中國冶金報(bào) 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 劉經(jīng)緯
“含鈮高性能鋼強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)，目前廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋工程、汽車與交通、能源化工及工程機(jī)械等高端制造領(lǐng)域，未來在鋼鐵行業(yè)中應(yīng)用前景良好。”5月27日，中信金屬股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師郭愛民在第十一屆中國國際鋼鐵大會(huì)期間接受《中國冶金報(bào)》記者專訪時(shí)表示，鈮技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用，有利于減少能源消耗，降低碳排放，有助于鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。
鈮的應(yīng)用有助于鋼鐵行業(yè)降低碳排放
巴西礦冶公司(CBMM)首席執(zhí)行官愛德華多?里貝羅在第十一屆中國國際鋼鐵大會(huì)的發(fā)言中提到，采用低二氧化碳排放的生產(chǎn)工藝，提高鋼材等級是生產(chǎn)綠色鋼材，實(shí)現(xiàn)中國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵。而含鈮的高強(qiáng)度鋼、不銹鋼和高溫合金就是提高鋼材等級的有力手段。
郭愛民介紹了含鈮鋼材具有的獨(dú)特優(yōu)勢。一方面，鋼是由晶體組成的，一般來說，鋼材越硬就越脆，而鈮元素的加入可以使晶粒細(xì)化，這樣就可以使鋼材強(qiáng)度得到提升的同時(shí)，塑形和韌性也得到提高。另一方面，以往生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼，大多是鋼材生產(chǎn)出來以后再進(jìn)一步熱處理，例如正火和回火等。但加入鈮元素后，可以實(shí)現(xiàn)直接在線軋制生產(chǎn)，簡化了工藝流程，減少了資源的使用，提高了生產(chǎn)效率。郭愛民表示，據(jù)統(tǒng)計(jì)，含鈮鋼材的平均強(qiáng)度要比普通鋼材高10%以上，大約可以節(jié)約10%的生產(chǎn)材料，一年可以少生產(chǎn)鋼材約800萬噸~1000萬噸。
郭愛民介紹，目前含鈮鋼材的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面。一是國防，主要應(yīng)用于各類飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、超導(dǎo)體等方面；二是民用，在國民經(jīng)濟(jì)的主要領(lǐng)域，包括建筑、橋梁、船舶、海工、機(jī)械、汽車等方面均有應(yīng)用。而在生產(chǎn)廠商方面，寶鋼、鞍鋼、武鋼、太鋼等大型鋼企均已經(jīng)在高端鋼材中大批量使用鈮元素。
郭愛民表示，鋼鐵行業(yè)降低碳排放主要有三個(gè)方向：一是能源結(jié)構(gòu)的變化，即減少高碳排放能源的使用；二是工藝流程的變化，即長流程變短流程；三是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化，即把產(chǎn)品高端化，用高強(qiáng)度鋼替代低強(qiáng)度鋼產(chǎn)品，使得鋼材輕量化，用材隨之減少，能源消耗也隨之減少，碳排放也就隨之降低。含鈮鋼材正是在第三個(gè)方向上發(fā)力，助力鋼鐵行業(yè)降低碳排放。
鈮技術(shù)應(yīng)用在我國起步較晚但前景廣闊
郭愛民介紹，鈮元素的應(yīng)用要晚于其他大多數(shù)元素，國外大致在20世紀(jì)50年代開始使用，我國則是改革開放以后才開始使用，但那時(shí)我國的技術(shù)和國外有明顯差距。他指出，在20世紀(jì)80年代中信金屬推廣鈮技術(shù)應(yīng)用之前，鈮在中國的應(yīng)用幾乎為零。
郭愛民表示，鈮對于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及國防安全具有重要的戰(zhàn)略意義，而全球鈮資源90%都在巴西。中信金屬是世界最大的鈮產(chǎn)品供應(yīng)商—巴西礦冶公司在中國的獨(dú)家分銷商，2011年9月，中信金屬聯(lián)合寶鋼集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)、首鋼集團(tuán)、太鋼集團(tuán)在香港設(shè)立中國鈮業(yè)投資控股有限公司，收購了巴西礦冶公司15% 的股權(quán)，進(jìn)一步筑牢了對國內(nèi)鈮資源的戰(zhàn)略供應(yīng)。截至目前，我國每年鈮的消費(fèi)量約占全球的35%~40%，位居全球第一。
郭愛民介紹，現(xiàn)在我國每年進(jìn)口四萬多噸鈮， 80%以上用于鋼鐵生產(chǎn)。2020年，我國含鈮鋼材產(chǎn)量大約為8000萬噸，占我國生產(chǎn)鋼材總量的7%~8%。他表示，我國市場目前仍以普通鋼材為主，而含鈮鋼材多為高端產(chǎn)品，這個(gè)占比與國外還有較大差距。他進(jìn)一步介紹，鈮的消費(fèi)強(qiáng)度是評價(jià)一個(gè)國家和地區(qū)鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要標(biāo)志，即鈮元素的用量占粗鋼消費(fèi)量的比重。2020年，我國鈮的消費(fèi)強(qiáng)度約為每噸粗鋼42克鈮鐵，而歐洲和美國約為每噸粗鋼80克~110克鈮鐵，這種差距與我國鋼材消費(fèi)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。郭愛民表示，我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展到今天，規(guī)模、產(chǎn)能、技術(shù)、市場、裝備水平等都已達(dá)到世界一流水平，但品種結(jié)構(gòu)方面還存在一定差距，最主要是高端鋼材產(chǎn)品應(yīng)用占比偏低。
四十年來，中信金屬鈮團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持走以項(xiàng)目為載體的“產(chǎn)-學(xué)-研-用”的發(fā)展模式，圍繞國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)需要，圍繞鋼鐵下游工業(yè)領(lǐng)域卡脖子和補(bǔ)短板的材料問題，聯(lián)合上下游行業(yè)學(xué)會(huì)及協(xié)會(huì)，組織產(chǎn)業(yè)鏈各龍頭單位，為行業(yè)提供全面的工程解決方案。這些工作極大地推動(dòng)了我國鋼材消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級。他表示，未來，含鈮鋼材的應(yīng)用一定會(huì)更加廣泛，將有力地支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對高端材料的迫切需求。
