中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 劉經(jīng)緯
“含鈮高性能鋼強度高、韌性強，目前廣泛應用于航空航天、海洋工程、汽車(chē)與交通、能源化工及工程機械等高端制造領(lǐng)域，未來(lái)在鋼鐵行業(yè)中應用前景良好?！?月27日，中信金屬股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師郭愛(ài)民在第十一屆中國國際鋼鐵大會(huì )期間接受《中國冶金報》記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示，鈮技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應用，有利于減少能源消耗，降低碳排放，有助于鋼鐵行業(yè)實(shí)現碳達峰、碳中和目標。
鈮的應用有助于鋼鐵行業(yè)降低碳排放
巴西礦冶公司(CBMM)首席執行官愛(ài)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)現中國碳達峰、碳中和目標的關(guān)鍵。而含鈮的高強度鋼、不銹鋼和高溫合金就是提高鋼材等級的有力手段。
郭愛(ài)民介紹了含鈮鋼材具有的獨特優(yōu)勢。一方面，鋼是由晶體組成的，一般來(lái)說(shuō)，鋼材越硬就越脆，而鈮元素的加入可以使晶粒細化，這樣就可以使鋼材強度得到提升的同時(shí)，塑形和韌性也得到提高。另一方面，以往生產(chǎn)高強度鋼，大多是鋼材生產(chǎn)出來(lái)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)現直接在線(xiàn)軋制生產(chǎn)，簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了資源的使用，提高了生產(chǎn)效率。郭愛(ài)民表示，據統計，含鈮鋼材的平均強度要比普通鋼材高10%以上，大約可以節約10%的生產(chǎn)材料，一年可以少生產(chǎn)鋼材約800萬(wàn)噸~1000萬(wàn)噸。
郭愛(ài)民介紹，目前含鈮鋼材的應用主要有兩個(gè)方面。一是國防，主要應用于各類(lèi)飛機發(fā)動(dòng)機葉片、超導體等方面；二是民用，在國民經(jīng)濟的主要領(lǐng)域，包括建筑、橋梁、船舶、海工、機械、汽車(chē)等方面均有應用。而在生產(chǎn)廠(chǎng)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(ài)民表示，鋼鐵行業(yè)降低碳排放主要有三個(gè)方向：一是能源結構的變化，即減少高碳排放能源的使用；二是工藝流程的變化，即長(cháng)流程變短流程；三是產(chǎn)品結構的變化，即把產(chǎn)品高端化，用高強度鋼替代低強度鋼產(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)應用在我國起步較晚但前景廣闊
郭愛(ài)民介紹，鈮元素的應用要晚于其他大多數元素，國外大致在20世紀50年代開(kāi)始使用，我國則是改革開(kāi)放以后才開(kāi)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80年代中信金屬推廣鈮技術(shù)應用之前，鈮在中國的應用幾乎為零。
郭愛(ài)民表示，鈮對于國民經(jīng)濟建設及國防安全具有重要的戰略意義，而全球鈮資源90%都在巴西。中信金屬是世界最大的鈮產(chǎn)品供應商—巴西礦冶公司在中國的獨家分銷(xiāo)商，2011年9月，中信金屬聯(lián)合寶鋼集團、鞍鋼集團、首鋼集團、太鋼集團在香港設立中國鈮業(yè)投資控股有限公司，收購了巴西礦冶公司15% 的股權，進(jìn)一步筑牢了對國內鈮資源的戰略供應。截至目前，我國每年鈮的消費量約占全球的35%~40%，位居全球第一。
郭愛(ài)民介紹，現在我國每年進(jìn)口四萬(wàn)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(wàn)噸，占我國生產(chǎn)鋼材總量的7%~8%。他表示，我國市場(chǎng)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，鈮的消費強度是評價(jià)一個(gè)國家和地區鋼鐵產(chǎn)品結構的重要標志，即鈮元素的用量占粗鋼消費量的比重。2020年，我國鈮的消費強度約為每噸粗鋼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結構密切相關(guān)。郭愛(ài)民表示，我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展到今天，規模、產(chǎn)能、技術(shù)、市場(chǎng)、裝備水平等都已達到世界一流水平，但品種結構方面還存在一定差距，最主要是高端鋼材產(chǎn)品應用占比偏低。
四十年來(lái)，中信金屬鈮團隊始終堅持走以項目為載體的“產(chǎn)-學(xué)-研-用”的發(fā)展模式，圍繞國民經(jīng)濟發(fā)展的重點(diǎn)需要，圍繞鋼鐵下游工業(yè)領(lǐng)域卡脖子和補短板的材料問(wèn)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)了我國鋼材消費結構的升級。他表示，未來(lái)，含鈮鋼材的應用一定會(huì )更加廣泛，將有力地支撐國民經(jīng)濟發(fā)展對高端材料的迫切需求。
