卢力媛 科技日报记者 王春
我国高超纯铁制备技术取得重大突破！11月5日，记者从2024中国国际特殊钢工业展览会开幕式上获悉，由上海大学与河北龙凤山铸业有限公司（以下简称龙凤山铸业）等组成的创新联合体，经过五年的研究、实验、中试和产业化攻关，制备出纯度为99.9992%（5N级）的超纯铁，标志着我国在铁的提纯方面跻身世界前列。
纯铁是重要的工业原料，按照纯度可分为工业纯铁（2N级、3N级）、高纯铁（4N级）和超纯铁（5N级、6N级）。中国工程院院士干勇介绍，高纯铁、超纯铁因有害元素和杂质元素含量极低，具有优异的延展性、耐蚀性、软磁性、导电性、导热性等物理化学性能，是制备特冶合金、高性能功能材料的关键基础材料，广泛应用于高端装备制造、国防科技工业及高技术领域。
虽然我国是世界最大的钢铁生产国，但大规模工业化生产的纯铁纯度为2N级至3N级，高纯铁和超纯铁长期依赖进口。尤其是5N级超纯铁制备工艺，一直是世界级的科技难题。
为提升我国纯铁制备水平，2020年，上海大学、龙凤山铸业等单位成立铁基新材料研究院，并成立了国内首个以纯铁生产技术研发和应用为主要研发目标的省级研发机构，合作开发高纯铁和超纯铁新材料。
龙凤山铸业利用其独有的高纯生铁、超高纯生铁金属液为母材，通过三脱预处理、深脱硫、深度提纯、精炼、真空深脱碳脱气、凝固和精品加工等工序，国内首创火法冶金提纯4N级纯铁工艺，将铁的纯度提升至不小于99.95%，形成了低成本、专业化、规模化的4N级高纯铁生产技术，建设了全球首条火法生产4N级高纯铁生产线，产能达到80万吨。
为攻克5N级超纯铁制备技术难关，项目团队提出了区熔法提纯超纯铁方案，并设计制造出国内第一台超高真空垂直浮区感应区熔炉，采用电解-真空熔炼-真空垂直区熔三种组合方式制备出5N级超纯铁。
本次展会发布了由上海大学与龙凤山铸业等联合研制生产的高纯铁、超纯铁新产品，我国首个高超纯铁系列产品企业标准也正式发布，助力特冶行业和装备制造业高质量发展。
