合金期货基础及分析

汇报人：刘森 合金期货基础及分析 期货从业资格号:F3071047 交易咨询从业证书号:Z0020799 审核人:韩业军 期货从业资格号:F0273312 交易咨询从业证书号：Z0003142 2024年8月26日 期货交易咨询业务资格：证监许可[2012]38号 01 铁合金分类简介 目录 CONTENTS 锰硅合金和硅铁合金介绍 03 02 04 05 合金贸易流向及特点双硅研究框架简析双硅历史走势复盘 01. 铁合金分类简介 •定义： •铁合金是一种或两种以上的金属或非金属与铁元素融合在一起的合金。它不是直接使用的金属材料，而是主要作为钢铁生产和铸造业的脱氧剂、还原剂及合金添加剂的中间原料。 •锰硅：由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中，低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。 •硅铁：铁和硅组成的铁合金，是冶炼行业的重要合金品种。在练钢行业中用作脱氧剂 和合金剂。在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。 •①脱氧剂-炼钢时用吹氧等方法使铁水脱碳及去除磷、硫等有害杂质，这一过程会增加钢液中的氧含量，氧含量过高会降低钢材的力学性能。添加一些与氧结合力比铁更强，并且其氧化物易于从钢液中以炉渣形式排出的元素，把钢液中的氧去掉，这个过程叫脱氧。硅、锰、铬系合金均有此用途 •②合金剂-用于调整钢的化学成分，合金钢中因其含有不同的合金元素而具有不同的性能。 •③孕育剂和球化剂-用于改变铸件凝固条件，提高铸件的性能。 •④还原剂，硅铁可用作生产钼铁、钒铁等其他铁合金时的还原剂。 •⑤其他用途，有色金属的添加剂；中低碳用于生产电焊条；铬铁用作生产铬化物和镀铬的阳极材料；生产耐高温材料。 锰系 普通合金 硅系 铁合金 铬系 特种合金 钨钼钒钛等 炉外法 法 高炉 电炉法 真空电阻炉法 氧气转炉法 生产方法 ①电弧电炉又称矿热炉，用碳作为还原剂。 ②生产铁合金的主要方法，其产量约占全部铁合金产量的80%。硅铁及硅锰。 ③矿热炉能量来源：主要为电弧热，其次为电流通过炉料而产生的电阻热，以及碳质燃烧热和还原剂反应热。 •①最早采用的铁合金生产方法，高炉法冶炼铁合金和高炉冶炼生铁基本相同。 •②一般只用于生产易还原元素铁合金和低品位铁合金，如高 碳锰铁、低硅铁、低锰硅、镍铁及富锰渣等。 •③优点：具有劳动生产率高，成本低。 •④缺点：高炉炉缸温度有局限性、高炉冶炼条件下金属被碳充分饱和。 •①还原剂，用硅、铝或铝镁合金作还原剂； •②热量来源，依靠还原反应产生的化学热来进行冶炼； •③主体设备，筒式熔炉； •④使用的原料，精矿、还原剂、熔剂、发热剂以 及钢屑、铁矿石等； •⑤生产的主要品种，钼铁、钛铁、硼铁、铌铁、高钒铁及金属铬等 •氧气转炉法 •①分类：转炉按供氧方式，有顶底侧顶底复合吹炼法； •②原料：液态高碳铁合金、纯氧、冷却剂及造渣料等; •③产品：中低碳铬铁、中低碳锰铁等; •真空电阻炉法 •①工艺：真空炉法的脱碳反应是在真空固态条件下冶炼时将压制成形的块料装入炉内,依靠电流通过电极时的电阻热加热,同时抽气。 02. 锰硅合金和硅铁合金介绍 •锰元素能够降低钢的脆性，改善钢的热加工性能，提高钢的强度、硬度和抗磨损度。“无锰不成钢”，钢铁行业消耗的锰占其产量的比例超过90%。锰是生产优质钢铁不可缺少的功能性基础原材料，在炼钢过程中能够脱和氧等杂质，提高强度、硬度。 •硅能够显著的提高钢的弹性和导磁性，因而在冶炼结构钢、工具钢、弹簧钢和变压器用硅钢时，都要使用硅系合金；一般钢中含硅0.15%-0.35%，结构钢中含硅0.40%-1.75%，工具钢中含硅0.30%-1.80%，弹簧钢中含硅0.40%-2.80%，不锈耐酸钢中含硅3.40%-4.00%，耐热钢中含硅1.00%-3.00%，硅钢中含硅2%-3%或更高。 •①锰铁：高碳锰铁（含碳为7%）、中碳锰铁（含碳1.0-1.5%）、低碳锰铁（含碳0.5%）。低碳、中碳锰铁主要用于生产不锈钢、高温耐热钢、结构钢、工具钢等特种钢和电焊条。高碳锰铁用于炼钢作脱氧剂、合金元素添加剂及生产中低碳锰铁。 •②硅锰：非标硅锰、高硅硅锰、6517。 •③金属锰：铝热法（含锰93%-96%）、电热法（锰93%-96%）。 •④电解锰：电解法金属锰（含锰99.7-99.9%）。 •锰硅：是由锰、硅、铁及少量碳和其他元素组成的合金，它是以锰矿、富锰渣、硅石、焦炭、白云石及萤石为原料，用矿热炉冶炼制成。 牌号 化学成份/% Mn Si C P（磷） S（硫） Ⅱ Ⅲ Ⅰ ≤ FeMn64Si27 60.0～67.0 25.0～28.0 0.5 0.1 0.15 0.25 0.04 FeMn67Si23 63.0～70.0 22.0～25.0 0.7 0.1 0.15 0.25 0.04 FeMn68Si22 65.0～72.0 20.0～23.0 1.2 0.1 0.15 0.25 0.04 FeMn62Si23 60.0～65.0 20.0～25.0 1.2 0.1 0.15 0.25 0.04 FeMn68Si18 (FeMn65Si17) 65.0～72.0 17.0～22.0 1.8 0.1 0.15 0.25 0.04 FeMn62Si18 60.0～65.0 17.0～20.0 1.8 0.1 0.15 0.25 0.04 FeMn68Si16 65.0～72.0 14.0～17.0 2.5 0.1 0.15 0.25 0.04 FeMn64Si17 60.0～65.0 14.0～20.0 2.5 0.2 0.25 0.30 0.05 锰硅合金基准交割品，符合《中华人民共和国国家标准锰硅合金》规定牌号为FeMn68Si18（锰含量 ≥65.0%、硅含量 ≥17.0%、碳含量≤1.8%、 磷含量≤0.25%、硫含量≤0.04%）、粒度为10-60mm的锰硅，其中：粒度偏差筛下物不大于5%，筛上物不大于8%。 硅锰内蒙主要成本占比 60.0% 锰矿 电费 化工焦 渣 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 富锰 •硅锰生产中主要原料有：锰矿、富锰渣、焦炭、电及其他辅料。其中锰矿和富锰渣的锰元素生产成本占比在40-50%，焦炭成本占比为10-20%、电成本占20-30%。 •一般计算生产成本配比为：锰矿2.1：1、焦炭是0.55：1，行业平均电耗4000/吨。其他辅料一般折算价格在500元/吨。 17/3 17/6 17/9 17/12 18/3 18/6 18/9 18/12 19/3 19/6 19/9 19/12 20/3 20/6 20/9 20/12 21/3 21/6 21/9 21/12 22/3 22/6 22/9 22/12 23/3 23/6 23/9 23/12 24/3 24/6 •原料中锰矿主要依靠进口，主流品种为澳块、南非半碳酸、加蓬块和南非高铁等。主要进口港口为天津港和钦州港。焦炭主要用化工焦，主流从宁夏宝丰资源购买。 ①锰含量越高，锰矿品位每降低1％，硅锰合金电耗升高135KWh。 ②含Fe适中，95%以上进入合金，铁含量随生 产品种不同要求也不一样。 ③二氧化硅不作严格限制，但不是越高越好， 配入硅石能生产出合格产品为宜。 ④粒度在5-75mm，水含量8%以下。 ①按照产地分：南非矿、澳矿、加蓬矿、巴西矿、马来矿、国产矿等。 ②按照物理性质分：块矿（粒度：6-75mm≥80%）、籽矿（粒度：0.5-15mm≥80%）、粉矿（粒度：0-5mm≥80%）。 ③按照化学性质分：碳酸矿（加纳矿，主要作为电解锰的原料使用。）、半碳酸矿（南非矿）、氧化锰矿（澳矿、加蓬矿、巴西矿）。低铁矿（Fe＜10%）、中铁矿（20%＜Fe＞10%）、高铁矿（Fe＞20%）。 块 澳 南非半碳酸 国家 储量（万吨） 储量占比 储量基础（万吨） 储量基础占比 南非 15000 23.81% 400000 76.92% 乌克兰 14000 22.22% 52000 10.00% 加蓬 2100 3.33% 9000 1.73% 中国 4400 6.98% 10000 1.92% 澳大利亚 9300 14.76% 16000 3.08% 印度 5600 8.89% 15000 2.88% 巴西 11000 17.46% 5700 1.10% 全球 63000 100.00% 520000 100.00% 国家 矿区名称 主要化学成分（%） Mn Fe P SiO2 m(Mn) m(P) m(Fe) m(Mn) 南非 马马特旺 38 5 0.02 6 7.6 0.0005 韦塞尔 48.5 11.5 0.03 6.1 4.2 0.0006 霍塔尔泽 45 13 0.05 8 3.5 0.0009 米德尔普莱茨 37.5 6 0.05 6 6.2 加蓬 莫安达 0.11 块矿 44-47 33.7 0.12 2.5-4.3 1.7 0.0022 粉矿 45-46 3.8-4.5 0.075 3.9-4.3 10 0.0029 澳大利亚 块矿1 49 3 0.075 6.5 16.3 0.0015 块矿2 43 4 0.075 10.8 10.8 0.002 粉矿 37.5 4 0.086 13.5 10 0.002 优质粉矿 51 2.8 0.15 3.7 18.2 0.0017 巴西 乌鲁库姆 45.6 11.1 0.08 1.25 4.4 0.0032 阿苏尔 42 4 0.04 2 10 0.002 印度 桑杜尔 38.4 17.5 0.66 3 2.2 0.001 班德卡 33.5 6.7 0.115 23.5 4.9 0.02 加纳 块矿 28 0.8-10 0.16 9.9-11.5 4.4 0.004 赞比亚 块矿 44-52 1-2 0.015-0.025 4-8 25-30 0.002 •我国也是锰矿主要生产地，储量在5.6亿吨左右，占世界第二，南非储量为37亿吨占世界第一。主要分布在广西、湖南、云南、贵州、重庆。但是我国锰矿品质低、品位差，锰含量低。这些特点导致并不能作为主要生产原料。 •我国锰矿进口量近年保持高位，最近四年因硅锰新增产能的增加较快，对锰矿需求也逐渐上涨，目前年进口量达到3000万吨以上。 国内锰矿主要依赖进口，每年进口量占到世界贸易的70%-75% •供需状况：从上游讲，目前硅锰仍处于产能扩张期，自身新增和产能升级投放较多，近两年产能逐渐释放。下游需求方面：钢铁行业逐渐转向进入下行周期，钢铁产能逐渐见顶，硅锰需求也逐渐见顶。两者产能投放之间的错配现象逐渐明显，在产能释放后供需错配会逐渐显现。 •下游需求计算方法：因为硅锰是用于炼钢中的脱氧剂，钢材生产中主要关注粗钢产量。按照行业平均水平每生产一吨粗钢所需要消耗的硅锰在10公斤左右。按照我们计算，我们将粗钢分为普碳钢和螺纹钢，螺纹用量单吨在23公斤左右，其他普碳钢在7公斤左右。 产量（万吨） 内蒙宁夏广西湖南云南贵州重庆 2013年 90.498.120399.645.81170 2014年 11114586.117.241.664.74.61 2015年 10913161.57.811.2185.2 2016年 21820061.99.5410.628.94.75 2017年 22317085.28.3215.625.214 2018年 32623011912.728.548.233.6 2019年 42223317118.935.97454.8 2020年 442216168.316.530.692.652.1 2021年 340244135.319.226.510655.3 2022年 360230119.41