续:国内钒氮合金的发展现状与需求情况分析

2011-2-24 8:15:43来源:作者:
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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需求情况分析
陈东辉
河北钢铁集团承钢钒钛研究所

  3.中国氮化钒产业发展解析

  钒在历史上屡次出现的价格光环效应,使整个钒产业都在崇尚“机会” ,“业内”的许多投资都在梦幻般的期待着“蜜月”再现!

               图5    国内外钒氮合金产业化流程

氮化钒是中国的新兴特色产业,产品处于成长期、市场处于培育期。在买方市场的条件下,氮化钒生产企业的市场空间在“业外”,利润空间在 “业内”-(原料空间,技术空间),氮化钒产业的兴盛与持续发展(不只需要博弈)需要其上下游产业的良性互动,协调发展!产能的改变在于自我,而产能的持续实现需要外部的协同,需要过程。

作为一种合金材料(不是电子产品),氮化钒产品的成长期(国际、国内)不过十年光景(已相当迅速);而其下游产业(含钒钢)从出现至今已经近百年,仍然需要面对许多技术与市场问题,因此,若想在氮化钒产业有所作为,需要首先做好产业的系统解析

  3.1钒与钢铁产业之鱼水关系

钒元素自1801年被发现以来,直至20世纪初在美国以微合金化元素形式应用到钢铁产品之后,其产业才得以诞生和发展,从此至今“钒”的命运就时刻与钢铁产业密切相关,谈“钒”必言“钢”。

             图6    全球钢产量与钒消费量曲线

    3.2 钒在钢铁产业的消费比例

上世纪60年代之后,随着西方世界高强低合金钢的迅猛发展,微合金化元素(包括钒、铌和钛)钒在钢铁产业中的应用比例逐步攀升,到上世纪80年代,钒在世界钢铁产业中的消费比例已超过80%;进入本世纪之后(从2000年至2009年)钒在该领域中的消费比例又进一步从85%上升到93%;钒与钢铁产业的关联度如此之大,可以说是“钢”荣则“钒”荣、“钢”损则“钒”必损。可以定论,在今后相当长的一段时期之内,钢铁工业都将是钒的最主要消费领域。

  3.3 氮化钒在钢铁产业的消费模式

  基于铌、钒、钛是中国微合金钢的最主要合金元素,钒铁与氮化钒是钒在钢中的“唯一”两种合金添加剂,笔者总结出如下公式:

 氮化钒的消费量(吨)={低、微合金钢产量(吨)-含铌钢产量(吨)-含钛钢产量(吨)-含“钒铁”钢产量(吨)}׃(氮化钒加入系数)。

      注:式中ƒ=(0.025~0.10%)

     依据上述公式,做大氮化钒的消费需要做好如下工作:

●做大微合金化钢总量;

●抑制 “铌钢”、“钛钢”数量;

●提高对 “钒铁”钢替代比例;

●提高“氮化钒加入系数”;

做为“氮化钒”企业若想影响“公式”中的变量,基本上是无能为力;做为“氮化钒”产业整体若想增加市场占有率、扩大消费数量,在主、客观上不能脱离两条基本原则:发扬特色,物美价廉!

 3.4 影响ƒ(氮化钒加入系数)的因素

 高强度钢铁材料的性能是由成分和组织共同决定。

    3.4.1微合金化技术

钒氮微合金化技术(成分设计与添加方式)

●晶粒细化—提高强度,屈服现象,强屈比

●析出强化—提高强度,改善塑性

    3.4.2 组织控制技术

●轧钢—如奥氏体状态控制(固溶和析出)

●冷却—析出和组织控制(相变)

    表1    采用热轧工艺生产的英标460B钢筋连铸坯熔炼成分要求

  

表2     采用控冷工艺生产英标460B钢筋连铸坯熔炼成分要求 

    对比表1、表2可知,含钒钢的性能主要取决于钒含量、合金品种与热轧工艺条件;获得同样性能的钢筋产品,采用控轧控冷技术可以成倍降低合金添加剂用量。

   4.合金元素的竞争

   4.1 中国含钒钢发展的历史沿革:上世纪五、六十年代,含钛及含钒的微合金钢开始在中国投入使用;1963 年易名为低合金结构钢(YB13—63),纳入的钢种牌号除Mn 系列外,包括了结合我国富产资源所开发的V、Ti、Nb 及稀土的低合金钢,并由此派生出了桥梁、造船、容器、汽车大梁、矿用等专用钢标准。鞍钢就是中国最早开发应用低、微合金钢的钢厂之一。七十年代起,钒、钛开始得到较广泛的应用。

自上世纪90年代起,中国含钒钢产量不断提高,品种不断增加,特别是在建筑用钢、管线钢、重轨钢和汽车及火车结构用钢等方面,发展十分迅速。到2000年,在中国所有已纳入国家标准中的钢种牌号中,含钒钢有139种;含铌钢有37种;含钛钢55种;稀土钢  14种。由此可见,当时含钒钢在中国已是主导品种,占所有钢种的57%。

在这一历史时期内,随着中国钢铁产量的巨额增长和钢铁品种、结构的调整进步,中国钒产业也迎来了发展的黄金期,进入新世纪以来,中国钒的消费一直呈现高速增长态势,总消费量从1987年的不足千吨(约占全球消费量的2%),增加到2007年的27 kt(约占全球消费的25%),增长了27倍以上,年均递增约18%;2009年在全球陷入金融危机的背景之下,中国钒产业一枝独秀,产量和消费量均双双突破国际份额的50%成为世界第一产销大国。

      图6   2008年钒在钢中的消费强度(KgV/Mt钢)对比

但是,尽管中国已转变为全球钒产品消费增长最快的国家,并已主导世界钒的消费增长,成为全球最大的钒产品消费国。但从图4可以看到,目前,中国钢铁业中钒的消费强度仍距欧美等发达国家80 g/t钢的平均水平有相当的距离;因此,中国含钒钢铁的品种与数量仍存在潜在的发展空间!  

    进入新世纪之后,中国含钒低合金钢和微合金钢得到了更广泛的普及和发展;但到了2003年之后,中国含钒钢的合金化应用愈来愈受到含铌钢的市场化冲击。到2007年中国含铌钢品种已发展到212个, 含铌钢新品种占全部新品种60.9%;含铌钢新品种以板带材为主,占77.35%。含铌钢年产量从2000年的170万吨发展到2009年3900万吨,含铌钢产量占全国低合金高强度钢总产量的50%以上;

含铌钢产量已连续五年位居世界第一,含铌微合金化钢已成为中国高强度低合金钢(HSLA)的主体钢材。

              图7      2001-2007年中国微合金化钢产量(万吨)

综上可知: “钢铁”却拥有合金选择权(钒离不开钢铁);与钢铁产业相比,氮化钒是一个“待嫁女”的角色,合金元素的多样性(替代性)、市场竞争性,冶金技术的替代性,都在打压钒在钢铁产业中的应用空间。

    5.氮化钒产业面临的发展问题与措施

●钒原料供应越来越充分,生产企业与产量得到空前发展,产能过剩;

海外市场尚未开拓, “业内”竞争日趋激烈,进入战国时代,产业发展寄托于国内市场;

●下游应用渠道单一,只有华山一条路,下游市场不回报,利润主要来自身技术进步和与原料企业的博弈,上游原料企业占有市场主动地位(出口,它用,囤积);

    措施:合作

●向上游靠拢,与原料企业一体化,消除原料波动性影响,提升产品自由度,减少资金占用;

●“业内”合作,规模过小的企业无法与下游市场运行模式相匹配;

●与下游钢铁企业建立、发展战略合作;

●实施技术进步并暂停重复建设;(完)

(关键字:氮化钒 成长期 上下游 发展现状 需求情况)

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