸造缺陷。这不仅提高了产品的合格率，还能改善铸件的机械性能。铸造工艺的改善对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。

　　二、锰硅合金生产体系

　　（一）生产工艺

　　锰硅合金的生产主要采用矿热炉冶炼法，这是一种能源消耗较大的冶炼工艺。在生产过程中，电能是主要的热源，每生产一吨锰硅合金约需消耗4400度电。生产工艺的核心在于原料的选择和配比：锰矿作为提供锰元素的主要来源，其品位和纯度直接影响产品质量；焦炭作为还原剂，其反应活性决定了还原效率；硅石则是硅元素的来源，其纯度影响最终产品的品质。

　　生产过程的控制要求严格，需要精确调节温度、电极位置等参数。随着技术进步，现代化的控制系统和自动化设备的应用，显著提高了生产效率和产品质量的稳定性。许多企业还采用了新型节能技术和清洁生产工艺，致力于降低能耗、减少污染。这些技术创新不仅提高了生产效率，还为企业的可持续发展提供了保障。

　　图3：锰硅合金成本构成

　　（二） 成本构成分析

　　1．原料成本

　　锰矿资源的获取和品质是影响生产成本的关键因素。我国锰矿资源的特点可以总结为“一贫，二杂，三难选”，虽然拥有丰富的锰矿资源，但主要为贫矿，平均品位低于世界平均水平，且伴生杂质较多。这种资源条件增加了选矿和冶炼的难度，同时锰矿综合品位越低电耗越高，提高了生产成本。因此，国内锰硅合金生产企业主要依赖进口高品位锰矿，主要来源国包括南非、澳大利亚、加蓬等。这种高度依赖进口的状况使得原料成本受国际市场波动影响显著。

　　南非作为世界最大的锰矿出口国，其锰矿具有品位高、价格相对较低的优势，是中国锰硅合金生产的重要原料来源。澳大利亚和加蓬的锰矿虽然价格相对较高，但品质优良，也是重要的进口来源。国内企业通过优化配料结构、改进选矿工艺等方式，努力提高资源利用效率，降低生产成本。

　　图5：锰矿进口数量：中国|单位：万吨

　　2．能源成本

　　电力成本在锰硅合金生产成本中占据极其重要的比重。单吨锰硅生产耗电量在4400kw·h左右，按照现行市场电价核算，电力成本占锰硅生产总成本的15%左右，由于生产过程耗电量大，电价的波动会直接影响企业的盈利能力。近年来，随着能耗双控政策的实施和环保要求的提高，企业面临着更大的成本压力。许多企业通过技术改造、工艺优化等方式降低能耗，但电力成本仍然是影响行业发展的重要因素。

　　产业布局也随着电力成本的凸显呈现明显的区域转移特征。锰硅合金的产能主要分布在南北两个产区，南方产区依托丰富的国产锰矿资源发展起来，如广西、贵州、云南等地。然而，随着国产矿品位下降和电力成本上升，产能逐渐向北方电力资源丰富地区转移。内蒙古、宁夏等地凭借较低的电价优势，吸引了大量锰硅合金企业入驻，并凭借低廉的电价和丰富的焦炭资源构建了成熟的全产业链条，形成了新的产业集群。

　　图7：铁合金主要产区电价|单位：元/度

　　三、市场供需体系

　　（一）市场需求分析

　　锰硅合金的市场需求与钢铁行业的发展紧密相连，其主要下游集中在呈现出明显的周期性特征。在钢铁生产中，每吨钢材需要添加14-25公斤锰硅合金，用量及成本占比虽不大但不可替代。随着高强度钢材和特种钢需求的增加以及钢材国标的更新，锰硅合金的消费量持续增长。

　　（二）供给分析

　　1．资源供应

　　锰矿供应的稳定性是影响产量的关键因素。我国对进口锰矿的依赖度高，供应链存在一定风险。南非、澳大利亚等主要出口国的政策变化、运输条件波动都会影响原料供应。例如，南非港口的罢工或封锁、澳大利亚的极端天气等都曾导致锰矿供应中断，影响生产。

　　2．技术水平

　　生产技术的提升推动了供给能力的提高。企业通过工艺优化、设备改进不断提高生产效率，降低能耗。同时，环保技术的应用也促进了产业的绿色发展。许多企业投入大量资金进行技术改造，提升自动化水平，改善产品质量。

　　（三）国际市场竞争

　　中国是全球最大的锰硅合金生产国和消费国，在国际市场具有重要影响力。凭借较低的生产成本和完整的产业链，中国锰硅合金在国际市场具有较强的竞争力。然而，随着国家对高耗能行业的出口限制加剧，锰硅出口关税增加，使得锰硅的出口量占其产量的比重较小。

　　图9：锰硅出口量及出口占比|单位：吨

　　（四）价格影响因素

　　锰硅合金的价格走势受到多重因素的综合影响，这些因素的相互作用决定了市场价格的变化趋势。宏观经济形势的变化是影响锰硅合金价格的首要因素。当经济处于上升周期时，基础设施建设和制造业的蓬勃发展会带动钢铁行业需求增长，进而推动锰硅合金价格上涨。相反，在经济下行期，钢铁行业需求疲软，锰硅合金价格往往会随之下跌。例如，在基建投资加速和房地产行业景气时期，钢材需求旺盛，锰硅合金价格往往会出现明显上涨。

　　生产成本的变化是另一个重要的价格影响因素。锰矿作为主要原材料，其价格波动会直接传导至锰硅合金的生产成本。由于我国高度依赖进口锰矿，国际锰矿价格的变化对国内锰硅合金价格有显著影响。南非、澳大利亚等主要锰矿出口国的供应变化、运输条件波动都会引起原料成本的变化。此外，电力成本在生产成本中占比较大，电价的调整也会显著影响产品价格。

　　供需关系的变化同样会影响锰硅合金的价格。近年来，随着环保政策趋严和能耗双控政策的实施，部分产能被迫限产或退出市场，供给端出现收缩。例如，在2021年能耗双控政策实施期间，多个地区的锰硅合金企业被要求限产，导致市场供应紧张，推动价格快速上涨。与此同时，下游钢铁行业的产能调控也会影响需求端，进而影响锰硅合金价格。

　　下游采购价格对锰硅价格影响较大。由于锰硅合金的主要消费群体是钢铁行业，而钢厂规模通常较大，在产业链中具备较强的议价权，因此钢厂的采购价格对锰硅价格起到了风向标的作用。钢铁企业一般以月度招标方式采购锰硅合金，并在上个月底或当月月初对采购量量和价格进行确定。由于这一模式，钢厂的月度招标价格往往成为市场的价格参考，直接影响锰硅市场的整体价格走势。

　　图10：河钢招标价：锰硅|单位：元/吨

　　国际贸易环境的变化也是不容忽视的影响因素。贸易政策的调整、国际关系的变化都可能影响锰硅合金的进出口，从而影响市场价格。例如，国家增加高耗能企业的出口关税，会降低出口量，对价格形成下行压力。同时，人民币汇率的波动也会影响锰矿价格，进而传导至锰硅成本端导致其价格变化，同时还会对出口企业的盈利能力和定价策略。

　　四、产业政策与环境影响

　　（一）行业特性

　　锰硅合金行业具有典型的高污染、高耗能特征，这些特性给行业发展带来了严峻的挑战。在生产过程中，特别是矿热炉冶炼阶段，会产生大量的烟气、粉尘和其他污染物。这些污染物不仅包括二氧化硫、氮氧化物等气态污染物，还包括含有重金属的粉尘。为了达到环保要求，企业需要配套建设除尘设施、废气处理装置等环保设备，这些设施不仅投资额大，运营维护成本也很高。

　　在能源消耗方面，锰硅合金生产过程中的电力消耗尤为突出。矿热炉冶炼需要持续供应大量电力，每吨产品的耗电量高达4400度左右。这种高度依赖电力的特性使得企业对电价变动极为敏感。电价的微小变化都可能对企业的生产成本和盈利能力产生显著影响。特别是在能耗双控政策背景下，许多地区实施差别化电价政策，进一步加大了企业的成本压力。

　　（二）政策影响

　　近年来，国家针对铁合金行业实施了一系列政策措施，这些政策正在深刻改变行业的发展格局。在产能政策方面，国家严格控制新增产能，不再审批新的锰硅合金项目。对于现有产能，重点推动落后产能退出，特别是那些规模小、能耗高、环保不达标的企业。例如，要求产能在25000kVA以下的小型矿热炉在规定期限内全部关停。这些措施促使行业向规模化、集约化方向发展。

　　环保政策的不断加严是推动行业变革的另一重要力量。新的环保标准要求企业显著降低污染物排放，这迫使企业加大环保投入。许多企业需要对原有的环保设施进行升级改造，安装在线监测系统，确保污染物排放达标。环保督查的常态化也倒逼企业不断改进生产工艺，采用更清洁的生产方式。那些无力承担环保投入的小企业不得不退出市场，推动了行业集中度的提升。

　　能源政策对行业的影响同样深远。能耗双控政策的实施要求高耗能行业严格控制能源消耗。各地区对锰硅合金企业实施差别化电价政策，根据企业的能效水平确定电价水平。这促使企业加大节能技术改造投入，采用新型节能设备，优化生产工艺。一些企业开始探索利用余热发电、智能化控制等技术，提高能源利用效率。

　　这些政策的综合作用正在推动行业进行深刻变革。大型企业通过技术改造和管理创新，不断提高生产效率和环保水平，在市场竞争中占据有利地位。而中小企业则面临转型升级或退出的压力。政策的引导作用促使行业向更加集中、环保和高效的方向发展，推动产业结构优化升级。例如，一些大型企业开始布局智能化工厂，通过数字化转型提升生产效率和管理水平。新型环保技术的应用，如超低排放技术、智能除尘系统等，也正在成为行业发展的新趋势。

　　新湖期货黑色建材组

　　姜秋宇

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　　审核人：李明玉