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【中国钒铁之冠】占据市场主导地位 攀钢钒铁:从钒渣到“钒中钻石”

发布日期:2023-12-04 来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网 作者:本站

中国西南,在被誉为“阳光花城,钒钛之都”的四川省攀枝花市,坐落着鞍钢集团攀钢的钒产业主要生产基地――钒钛股份攀枝花钒制品分公司。中国钒冶金史上的首炉工业化钒铁便是出自于此。它的诞生填补了我国钒铁产品的空白,让攀钢拉开了钒制品深加工的序幕,也为后来钒产品跨出国门、打入国际市场开了先河。

钒铁产品呈银白色块状,高价值的金属钒含量≥80%,称为高钒铁(如FeV80,即80钒铁);钒含量≥50%,称为中钒铁(如FeV50,即50钒铁)。这种产品作为炼钢添加剂,可以改善钢材的综合性能,如增强钢的耐磨、耐热、耐腐蚀、强韧等性能。多年来,攀钢生产的FeV80、FeV50具有钒含量稳定、收得率高、杂质元素含量低等优点,畅销国内外市场。2021年,攀钢钒钛申报的“钒铁产品”获评工信部第六批制造业单项冠军产品。2023年,面对严峻市场形势和降本压力,钒钛股份攀枝花钒制品分公司以市场为导向,以品质为保障,立足现场,经济高效组织生产,合同兑现率100%。

从零探索,拉开钒铁冶炼序幕

攀西大裂谷拥有丰富的钒资源,钒的储量占全国的62%,占世界的11.6%。建设钒铁生产线对加快中国钒产业的发展,实现攀钢由资源优势转变为经济优势具有十分重要的意义。

20世纪70年代,攀钢只能生产钒的初级产品——钒渣;进入90代初期,随着攀钢五氧化二钒生产线的建成投产,攀钢能够生产出钒的基本产品——五氧化二钒。因此,如何进一步提升钒制品深加工,成为了攀钢必须研究的课题,而开展高钒铁的技术研究、建设钒铁生产线也就被提到了议事日程上来。

1990年7月3日,攀钢决策层对建设钒铁生产线可行性报告进行了审查,开展了“钒铁试验生产线”的厂址选择审查会,最终将年产300吨的钒铁试验生产线选在了攀枝花钒制品分公司。

1990年7月19日,大裂谷火红的凤凰树将金沙江水染得格外红火,钒铁试验生产线开建。经过3个月的日夜奋战,攀钢炼出了的第一炉钒铁,这也是中国钒冶金史上第一炉用工业化装置冶炼出来的第一炉钒铁,它标志着攀钢钒制品向深加工迈出了关键一步。

时光如梭,到1996年,攀钢已经形成年产转炉钒渣11万吨、五氧化二钒2000吨的钒制品生产能力,扩大钒制品的深度加工规模已势在必行。

从1990年到1996年,攀钢的钒铁试验生产线已经运行了6年,其生产规模也已经从设计的300吨/年发展到了1300吨/年,为攀钢创造了可观的经济效益。与此同时,钒铁生产的技术经济指标,与国外先进的钒铁生产厂家相比,仍存在差距,而且生产规模也较小,钒铁试验生产线就此完成了其历史使命。

改善工艺,钒铁生产进入新阶段

钒的产品大致分为3个层次,即钒的初级产品钒渣,钒的中间产品五氧化二钒、三氧化二钒,钒的终端产品钒铁、钒氮合金等。钒产品的附加值随着产品层次的不断提高而不断增加,最终生产钒的终端产品。

经实践表明,利用三氧化二钒作为钒铁冶炼的生产原料,比以五氧化二钒为原料冶炼钒铁要节约30%~40%的铝,具有成本低、回收率高、更环保的优点。为了充分利用攀钢已有的钒资源,提高经济效益,拓展钒制品的国内外市场,增强企业的出口创汇能力,攀钢计划新建三氧化二钒与钒铁生产线。

20世纪80年代,德国、奥地利、美国成功制取V2O3技术并产业化。当时国内没有三氧化二钒生产技术,相当于是一个技术空白。1996年7月份,攀钢完成了三氧化二钒和钒铁产线的初步设计,该设计中钒铁的设计规模初定为2000吨/年。1997年1月份,攀钢对这一设计进行了修改,钒铁的设计规模为4000吨/年。

1996年9月份至12月份,攀钢建成了三氧化二钒半工业试验产线,并生产出了产品,但要实现产业化生产仍需花费很大的精力和代价。面对这块“硬骨头”,科技人员一直在坚持不懈地努力,并与德国钒技术专家进行了多次技术交流。

1998年7月26日,在德国专家的指导下,攀钢三氧化二钒产线沉淀工序开始进行球形APV(红钒)沉淀,然而,沉淀出的APV并非球形APV,让人们悬着的心又开始绷紧了。原来,非球形APV生产的三氧化二钒不能满足钒铁生产的需要,只有球形APV生产三氧化二钒才能满足钒铁生产需要。随后,在技术分析会上,攀钢技术人员和德国专家为了沉淀的工艺参数开始了激烈的辩论,最后,德国专家同意采用攀钢提出的工艺参数。当年7月28日上午9时,在做好一切准备工作后,开始了新一轮的沉淀试验,最终生产出了球形APV;随后,攀钢于8月7日用球形APV生产出了大比重的三氧化二钒产品,标志着该公司真正拥有了先进的钒制品生产技术,在场的德国专家也由衷地竖起拇指连说:“OK!OK!”

新建的钒铁生产线充分借鉴GFE公司(德国电冶金公司)的经验,利用低价的钒氧化物为原料,采用电铝热法生产工艺,钒的回收率可达97%以上,大幅度降低生产成本,综合经济效益更好。

经过多方努力,攀钢的钒铁产线于1997年5月份破土动工,1998年5月份建成投产。1998年5月29日,新建的钒铁新产线钒铁冶炼一次点火成功,冶炼出了第一炉钒铁,标志着攀钢钒铁生产进入了新的历史阶段,为攀钢钒铁生产工艺的进一步优化、技术水平的进一步提升打下了坚实的物质基础。

提升品质,钒铁产品打入国际市场

单项冠军产品是指在全球市场占有率位居前三、生产技术和工艺处于国际领先水平、质量精良、关键性能指标达到国际同类产品领先水平,并达到能耗限额标准先进值的产品。这项单项冠军产品,最初却有着突出的质量问题。

攀钢新的钒铁产线建成投产后,与试验生产线相比,工艺变化较大,产品质量问题突出,因此在生产线投产以后的半年时间内,都无法生产出国际市场上畅销的微碳钒铁,造成大量的产品积压。这给钒铁产品的销售带来了极大的困难。彼时,攀钢所有钒工作者心中就只有两个字——质量!

而后,他们的一切工作都围绕着钒铁质量转:第一步,组织全体攻关人员对试验失败的钒铁产品进行全面的分析;第二步,攻关小组成员到生产现场跟踪、进行条件试验,进行原因排查。技术人员通过仔细分析钒铁中碳的来源,从原料配方、冶炼制度、炉前操作入手,创造了独特的三氧化二钒生产微碳钒铁工艺,解决了该生产线最大的技术难题……

随着钒铁质量问题的解决,攀钢的钒铁源源不断地出口到西欧、北美、东南亚等。听闻攀钢开发利用钒产品的传奇经历,澳大利亚的客商也加入了钒铁的抢购行列。

1999年下半年,国际市场钒价下跌,钒铁产品出口形势严峻,但国内中钒铁较畅销,为效益最大化。在此形势下,攀枝花钒制品分公司与攀研院着手研发三氧化二钒冶炼中钒铁工艺,1999年7月1日,生产出了第一炉中钒铁,并在短时间内实现了工业化生产,投放市场后,由于其晶形结构好、产品纯度高,深受用户好评。

2004年,攀钢争取到了国家钒铁技术标准的制定权,以攀钢钒铁企业标准为基础,结合中国钒铁生产的技术及工艺实际,制定了我国第一个钒铁技术标准,并于2004年6月1日开始在全国实施。这不仅填补了国内钒铁技术标准的空白,而且为攀钢钒铁出口国际市场创造了条件。

随着攀钢钒渣产量的提升和钒产业规模的扩大,原有的氧化钒生产线和钒铁生产线已不能满足要求,为此,2007年,攀钢进行了钒铁三期工程建设。2008年7月份,钒铁三期工程建成投产,设计规模为年产8000吨。同在2008年,攀钢研制出的钒铁(FeV80)标准样品成为我国第一个钒铁(FeV80)国家标准样品。这为我国钒铁(FeV80)出口和质量异议处理树立了“标杆”,对进一步提高攀钢在钒铁(FeV80)生产中的质量控制和检测水平具有重大意义。

2021年4月份,为进一步提升市场竞争力,攀枝花钒制品分公司整合钒铁、钒铝产线及产品发运工作,成立钒合金作业区,主要负责钒铁、钒铝及钒基多元合金生产,具备钒铁8000吨/年、钒铝600吨/年的生产能力,钒铝合金通过了ISO 9001、民用航空质量管理体系认证,拥有国家专利技术10余项,获得四川省科技进步奖1项。为该公司创效做出积极贡献。

攀钢钒铁生产20余年来,产品远销西欧、北美及东南亚地区,由于产品质量过硬,杂质含量低、含钒品位有保证,被用户称为“让用户放心的产品”,而结晶断面闪闪发光,又被用户称这“钒中钻石”,深受用户青睐。攀钢钒铁产品先后荣获“冶金博览会金奖”“四川省名牌产品”等称号。

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