鈮(Nb)是排在化學(xué)元素周期表原子序第41位的元素,也是一種稀有的金屬元素,被稱為鋼鐵的“味素”。在鋼中加入微量的鈮等微合金化元素,就可以在熱加工的過程中對鋼材的物理、化學(xué)、組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能產(chǎn)生十分明顯的影響,為鋼鐵強身健骨。微合金化技術(shù)是二十世紀(jì)七十年代世界鋼鐵歷史上的一次偉大的技術(shù)革命。“鈮”(Niobium)是以古希臘神話中旦塔勒斯神的女兒-眼淚女神“尼俄伯”的名字命名的,寓意“喜悅之淚”。她見證了中國鋼鐵工業(yè)在改革開放40年中結(jié)構(gòu)調(diào)整與高速發(fā)展的光輝歷程。
改革開放40年來,中信集團(tuán)旗下一級子公司中信金屬秉持共生共享、合作共贏的理念,和國內(nèi)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)行鈮產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)、貿(mào)易合作,聯(lián)合國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游數(shù)十家優(yōu)秀企業(yè),組建了優(yōu)勢互補、利益共享、風(fēng)險共擔(dān)的研發(fā)梯隊,開中國鈮產(chǎn)品市場技術(shù)開發(fā)工作的先河,成功地推動了中國含鈮鋼技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為中國鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)進(jìn)步作出了歷史性貢獻(xiàn)。
從1989年到2019年間,中國含鈮鋼品種從12個發(fā)展到200個,年產(chǎn)量從3萬多噸發(fā)展到 7000萬噸,位居世界第一,解決了國民經(jīng)濟中高性能鋼材的需求,使中國鋼鐵工業(yè)成為在國際市場具有很強競爭影響力的產(chǎn)業(yè)。
一、從跟隨到引領(lǐng),聯(lián)合上下游來推動鈮鐵應(yīng)用在多領(lǐng)域開花結(jié)果
以始建于2000年的西氣東輸工程為例,該工程工程所使用的管線鋼需要具備高強度高韌性,高可焊接性能。修建西氣東輸工程一線時,使用的含鈮管線鋼X70全部是進(jìn)口。但在建設(shè)二線工程之前,憑借在“中信微合金化技術(shù)中心”國際科技合作的大平臺上與行業(yè)同仁對含鈮微合金化技術(shù)開發(fā)的多年努力,我國自主生產(chǎn)了高等級含鈮鋼X80,實現(xiàn)了全球最大輸氣工程的舉世矚目的西氣東輸二線全面國產(chǎn)化。中國工程院著名管道專家李鶴林院士曾感嘆道:“中國管線鋼用了十年時間實現(xiàn)了從跟隨到引領(lǐng)之路。”
中國汽車工業(yè)已發(fā)展成世界第一大市場和生產(chǎn)國。中信金屬從2005年開始與中國汽車工程學(xué)會合作,共同推動“中國汽車輕量化戰(zhàn)略聯(lián)盟”建設(shè)與發(fā)展高強度汽車用鋼的技術(shù)開發(fā)工作,從2007年起連續(xù)十年邀請并組織汽車、鋼鐵上下游產(chǎn)業(yè)專家參加德國法蘭克福汽車展,學(xué)習(xí)國外汽車輕量化技術(shù)經(jīng)驗,設(shè)立中國汽車輕量化的“車身獎”,中國汽車發(fā)展取得可喜的進(jìn)步。十幾年來,中信金屬設(shè)立三十多項產(chǎn)業(yè)結(jié)合合作項目,開展HSLA、DP、QP、PH高強度鋼開發(fā),中國車身先進(jìn)用鋼從35%提高到60%,達(dá)到國際先進(jìn)水平。支撐了中國汽車工業(yè),特別是自主品牌快速發(fā)展。
在不銹鋼領(lǐng)域,2005年中信金屬依托中國汽車工業(yè)的發(fā)展和排氣系統(tǒng)用鐵素體不銹鋼急需國產(chǎn)化的契機,組織太鋼、一汽及北科大等相關(guān)院所成立了轎車排氣系統(tǒng)用含鈮鐵素體不銹鋼的國產(chǎn)化合作平臺,針對腐蝕、高溫強度、焊接等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,推動中國轎車排氣系統(tǒng)用鋼實現(xiàn)了由奧氏體不銹鋼向含鈮鐵素體不銹鋼國產(chǎn)化的轉(zhuǎn)換。歷經(jīng)十幾年的努力,中國鐵素體不銹鋼產(chǎn)業(yè)已經(jīng)位居世界前列。
在橋梁建筑領(lǐng)域,自1998年開始,中信金屬聯(lián)合武鋼、鞍鋼及鐵道部,開展高性能橋梁鋼開發(fā)。歷經(jīng)二十年,實現(xiàn)了中國橋梁鋼從進(jìn)口到國際領(lǐng)先,先后開發(fā)出Q370、Q400、Q500厚鋼板,達(dá)到國際先進(jìn)水平,支撐中國高速鐵路快速發(fā)展,為“一帶一路”國際戰(zhàn)略做出突出貢獻(xiàn)。2012年,中信金屬又聯(lián)合鞍鋼成立了《高性能耐候橋梁鋼的開發(fā)與應(yīng)用》產(chǎn)業(yè)鏈項目,不僅成功開發(fā)了高性能鈮微合金化耐候橋梁鋼,而且成功應(yīng)用于中國首座免涂裝鐵路橋--拉林鐵路雅魯藏布江大橋,和中國首座免涂裝公路橋—官廳水庫橋。
部分應(yīng)用含鈮鋼的典型工程案例(從左至右從上至下依次為:采用含鈮高強結(jié)構(gòu)鋼的中國尊;國內(nèi)首座含鈮免涂裝耐候鋼橋--拉林鐵路雅魯藏布江大橋;國內(nèi)最大級別的首艘20000TEU的集裝箱船;大批量應(yīng)用于中俄東線天然氣管道的含鈮厚壁X80卷板)
二、從外籍專家到本土人才,通過技術(shù)合作交流孕育鈮技術(shù)專業(yè)人才
鈮鐵在國內(nèi)的推廣應(yīng)用,離不開中信金屬多年來對技術(shù)人才的積極引進(jìn)和培養(yǎng)。在技術(shù)交流上,中信金屬在過去的三十年間曾邀請數(shù)百名外國專家,近千人次來華參加多個專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)合作與交流,為中國含鈮鋼技術(shù)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)。其中,中信微合金化技術(shù)中心聘請的三位專家Dr.Camargo先生、Pascoal Bordignon先生和Dr. Malcolm Gray先生分別于1999年、2002年和2016年獲得中華人民共和國國際科學(xué)技術(shù)合作獎、中國政府“外國專家友誼獎”,并分別獲得時任國家科技部部長朱麗蘭、時任國務(wù)院總理溫家寶、時任國務(wù)院副總理馬凱以及中信集團(tuán)總經(jīng)理王炯的親切接見,以表彰他們在中國鋼鐵工業(yè)進(jìn)步中的突出貢獻(xiàn)。
在本土人才培養(yǎng)上,中信金屬在國內(nèi)設(shè)立了由國家科技部批準(zhǔn)登記的中信鈮鋼科技發(fā)展獎,并在四家院校設(shè)立了獎學(xué)金,鼓勵鈮鐵技術(shù)人才的培養(yǎng)。截至目前,累計共有645位博士和碩士獲獎。在設(shè)立獎學(xué)金的基礎(chǔ)上,建立“中信微合金化技術(shù)中心”,將其作為與上下游共享鈮微合金化技術(shù)的主體,聘請了國內(nèi)外冶金專家擔(dān)任中心專家委員會成員,并每年組織舉辦各類國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流會議。如“中信微合金化技術(shù)中心年會暨中信-CBMM R&D項目報告會”每年三月定期在北京舉辦,來自鋼鐵、汽車、能源等各行業(yè)數(shù)百人參會,共同探討最前沿的微合金化技術(shù)成果。此外,為加強含鈮鋼物理冶金的基礎(chǔ)理論研究和含鈮鋼新品種的生產(chǎn)、工藝技術(shù)的開發(fā),中信金屬、巴西礦業(yè)公司與北京科技大學(xué)、鋼鐵研究總院、上海大學(xué)分別成立了聯(lián)合實驗室。與此同時,中信金屬還積極參與含鈮鋼應(yīng)用行業(yè)的國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的修訂,推動含鈮新材料的開發(fā)、應(yīng)用、推廣,固化鈮消費的基礎(chǔ),先后參與修訂了《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《低合金結(jié)構(gòu)鋼》、《高層建筑用鋼板》、《橋梁結(jié)構(gòu)用鋼》及《鈮鐵》等三十余項規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
三、從含鈮鋼生產(chǎn)大國到含鈮鋼生產(chǎn)強國,把握供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革契機,促進(jìn)“中信鈮”品牌不斷成長
從“什么是鈮”到“什么是鈮微合金化技術(shù)”再到“含鈮鋼有什么應(yīng)用”,中信金屬與國內(nèi)冶金行業(yè)同仁一道研究鈮、使用鈮、推廣鈮,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共生共享、合作共贏。這些不懈的努力,在我國冶金企業(yè)從生產(chǎn)低級別鋼種向高強度微合金化鋼的發(fā)展過程中,發(fā)揮了積極的作用,有力地促進(jìn)了我國鋼鐵工業(yè)品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整、產(chǎn)品的升級換代和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,為實現(xiàn)我國從鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉(zhuǎn)變做出了突出貢獻(xiàn)。
目前,中國是已經(jīng)成為含鈮鋼生產(chǎn)大國,正在闊步行進(jìn)在含鈮鋼生產(chǎn)強國的道路上。“中信鈮”已經(jīng)成為中信的著名品牌,獲得了業(yè)界和下游的廣泛認(rèn)可。開發(fā)和生產(chǎn)高附加價值的新鋼材,對于中國鋼鐵工業(yè)既是機遇,也是行業(yè)從規(guī)模發(fā)展走向高質(zhì)量發(fā)展的重大任務(wù)。中信金屬期待能夠在工業(yè)材料進(jìn)步和其他應(yīng)用的開發(fā)中,通過與產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共生共享、共同合作,為產(chǎn)業(yè)的換代升級,發(fā)展高品質(zhì)鋼材做出更大貢獻(xiàn)。相信旦塔勒斯神的女兒-眼淚女神尼俄伯,一定會為中國含鈮鋼技術(shù)發(fā)展的成功而再次流下喜悅之淚。