工業(yè)純鐵是一種重要的鋼鐵基礎材料,，主要用于冶煉各種高溫合金,、耐熱合金,、精密合金,、馬氏體時效鋼等航空航天,、軍工和民用合金或鋼材,。根據用途，其主要分為電磁純鐵,、原料純鐵和軍工純鐵三大類,。
工業(yè)純鐵的研發(fā)進展
工業(yè)純鐵的制備技術。目前,，國內外有很多企業(yè)生產工業(yè)純鐵,。由于工業(yè)純鐵的碳含量與鋼相當，采用火法冶金即傳統(tǒng)的鐵礦石—燒結(或球團礦)—高爐煉鐵—煉鋼的長流程進行生產,，可以符合工業(yè)純鐵對碳含量的要求,。但由于工業(yè)純鐵對夾雜物含量要求極其嚴格，后續(xù)需采用特殊精煉工藝和精煉設備以滿足其要求,，因此,，大規(guī)模生產仍具有一定難度。
鋼鐵企業(yè)以現有生產流程為基礎,，開展了提高工業(yè)純鐵純凈度,、縮短生產流程和改善產品性能的嘗試,。例如，鞍鋼采用轉爐煉鋼+LF+RH真空處理+連鑄的工藝,，成功開展了原料純鐵的試制,。日本的神戶制鋼生產ELCH2電磁純鐵由于切削性較差，在其基礎上開發(fā)了ELCH2S電磁純鐵,，將純鐵含硫量提高,，改善了切削加工性能。
另一種普遍應用的工業(yè)純鐵生產方法是鐵溶液電解法,，即以待提純的鐵作為陽極,，將鐵的鹽溶液作為電解液，另一種純金屬作為陰極,，通電進行電解,，在陰極上就可以得到相當純的鐵。日本生產的電解鐵純度最高,，英美也多購買日本的電解鐵,。但是，電解鐵成本高,，價格昂貴,，限制了它的應用。如何采用短流程,、低成本,、綠色及可循環(huán)鋼鐵制造技術，是生產工業(yè)純鐵制品未來的研究方向,。
國內外工業(yè)純鐵制備技術的研發(fā)進展,。我國工業(yè)純鐵的市場需求量較大，部分需依賴進口,。國內主要企業(yè)生產工業(yè)純鐵的成分見表1,、表2,，表中所列出的是太鋼,、武鋼、寶鋼現有批量生產的原料純鐵成分,，撫順特鋼的產品是2000年采用三聯(lián)法試制的高純凈工業(yè)純鐵,，其雜質元素已達到很低的程度。表3,、表4是日本JFE公司生產的工業(yè)純鐵的成分,。比較表1~表5可見，國內主要生產廠家與日本主要生產廠家的工業(yè)純鐵雜質控制水平相當,。
研發(fā)方向展望
短流程,、低成本生產和檢測技術的開發(fā),。工業(yè)純鐵的制備工藝仍非常復雜，費用昂貴,。如何實現短流程生產,，降低生產成本，是未來純鐵研究的一大難題�,，F在工業(yè)純鐵正朝著純度越來越高的方向發(fā)展,，如何檢驗其中的痕量元素也成為研究的一個熱點。現有檢測方法存在技術復雜,、成本高和難以大規(guī)模工業(yè)應用的局限性,，仍有待進一步研究。
前沿技術的引入,。電渣重熔是20世紀末的一門前沿技術,，它可以將金屬的凝固、合成,、精煉成型等過程集中在一道工序之中,，可以得到材質純凈，成分均勻,、綜合性能優(yōu)良的鑄件,。電渣重熔是一門問世時間很短的跨專業(yè)技術，因為它不僅具有精煉提純功能,，而且具有順序凝固的功能,。將電渣重熔技術引入工業(yè)純鐵的生產工藝，有助于縮短工藝流程,，降低成本,，提高產品的最終性能。
空間提純技術是20世紀80年代美國率先開展的,。2002年我國“神州4號”也開展了空間電泳提純技術試驗,，取得了良好的提純效果。宇宙空間的超高真空,、超低溫,、無重力的條件，為金屬提純提供了優(yōu)越條件,。液態(tài)金屬具有最大的表面張力系數,，物料可自由懸浮而無需坩堝，可以實現純鐵無污染熔煉,，為生產純度更高的純鐵提供有利條件,。
新型鐵基合金材料。純鐵的純度達到一定值時，其性質會發(fā)生很大的改變,。例如鐵鉻合金(不銹鋼),，鉻含量的極限值為30%。而超純鐵中的鉻含量極限值可以達到50%,，這樣合金的耐高溫性能可以提高到1000℃以上,，可用于耐高溫的環(huán)境，如超音速噴氣機發(fā)動機等,。純鐵純度的提高將產生特殊性能的合金,，會大大擴大合金材料的使用范圍，延長其使用壽命,。
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