由中国铁合金网与国际冶金资源工业协会主办的第22届中国铁合金国际会议定于2026年5月20-22日在北京市召开，我们诚邀您相聚北京，共同展望2026年铁合金发展趋势！

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中国铁合金网：向新行·闯新路丨兴和三美绿色发展科技有限公司

为深入学习贯彻党的二十届四中全会和自治区党委十一届十次全会精神，贯彻落实自治区党委、政府关于促进民营经济发展壮大的决策部署，自治区工商联开展了民营企业发展新质生产力系列典型案例征集工作，择优选出27件典型案例。即日起，自治区工商联开设“向新行·闯新路”专栏，分期刊发典型案例，分享创新经验，凝聚发展共识。

新能源直流矿热炉25万吨铁合金产能低碳项目

兴和三美绿色发展科技有限公司

基本情况

（一）企业创新发展情况

兴和三美绿色发展科技有限公司坐落于乌兰察布市兴和县城关镇兴和产业园区内，2023年10月成立，公司注册资金10000万元人民币，法定代表人王琪。兴和三美公司由乌海三美国际矿业有限公司全资控股，致力于打造“中国柔性供电低频直流冶炼铁合金示范生产基地” 和 “绿色能源使用示范基地”。

三美公司新建4×32000kVA半密闭直流矿热炉，预计年产硅锰合金12.4万吨；2×32000kVA全密闭直流矿热炉，预计年产锰硅合金12.6万吨，合计年产量25万吨锰硅合金。并于2025年4月建成了1#矿热炉和2#矿热炉生产线，2025年6月建成了3#矿热炉和4#矿热炉生产线，且1#矿热炉和2#矿热炉生产线于2025年5月投入生产，3#矿热炉生产线于2025年7月投入生产，截至2025年7月17日，目前已完成3台矿热炉的调试工作，向稳定生产迈出了坚实的一步。

（二）质量和标准化情况

公司秉承以国家标准和行业标准要求产品质量合格，引用标准如下：

GB/T4008—2008ISO5447:1980《锰硅合金——交货技术条件》

GB/T3650铁合金验收、包装、储运、标志和质量证明书的一般规定

GB/T4010铁合金化学分析用试样的采取和制备

GB/T5686.1锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰锰含量的测定电位滴定法、硝酸铵氧化滴定法及高氯酸氧化滴定法

GB/T5686.2锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰硅含量的测定钼蓝光度法、氟硅酸钾滴定法和高氯酸重量法

GB/T5686.4锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰磷含量的测定钼蓝光度法和碱量滴定法

GB/T5686.5锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰碳含量的测定红外线吸收法、气体容量法、重量法和库仑法

GB/T5686.7锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰硫含量的测定红外线吸收法和燃烧中和滴定法

GB/T13247铁合金产品粒度的取样和检测方法

主要做法及取得的成效

（一）面临或待解决的问题，拟达成的目标

兴和三美绿色发展有限公司股东为四美科技（内蒙古）有限公司，与乌海三美国际矿业有限公司（以下简称“乌海三美”）属于兄弟公司，技术团队在乌海三美深耕多年铁合金生产，其采用传统交流矿热炉进行生产多年后，深知直流矿热炉自然功率因数低，耗能高等问题。

故在2021年开始对乌海三美的一台交流矿热炉进行改造，改造为直流矿热炉。直流矿热炉具有以下优点：

1.直流矿热炉的电极一正一负为一组，电子从负电极到正电极，流动有序稳定；而交流矿热炉的三个电极的电子无序流动，电路发散，可能从电极向炉墙发散，因此功率因数由交流矿热炉的0.8-0.85提升到0.95，电耗显著降低；

2.直流矿热炉与交流矿热炉生产相比，由于直流矿热炉热利用率提高，焦炭消耗量（单耗）降低，具体而言，焦炭消耗量降低到0.51t/t合金左右，相比于交流矿热炉生产时降低5％（以固定碳含量84％左右的焦炭计）。

3.由于交流矿热炉电极端部距炉底的距离大，直流矿热炉电极端部距炉底的距离小，相较而言，20000kVA的直流矿热炉比20000kVA交流矿热炉电极端部距炉底的距离减小400—700mm，由于电极是底端放弧放电，因此直流矿热炉的热损失比交流矿热炉的小，表现为炉口温度低，因此炉口设备寿命可延长，炉口设备降温的冷却水温度低，冷却水用水量下降，冷却水损耗降低，达到节能降耗的效果。

（二）采取的主要行动，解决的关键问题

鉴于直流矿热炉在铁合金冶炼中的优势，而国内目前其他铁合金企业还没有直流矿热炉应用于工业生产的先例，故股东公司决定在兴和县兴建全部为直流矿热炉的生产线，生产铁合金，具体为：4条半密闭直流矿热炉生产线，生产锰硅合金产品，投产后年产量12.4万吨；2条全密闭直流矿热炉生产线，生产硅锰合金，投产后年产量12.6万吨。

三美公司采用的多电极直流冶炼工艺技术，改变了交流炉工艺技术的部分理论计算依据，实现了革命性的进步。公司自2024年开始建设，并于2025年4月完成1#矿热炉和2#矿热炉生产线的建设，两条产线均为32000KVA产线，于2025年5月投入生产。2025年6月建成了3#矿热炉和4#矿热炉生产线，3#矿热炉生产线于2025年7月投入生产。截至2025年7月17日，已完成1#矿热炉、2#矿热炉以及3#矿热炉的调试工作。项目建成投产后，将会成为中国铁合金行业直流冶炼技术研发生产基地，绿电使用示范基地，将成为行业高质量发展和新质生产力发展的示范型企业。

2024年，总工程师和其团队将直流矿热炉技术构思申请了专利，并在工程建设阶段会同建设单位，将专利技术转化落地，上述关键工艺和装置均取得了研究成果。

2025年5月，1#直流矿热炉和2#直流矿热炉产线建设完成后，进行了集中测试调试，现已正常生产。

（三）取得的经济效益和社会效益

公司新建半密闭直流矿热炉4×32000kVA年产硅锰合金12.4万吨；全密闭直流矿热炉2×32000kVA年产锰硅合金12.6万吨，合计年产量25万吨锰硅合金。

1.成本优势：主要来源于电价和配矿的选取。一方面，风力、火力等多种新能源发电模式使内蒙古电价明显低于其他地区，而对于高耗能的铁合金生产而言，电价是影响其盈利能力的重要因素。而另一方面，对低价矿的选择和配比也使内蒙的成本节约效果显著，生产利润尚可。内蒙整体成本维持在6100-6300元/吨，根据当前市场价格，厂商仍有300-500元/吨的利润。内蒙古锰硅生产企业的成本优势主要来源于电价优势，相比广西均价0.63元/度、甘肃0.49元/度、宁夏0.48元/度，内蒙古均价0.42元/度仅从电价层面相比成本节省超240元/吨，几乎构成了内蒙古锰硅厂家生产利润的80%。另一方面，内蒙古乌兰察布厂家在配矿方面，南非半碳酸锰矿占比为35%—40%之间，部分厂家南非半碳酸锰矿占比近50%，价格低廉的南非半碳酸锰矿和优质的生产工艺也为厂家带来成本优势。

2.产品优势：中国铁合金冶炼行业是一个拥有发展潜力的高端行业，它有着广阔的市场前景，其行业规模在近几年呈现出较快的增长趋势，协作单位需求量在逐年增加，市场需求在扩大。因此，其产品市场前景看好。

3.技术优势：公司采用的直流矿热炉优势如下。

（1）电弧电流产生的热量是铁合金生产过程中电能转化为热能的主要方式，是铁合金生产需要的主要热量来源，直接影响铁合金产品单位电耗的高低。现在交流电炉电流每秒过零100次，即每秒有100次的灭弧、引弧、再灭弧、再引弧的现象，导致交流电弧电流不稳定，这样周而复始的变化使得交流电炉的电效率损失很大，只能是随着自动控制水平、工人操作水平和原材料的变化，产生一些微小的变化，无法得到质的变化提高。而直流电炉电流不过零，没有极性的变化，从理论和原理上突破了交流上对电效率的限制，使得电效率明显提高。现在的交流电炉采用低电压大电流的操作工艺，电抗和涡流损失很大，即使采用一些技术手段也只是降低不能消除，这对电效率的提高影响很大。直流电没有涡流损失，直流变压器短网、水冷电缆、电极能通过更大的电流，电能利用率高，损耗少。资料表明直流电效率在85％以上，交流电效率在35％—55％左右，直流电效率大大提高，经过实验电效率可提高30%以上。

（2）炉料熔化均匀速度快。直流矿热炉的电弧是中心垂直形式，热量分布均匀，炉料熔化快。因直流电流方向不变，直流电弧对炉内铁水有很强的搅拌效果，使炉内熔池扩大热负荷分布更加均匀，加快了反应速度，有利于节约电能，并且可以部分使用粉矿，降低生产成本。

（3）直流矿热炉自然功率因数高。直流矿热炉功率因数可达到0.92-0.95，远高于交流矿热炉的功率因数0.55-0.75。为此交流电炉需增设静止式无功功率动态补偿装置，功率因数才能达到0.9以上，才能提高电效率，而直流矿热炉不需要无功补偿装置。

（4）直流矿热炉噪音特别低。直流矿热炉的电弧稳定、燃烧稳定，没有重新点燃和熄灭的倾向。比同容量的交流矿热炉的噪音小20dB，直流矿热炉的噪音接近无声。

（5）直流矿热炉电极功率稳定容易下插，炉底温度高。直流矿热炉电极每二根成一个回路，自成一个供电体系，和其他电极互相不影响。交流矿热炉是三根电极相互感应完成一个回路，相比之下直流矿热炉电极电流回路减少，影响因素减少30%，电极易于下插，热损失减少，矿热炉底部温度升高。交流矿热炉由于三根电极之间互相影响，功率很难平衡负荷不稳，这样炉底热量不均衡。直流矿热炉由于没有无功产生，电极上没有集肤效应，电流均匀分布在电极截面，在电极底部产生均匀的电流弧光，这样也十分有利于炉底温度的均匀分布，提高热效率。特别适合冶炼生产需要高温的铁合金。

（6）直流矿热炉生产运行中发生电化学反应，也就是反应过程发生电解反应，不需要还原剂焦炭，直流矿热炉冶炼生产过程中可以节约焦炭5％左右。

三美公司将充分利用绿色能源，使用全新直流技术，实现对传统冶炼工艺的优化和升级，节约能源减少污染。建成后，将形成年包括硅锰合金在内的产特种合金42万吨以上的生产规模，实现年销售收入35亿元，利税5亿元，同时可提供500人就业。

经验启示

（一）掌握核心技术的研发能力，助力行业打破国外技术垄断，具有可推广性。三美公司已建成一条200吨/日锰尘烧结、压球、跳汰生产线。公司自愿性清洁生产审核报告达标。三美公司一直深耕于铁合金行业，是特种合金低碳锰硅企业的领跑者，国内产品质量第一，产品销售市场主要有上海宝钢、山西太钢、包钢、酒钢、中国五矿、河北钢铁集团等大型国有钢铁企业和福建青山控股等大型民营钢铁企业，市场占有率在20%以上，持续保持行业领先地位。

2018年，兄弟公司参与山西太钢中国最薄的不锈钢“手撕钢”的研发工作，成为独家供应商。山西太钢最薄不锈钢的研发成功，打破了长期被日本、德国等国家技术垄断的局面。与内蒙古包钢合作成功开发的板材钢，开创了板材钢生产使用低碳锰硅合金的纪录。

（二）生产工艺达到了国际领先水平，领跑同行业，具有可复制性。兴和三美新能源直流矿热炉铁合金低碳项目的正式投产，将使兴和县逐步踏入 “绿色化、智能化、高效化” 的工业生产新时代，为提升产业竞争力、促进县域经济高质量发展奠定坚实基础。

项目将充分利用绿色能源，使用全新直流技术，实现对传统冶炼工艺的优化和升级，节约能源减少污染，产品单位电耗降低10%—15%，下一步力争达到降低20%以上的目标，如此的节能力度是目前全国生产工艺无法达到的。这标志着三美公司在科技进步上迈出了坚实的一步，做出了前所未有的“突破”。

来源：内蒙古工商联

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