本文是河北钢铁集团承钢钒钛产业研究中心主任陈东辉先生在中华商务网第八届(2010)中国钨钼钒市场局势峰会会议上所做的报告,经授权在中华商务网独家发布,未经本网许可,严禁转载,违者必究。
国内钒氮合金的发展现状与需求情况分析
陈东辉
河北钢铁集团承钢钒钛研究所
序言:钒是钢铁工业中的重要合金添加剂,(少量的)钒就可提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。在过去至目前的历史阶段中, 钒铁一直占据世界商品钒合金的霸主地位(这种状况至今在西方钢铁产业依然如故),但是这种情况在中国自2002年开始发生改观,钒氮合金出现在新世纪的历史舞台,并正在加快成为新的钒合金添加剂主角。
1. 钒氮合金的 “角色”
1.1 “最优”钒合金角色
钒微合金化强韧化机理:研究证明-钒在微合金钢中主要是通过细晶强化、沉淀(析出)强化和固溶强化来实现钢铁材料的强韧化。
图1. V-N钢中各种强化机制对屈服强度的贡献
钒是钢中强碳-氮化物形成元素,机理研究证实:由于钒具有优先形成碳化物或碳氮化物及其在铁素体中溶解度剧烈变化的特性,因而其在冷却时在铁素体析出细小、弥散分布的碳化物VC或碳氮化物V(CN)质点,从而产生析出强化,使钢的强度升高;在钢中,氮化钒比碳化钒具有更低的溶解度,氮在钒钢中极大地提高了钒的碳氮化物核化的动力,同时,也提高了析出物的密度和析出强化的等级。
换句话说,钒在钢中的微合金化作用主要是通过氮、碳化钒来实现的。因此,氮化钒是高强度微合金化钢铁材料中最佳的钒合金添加剂,同钒铁相比,钢中使用氮化钒可以节约20%~30%的钒资源,并且在市场售价相当的情况下,(攀钢)氮化钒的生产成本要比八零钒铁低10%以上,所以,氮化钒产品对生产企业、对用户、对社会具有多重效益,氮化钒被列入2005年《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》260个推广项目之一,氮化钒作为“绿色”、“高效”钒合金产品正在逐步取代钒铁一统天下的市场份额。未来五年,氮化钒的国内市场容量将突破两万吨。缺少氮化钒就等于缺少半壁钒市场的话语权!
1.2“微量”添加剂角色
钒用在高强度,高性能钢中,只需加入适当的,非常少量的钒(过量加入既没有经济意义,也没有相应改善效果)就会发挥重要作用,就可以显著改善其性能,被称为合金中的“维生素”。
图3. 钒(0.015-0.02%N)对C-Mn-Al-V钢板铁素体晶粒尺寸的影响
图4. 钒(0.015-0.02%N)对C-Mn-Al-V钢板屈服强度的影响
氮化钒的使用进一步加剧了钒的微量化作用,降低了钒在钢中的的消费强度(下降15%~30%)。
2.中国氮化钒产业状况
2.1产业诞生时间短、产能发展迅速
中国氮化钒在2002年完成工业化攻关(攀钢)之后,到2010已有与在建产能突破了3万吨,主要新增产能形成在近3年,年产5000~10000吨的产业园区屡见报道,“人民战争”的效应再度体现!
●商洛5000吨氮化钒生产基地 (商洛市市长魏增军)。
●南阳汉鼎钒业公司1000吨氮化钒项目(2005年4月开工建设`,2008形成产能)。
●安徽(滁州)港铭新材料科技有限公司(中港合资)钒氮合金项目,项目总投资为2800万美元,一期年产2000吨, 2010年底建成投产;二期年产4000吨,2011年建设投产;三期4000吨,2012年建设投产。
●2007-05吉首鸿源工贸有限责任公司年产1000吨氮化钒项目落户湘西自治州吉凤经开区。
●2009-7湖北钟祥华帮实业有限公司1000吨钒氮合金项目。
●2008-11北京炜润达冶金材料有限公司1500吨钒氮合金项目落户商丘经济开发区。
●2009-5中色(宁夏)东方集团有限公司2000吨/年钒氮合金项目建成投产。
●安阳昱千鑫冶金耐材有限公司6条钒氮合金生产线,2010年中期建成,设计年生产能力2000吨。
●浙江野风新材料科技有限公司2000吨/年钒氮合金项目。
●2010河南西峡县中嘉合金材料有限公司1000吨钒氮合金项目。
●承钢-承德金科钒氮合金产能3600吨。
●攀钢2011年将新增产能2000吨,总产能达到4000吨/年。
2.2发展盲目、产能闲置率高
片面认识导致攀比式发展:氮化钒的光环效应,致使各地氮化钒项目如雨后春笋般破土而出,各个钒产区更是争先恐后,已建和在建项目突破30余家,攀比规模、争“先”恐“后”。
事实上由于下游产业需要“认知”、下游市场需要“培育”,所以新品氮化钒从诞生之日起,就必须面对买方市场;国内氮化钒产能的迅速增加,更进一步加剧了产品的过剩与竞争局面。2009年国内钒氮合金总产量在6000~7000吨之间;高产能、低产出,需求疲软致使许多生产厂家被迫打打停停,效益大打折扣。
目前中国氮化钒产业形成以下局面:
●占据原料、技术与市场优势的大型钒企产销继续保持稳定与增长,攀钢2010年产量(2050吨)与去年持平,承钢-承德金科钒氮合金(含氮化钒铁)产量达到1820 吨(比2009年增加830吨);两家企业产品全部售出。
●少数企业不过分追求产能,生产数量保持与用户衔接,力求稳扎稳打。
●多数企业试产即停产,不能持续保持与市场衔接,加之后续“项目”不断入围,更导致产能闲置率日趋提高。
●近一半的氮化钒生产企业,要同时面对上游原料与下游市场的双重压力,生产经营进退维谷。(未完待续)
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