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钢 材 期 货 第一节 钢材基础知识 一、我国是世界第一大钢材生产和消费大国 钢铁是重要的工业原材料，被称为工业的“骨骼”。钢铁工业是国民经济重要的支柱产业，是国民经济社会发展水平和综合实力的重要标志。1996年，我国钢产量首次突破1亿吨，成为世界钢产量最大的国家，并在此后一直位居世界首位。2007年，我国钢产量达到4.89亿吨，占全球的36.4%。比世界排名第二的日本、排名第三的美国、排名第四的俄罗斯、排名第五的印度、排名第六的韩国、排名第七的德国、排名第八的乌克兰之和还多。 同时，我国也是世界第一大钢材消费国。统计数据显示按照五年计划时间段分析，“八五”累计消费粗钢5.03亿吨，“九五”累计消费粗钢6.26亿吨，比“八五”增长39.5%；“十五”累计消费粗钢12.73亿吨，比“九五”增长1.22倍。到2007年，我国粗钢消费量已达到43495万吨，占全球的32.7%。而且，我国从2006年开始成为世界上最大的钢材出口国，2007年共出口6264万吨，在国际市场占有重要地位。 图1 中国和全球钢铁产量 图2 中国钢铁消费量 二、钢材的特性 进入青铜时代以来，人类与金属材料及其制品的关系日益密切，可以说没有金属材料就没有人类的物质文明。在人类使用的所有金属材料中，钢铁是使用量最大、使用范围最广泛的基础材料。其主要原因是： 1. 铁的储藏量仅次于铝，且大多以巨大的铁矿床存在于自然界中； 2. 铁矿石的冶炼和加工与其他金属的生产相比，具有生产规模大、效率高、质量好、成本低等显著的优势； 3. 钢铁具有良好的物理、机械和工艺性能； 4. 将镍、铬、钒、锰等金属作为合金元素加入铁中，可获得具有各种性能的金属材料； 5. 钢铁通过热处理能调整其机械性能，可以满足国民经济各方面的需要； 6. 钢铁具有良好的可回收性。 尽管钢铁也存在较容易锈蚀、密度较大等缺点，但纵观材料的物理、机械和工艺性能，及其技术性、经济性和可回收性等因素，在人类未来发展的相当长时期内，钢铁的基础原材料地位仍无可替代。 三、钢材的分类 钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1. 按品质分类 1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） 2) 优质钢（P、S 均≤0.035%） 3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 2. 按化学成份分类 1) 碳素钢： a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25～0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 2) 合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5～10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 3. 按成形方法分类 1) 锻钢； 2) 铸钢；3) 热轧钢；4) 冷拉钢。 4. 按用途分类 1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 2) 结构钢 a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢 3) 工具钢： a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 4) 特殊性能钢： a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 5) 专业用钢 如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 5. 综合分类 1) 普通钢 a.碳素结构钢、b.低合金结构钢、c.特定用途的普通结构钢 2) 优质钢（包括高级优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。 四、钢材生产工艺 现代钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁，将铁水注入转炉或电炉冶炼成钢，再将钢水铸成连铸坯或钢锭，经轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材。 一个钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等生产环节，是一个复杂而庞大的生产体系。我国的钢铁企业一般都是这样的全流程联合企业。 图3 钢铁生产工艺流程图 （一）冶炼原料 原料是高炉冶炼的物质基础，精料是高炉操作稳定顺行，获得高产、优质、低耗及长寿的基本保证。高炉冶炼用的原料主要有铁矿石（天然富矿和人造富矿）、燃料（焦炭与喷吹燃料）、熔剂（石灰石和白云石等）。冶炼一吨生铁大概需要品位为63%的铁矿石1.60～1.65吨，0.3～0.6吨焦炭，0.2～0.4吨熔剂。 （二）炼铁工艺 高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁