对承钢《氮化钒铁》国标征求意见稿的公开回复
关键词:邯郸方华、《氮化钒铁》标准、山东钢铁、承钢与金科、N/V≥0.2、南非海菲尔德、合成设备、环保节钒
概述:山东省内钢铁企业济钢、莱钢、日钢等多家大中小型钢厂全面使用氮化钒铁,成为继河北、辽宁、山西五个国内钢产量最高省份中第四个大面积使用氮化钒铁省份。据报道招标量是同期氮化钒的2倍!意义深远,同时得知承钢受国家标准局委托编制《氮化钒铁》国标,并发出征求意见稿。作为国内氮化钒铁第一个企业标准制定者倍感鼓舞!征求意见稿简介中只提到2006年后情况,对2006年以前的重大事件轻描淡写!也许是承德临时工打字员工作失误,删除掉氮化钒铁的许许多多第一次!作为国内氮化钒铁研发项目技术负责人;2004年国内第一个氮化钒铁生产企业原邯郸市方华合成材料有限公司技术负责人,和国内第一个《氮化钒铁》企业标准制定者,及十年来在国内各地不遗余力推广氮化钒铁的本人来说,确信国家标准出台对于产品推广应用方面的积极作用,体会颇多,感慨良多!同时对氮化钒铁的发展以及由此可能对国际、国内钒产业发展格局,给行业和投资人带来的不可避免的改变(也许革命),同时尽可能还原氮化钒铁应有的历史原貌,揭秘背后不为人知的故事,披露某些也许有意无意隐藏的事实和真相。
一、山东省钢铁企业大面积使用氮化钒铁的现实意义与深远影响
山东钢铁大量大面积应用氮化钒铁对氮化钒铁、钒氮合金(氮化钒)的影响不言而喻!山东三大钢铁氮化钒铁招标量是同期氮化钒的2倍!严重挑战了钒氮合金(氮化钒)(以下为与国际接轨统统称为氮化钒或钒氮)在国内市场的统治地位!也使山东成为继河北、山西、辽宁之后(按先后顺序)国内第四个全面采用氮化钒铁的钢铁大省,把氮化钒拉下神坛的原因到底是什么?据可靠消息是,使用氮化钒铁在生产460、500Mpa 尤其抗震钢筋时吨钢成本比使用氮化钒降低5-10元!且性能稳定波动小,冶炼速度更快,现在两种产品在山东同场竞技,到底孰优孰劣,鹿死谁手!时间、实践自会检验!大家都拭目以待!本人2005年希望看到的情景终于变为现实如何能不欢欣鼓舞举杯畅饮!河北、山西、辽宁钢企也许纳闷,我们几乎100%使用氮化钒铁你也没有那么激动,为何部分同时使用却使你如此激动?两种产品同场竞技,一个是洋血统,一个完全土生土长!一个出自名门望族;一个纯粹来自民间草根!一个是国家重点攻关项目,一个出自一个炼钢厂长的初衷;一个是国优、部优:一个只是邯郸市优!就像一个是功勋卓著的华雄,一个只是名不见经传的马弓手!谁能笑傲江湖?只有真刀真枪过招!我曾经对某位炼钢厂长夸下海口,如果以一百炉为单位比平均成本、性能,即使进口氮化钒也会输得很惨!我希望山东钢铁人来公正评判!
说到山东钢铁与氮化钒铁的渊源,莱钢、济钢各有千秋,我们2004年研发氮化钒铁时参考资料中既有莱钢技术中心张婕等所发表的论文,堪称国内氮化钒铁应用论文第一人!第一篇!其结论氮化钒铁在小规格钢筋生产中可节钒58%!堪称第一!2003年11月国产氮化钒铁第一次在邯钢三炉钢筋试验大获成功。2004年氮化钒铁批量供应邯钢后即想到莱钢推介,想法是能与莱钢使用过的进口氮化钒铁做个比较!老总一句必须在莱钢建立生产线否则不用的要求或玩笑,使我们望而却步,国产氮化钒铁也与莱钢在2004年失之交臂!如果当时思想再解放点,也许今天起草国标的单位应是莱钢!氮化钒铁在其他钢种上的应用尤其H型钢上,也许提前N年实现,也许已没有也许!
国内多家钢铁企业知道邯郸方华生产氮化钒铁始于2004年5月无锡全国炼钢轧钢连铸会议,会后多家企业邀请去试验或投标,但多数因为采用进口氮化钒的标准而作罢!2004年11月在新兴铸管、安钢试验成功后,到济钢做试验,与攀钢氮化钒同场竞技,打成平手! FeV68N14 与V78N16 (或VN12)吨钢加入量相同!性能相近价格亦必须相同!氮化钒铁比国产氮化钒节钒12.5%由此得来!引得攀钢代理大为光火!威胁停供原料FeV80。当时国内电炉FeV80只有攀钢生产,南非海菲尔德公司FeV80国内无法买到,从此激发了我使用FeV50研制生产强度更高、原料更易购、适应面更广的氮化钒铁的想法。
济钢试验成功后,2005年3月签订10吨供货合同,攀钢订货20吨,氮化钒铁和氮化钒短兵相接,更进一步同场竞技的机会,也是氮化钒铁扬名山东的大好机会,因为化验标准缺失而得而复失!济钢将两家样品送到北京化验,一月后化验结果出来,我公司钒氮合金(当时都称钒氮合金)钒含量比合同约定低,氮合格,攀钢产品只有钒一项,未见氮指标!是否未化验氮不得而知!只得按合同约定退货处理!当时济钢FeV50采购价格已经43万元/吨,即使钒含量65的氮化钒铁也远超过43万元/吨,何况济钢试验报告结果证明一公斤氮化钒铁(FeV68N14)至少相当2公斤FeV50!此次的退货也客观上使济钢应用氮化钒铁的时间延迟好几年!氮化钒铁与氮化钒鮑山论剑机会就此错过!同时也使我深感制定氮化钒铁国家或行业标准日益重要和紧迫!
二、氮化钒铁标准和承钢与氮化钒铁的第一次亲密接触
2004年下半年开始使用国产FeV80(电炉、炉外)后,送检结果差异很大,个别时候钒指标低于企标,但钢厂使用效果和钢筋终点钒指标与使用海菲尔德钒铁时没有太大变动,为找出原因,曾委托国家检测中心对所有元素做全分析!结果却令人大跌眼镜!所有元素含量总和只有94 %!远远大于合理分析误差,面对老领导的质询,中心主任也一脸无奈,提出免化验费。如果按照V/N≈4:1分配未知5%的成分,即使分析结果和钢水中实际钒含量相吻合!主任对我们提出的以后化验结果乘某系数加以修正的建议一口回绝!而且得知当时氮含量最高只能化验到16%!所以济钢出现钒含量低的情况我已有心理准备!联想到曾有大钢厂化验FeV80时结果居然是V《37%的乱象,选择双方共同取样复检实际意义并不大。没有标准和标准试验方法,确实严重制约了氮化钒铁大步走向国内更多的钢铁企业和更多的应用领域,同时也限制了氮化钒铁的投资和快速发展。承钢受托编制氮化钒铁国标也是众望所归!可喜可贺!
提到标准和节钒有一人的贡献不得不提,他就是中国冶金报的记者王庆先生,他于2004年12月23日在中国冶金报发表的《正确理解标准,经济高效应用》一文,使国内多家钢厂HRB400 内控钒指标由V≮0.05%,降低到V≮0.035%或0.030%,直接节钒30-40%!结束了国内HRB400钢筋实际交货性能500Mpa的历史,可谓字字值千金!此后,氮化钒铁与氮化钒结束隔空喊话,进入贴身近战。
三、承德与氮化钒铁的渊源
承德第一次大批量试用氮化钒铁始于2006年6月8日,通过今天承德金科公司前身承德益远公司用粒度不符合国标的五吨FeV50交换邯郸氮化钒铁FeV45N10五吨,在100t转炉上试验轧制20炉HRB400Φ32钢筋,其中试验关键先决条件是不得与承德自产氮化钒做任何比较!虽然我们一再叮嘱吨钢加入量1.0KG 足够了,但是钒经验丰富的承钢还是按照自己认识判断决定加入量,吨钢加入1.165KG, 轧制结果除一炉钢筋性能495Mpa外,其余均超过500Mpa 。由于承德铁水中余钒按100%吸收计算,氮化钒铁的吸收率只有90%左右,并且余钒越高吸收率越低,与氮化钒相当。我当时提出异议,认为铁水中的钒也应有吸收率,最多按钒铁吸收率计算,不可能100%!否则转炉炼钢提钒根本无法实现!为进一步验证钒吸收率超过95%,2006年8月30-31日冶炼28炉Φ28钢筋,吨钢加入量直降33%,除一炉自动回炉外,其余全部合格,氮化钒铁吨钢加入量只有FeV50加入量的52%,钒的吸收率全部扣除余钒为87.83%,不扣余钒吸收率为107.77%!无论如何钒的吸收率超过了95%,余钒还是100%,双方皆大欢喜!
此次承德试验结果使承德下决心自己生产氮化钒铁,重金买断燕郊的利用FeV50生产V50±2% N12±1.5%的专利生产氮化钒铁,成立承德金科科技开发有限责任公司,缓扩建所谓先进性、节能性远超美国和攀钢的微波加热高效节能工艺生产氮化钒,从此河北形成南北呼应之势,从2007年后,依托资源和承钢钢筋生产量大质优的优势,形成后来居上之势,对氮化钒铁的推广应用起到积极作用,也是承德作为国内钒业巨头笑傲江湖与攀钢华山论剑分庭抗礼的利器,所以说由承钢出面编写国标,对促进氮化钒铁取得更广泛的应用,走向更多领域奠定基础。只是氮化钒铁(FeVN),这个无论按ISO命名法还是按化学成分都当之无愧的钒氮合金,只得忍受饱受国际同行诟病的氮化钒(VNC)鸠巣雀占!而且FeV55N12这个牌号也是由承德金科在国内2009年率先推出,尽管其主观目的是为了将我挤出凌钢,独占市场,演一出周瑜在前方攻城,赵云在后面占地的好戏,但是却使得这个效率不高、耗能徒增、质量难控制的产品因为钒、氮比FeV45N10都略高而成为市场追逐的宠儿!成为标准中三个牌号中的一员。
四、又是一个0.2!致命的?革命的?
仔细阅读山东钢铁招标氮化钒铁技术要求就会发现,除了化学成分和粒度、包装要求外,有一个指标和数字引人注目,也是山东钢铁独创!那就是N/V≥0.2! 反过来看就是V/N≤5,而本人2004年首次提出氮化钒铁钒氮比即V/N ≤4.13,(那时并不知氮的化验最高值16%封顶)曾被广为引用,但却无人将其列为技术指标,其实N/V≥0.2是衡量钒氮微合金化强弱能力的重要指标。这个N/V≥0.2是钢筋性能能否均匀稳定的关键因素!这个指标也许让氮化钒厂家担惊受怕,寝食难安,害怕自蔓延到国内更多钢厂,而自己生产的产品,自测几乎很难达到指标!0.2是代表了5 Mpa钢筋强度差距和背后成本之差(后面详述),会否使有些氮含量不达标的企业和产品,甚至工艺走向末路!产品无人问津!滥竽充数的南郭先生们该梦醒了!对于钢厂采购优质高效氮化钒铁乃至氮化钒都有积极意义,从此国产钢筋质量将会出现更可靠保证。有了这个不起眼的0.2,炼钢厂和轧钢厂为钢筋降级责任归属的争论可能画上句号。功莫大焉!
提到0.2,我脑海中浮想的是2005年之后的铌铁代替钒的滔天巨浪,几乎使每个钒从业者难以忘怀。2005年的钒价格疯狂过山车似的暴涨暴跌,使得国内钢铁企业谈钒色变,纷纷转向价格平稳的巴西进口铌铁,铌铁代替钒的呼声一浪高过一浪,响彻全国。建国门外大小旅馆长年住满来自全国各地钢厂愁眉不展的铌铁采购员。尽管科技人员殚精竭虑,八仙过海,巴西铌聘请的冶金专家走马灯似的全国各地钢厂传授绝技,仙人指路,但是鲜有钢厂能开发成功合格铌铁钢筋,不合格加铌钢筋比比皆是,钢筋不合格的原因基本都是没有明显的屈服平台!忽然一个0.2从天而降,转眼间神州大地到处都是某某钢厂成功开发出含铌钢筋,其实是不知某位仁兄重温了下生疏的材料力学定义:对于屈服形变不明显的材料,可用σ0.2即材料形变0.2所对应的强度视为其屈服强度!只要解放思想,将过去人们心目中屈服形变非常明显的钢筋归类到形变不明显材料,问题便迎刃而解!σ0.2成为2006-2007年当年钢铁企业的最流行词汇和符号。也是这小小的0.2压得钒行业整年都翻身不得,钒行业遭遇美国反倾销中国钒铁以来最严重的信任危机,许多从业者谈σ0.2即色变。国家相继出台许多政策限制钒产品出口,试图切断与国际市场紧密相连的投机炒作,平抑价格,重拾信心。直到2008年汶川大地震后,惨痛的教训使人们才认识到没有屈服平台的钢筋往往会发生事先毫无预警征兆的断裂,严重缺乏抗震性能。钢筋生产经过使用钒铁、钒氮、铌铁、铌钒复合后,从新回到钒氮微合金化路线上来。
N/V≥0.2是有些氮含量不达标的企业和产品的克星,过去很多钢厂无法分析氮含量,钒氮产品实际沦为只测钒,氮含量免检,全凭供应商自觉,有些常压渗氮,压球或块的“氮化钒式氮化钒铁“堂而皇之的登堂入室,滥竽充数,但是同等条件和加入量,钢筋性能平均低5 Mpa, 笔者曾经遇见西北某企业生产的“氮化钒铁“外观尺寸很整齐,就像模子刻出来的。仓库保管员专门让我看人家的粒度,使我简直无地自容,可是无论如何也达不到人家那样整齐划一,但是钢筋性能上,他们却无法抗衡,戏称他们是银样镴枪头,5 Mpa 钢筋强度之差经全面金相分析系源自氮含量低,分析认为可能系采用常压高温渗氮工艺,非高温高压工艺使然。假如当时祭出N/V≥0.2这招,原形立即毕露。5 Mpa钢筋强度之差对应多少合金成本,我想对每个炼钢工程师来说不是难题!假如N/V≥0.2蔓延到全国,N/V≥0.2不达标的企业和工艺既面临被淘汰的厄运!也可能出现 ,一朝南郭梦惊醒,千万投资雨打萍。所以说是致命的!由于可能终结炼钢和轧钢之间由来已久的降级责任归属,判断标准更加明晰化更有据可依,所以说这个0.2又是革命的,划时代的!那些怀揣千万巨款打算步入钒产品行业的人,应该认真放慢脚步,仔细测量一下所投资产品的N/V比值,0.2应该是目前最低标准,也许有天会提高到0.25!那时再惊醒为时已晚!
五、南非海菲尔德与攀钢氮化钒铁
2004年曾看到报道说攀钢成功试验出氮化钒铁产品,N/V≥0.1,并成功应用于攀长钢特钢生产中,而且简要介绍了当年攀钢人员访问世界钒业巨头、转炉炼钢提钒鼻祖南非海菲尔德公司(Highveld Steel &Vanadium)时,对方骄傲的向攀钢客人展示其生产工艺并不先进的氮化钒铁产品,访问归来后,攀钢下决心研制开发出氮化钒铁,并也自豪的将其列为钒系列中的顶级产品,钒业明珠!很多人都和我一样当时很想见识攀钢产品,期待在市场竞争中切磋学习,期盼攀钢氮化钒铁早日面市带来氮化钒铁欣欣向荣的局面!但是时至今日,攀钢氮化钒铁养在深闺,始终未见踪影!难道攀钢人没听过爱迪生公司为了白炽灯市场,而雪藏专利延后数年推出日光灯的丑闻么?我曾经困惑:从N/V≥0.1跨越到N/V≥0.2以上对攀钢来说这么难么??海菲尔德人到底对攀钢人员说了什么?攀钢人为何不拿出氮化钒来迎头痛击不知深浅的南非人!?为何南非人明知攀钢氮化钒已经在2003年就已投入大批量生产,还在炫耀自己的氮化钒铁?海菲尔德人对同城小弟美国控股的南非Vametco公司氮化钒产品不可能一无所知!两者在南非从未比试过优劣?老迈的海菲尔德落伍了!被小弟弟Vametco公司氮化钒拍在南非沙滩上了还自得其乐?海菲尔德到底点中Vametco公司氮化钒什么软肋使攀钢人震惊不小!?问询攀钢何所有,攀钢捧出钒氮酒!?攀钢为何雪藏氮化钒铁迟迟不投放市场葫芦里到底卖的什么药?攀钢当初为何不上氮化钒铁而选择被海菲尔德老大哥所不屑的氮化钒呢?攀钢为何对钢研总院前院长、铁合金协会前秘书长、有色金属协会前秘书长给予邯郸方华作出的工艺世界领先评价,轻描淡写的说工艺并不先进,正在四处推广?那请问攀钢先进的工艺是什么?在哪里?莫非当时就出现了0.2么?!但是南非Vametco进口氮化钒被攀钢挤出中国市场后即被切尔西老板阿布的俄罗斯耶弗拉兹集团(Evraz)收购。国外其他国家并未像中国氮化钒那样遍地开花蓬勃发展。
南非海菲尔德产品可能就是莱钢使用过的进口氮化钒铁产品。其主要化学成分为V65-75 % N13-19%;与我们所生产产品相似;至于承德所说乌克兰氮化钒铁,我们2004年11月委托河北省科技情报所所做国际检索结果未有任何发现!莫非海菲尔德本想雪藏氮化钒铁产品,只是在攀钢一再追问下不得已拿出来展示。期待当事人解密真实情况,档案早日公开解密。
六、氮化钒铁是否会独领风骚,成为投资新热点?
氮化钒铁在几家大型钢铁企业获得应用以后,曾有位钢厂原料处长忧心忡忡地对我说:以后钒铁将会逐渐被淘汰出局了。岂不知我们首次生产所用原料南非海菲尔德进口FeV80,就曾是被当做进口Vametco氮化钒实验的参照物而进口的,氮化钒对比试验完成后,在港口仓库沉睡数年后,被我们吹了口氮气,神奇升华为氮化钒铁,首次亮相就以稳定性高、致密度高、吸收率高、钢筋性能稳定、(N/V≥0.2)将进口氮化钒斩落马下。惊得有中国钒氮第一人之称的杨才福博士委托其导师亲自屈尊下问,戏剧性令人叹为观止,正所谓青出于蓝而胜于蓝也!海菲尔德人的自信也可见一斑。
常言到:人无完人,金无足赤,没有任何事物或产品是完美无缺的,氮化钒铁由钒铁氮化得来先天不足,钒含量低于氮化钒,加之氮化钒先入为主,后面又有攀钢追随。刚问世时,推广起来难度和阻力很大;有钢厂曾经说:如果你们氮化钒铁产品钒含量达到或超过74%(与当时氮化钒相近);我们将全部采用氮化钒铁,不用任何氮化钒!为此,我们曾经想尽办法增钒降氮,当时人们普遍认为钢水中氮高有害,无论游离氮还是结合氮,但是多次试验都未如愿。虽然后来一次无意识的偶然事件使我找到了有效方法,但是此时人们观念已经改变,千方百计加入氮化硅、氮化锰等来增加钢水中氮含量无论其游离与否了!而且氮化钒铁FeV68N14已经和V78N16等量加入,我们何须再增加钒含量呢!如果增加,价格如何算呢?后来主要生产FeV45N10、FeV55N12产品,重在应用效果,钒含量并非必要。
近期不断有氮化钒厂家停产或转产氮化钒铁的消息传来,虽然早已在意料之中,但真的亲眼所见,而且是在氮化钒如日中天,无与争锋,被吹嘘的每吨纯利润3万元,远远超过氮化钒铁和其他类钒产品的时间里。同时还有很多人跃跃欲试想进入此行业,究其原因,无非关键技术未完全掌握,产品成本高、质量差、合格率低、生产效率低、设备维护费高等等、总之无利可图甚至亏损才导致痛定思痛,做出停产、转产的痛苦决定!想到多年前当他们凭借一纸国标后来居上堂而皇之步入钢厂,而我只能由主力沦为他们的超级替补时,也曾感慨良多;看到听到他们产能多年始终未见扩大,质量异议始终未绝,自己也不时被特招进厂替补他们,即知其中必有很多难言之隐。联想到承德氮化钒的不自信和自产自销,不禁想起2002年钢研总院老专家坚持上氮化钒铁,不盲目跟风氮化钒的几条理由,今日方悟出其高瞻远瞩。国内目前氮化钒厂家众多,但是年产量超过500吨的凤毛菱角,究其原因有以下几点;高昂的设备投资和维护费,低效率的生产,关键工艺参数掌控不到位,高昂的电费、耐火材料质量所限、不合格品难处理等等,不禁为年产量500吨以下的大多数氮化钒企业担忧,即使工艺过关,产品质量可靠,假如没有钒资源作依托,无可靠的市场做支撑,无低廉的水电价格优势,做大做强谈何容易!实难与人争锋。股市中的经典语言也许适合这里:钒氮有风险,投资需谨慎!
采用自蔓延工艺生产氮化钒铁应该是目前所有生产钒类产品中最节能环保高效的工艺,在日益重视环保和炭排放的今天尤为难能可贵!在此方面承德应该最有发言权。钒业七大品种全部拥有,其数据应有很高参考价值,年产量相同氮化钒铁生产设备投资不足氮化钒的1/10!吨耗电量只是氮化钒的1/20--1/10,设备维护费用更是无法比拟。其工序少,投资省,效率高、时间短、场地小、高效、节能环保低碳,产品质量高。即便加上电炉冶炼钒铁电耗2000-3000Kwh,由V2O5(V2O3)生产钒铁再到氮化钒铁仍然比采用V2O5(V2O3)生产氮化钒节能50%以上;我国是一个人均资源严重匮乏的国家,燃煤发电所带来的环境污染问题有目共睹,氮化钒铁比使用氮化钒节约钒资源10%以上,每年可以减少多少小钒矿的开采对环境造成的严重破坏、对大气和水体的严重污染,也有利于延伸已有钒铁的产业链,具有很高社会效益,经济效益,环保效益等等,应该当之无愧的成为氮化钒的升级换代产品和市场的新宠,有可能成为投资者的追逐对象。近日听到消息有人制造出更加高效方便的合成专用设备,并已经申请专利。相信会助推氮化钒铁的发展。至于国家是否应该继续支持和鼓励无钒资源优势、无水电优势地区发展生产氮化钒值得深思。
科技是第一生产力,创新永无止境。氮化钒铁生命力到底有多强,还有多少年的使用周期?谁会成为他的终结者呢?想想看,曾经广告铺天盖地的日韩录像机被VCD扫荡得无影无踪;昔日风靡全球的柯达、富士胶卷,被一个小小的内存卡冲击得破产倒闭!昔日如日中天的摩托罗拉、诺基亚被车库里走出来的苹果打得落荒而逃。又有谁能做出科学准确的预言呢?我相信氮化钒铁和钒铁、氮化钒还会继续演绎相伴相争的精彩故事。十岁的氮化钒铁,将告别快乐及烦恼的青春期,步入大展宏图的盛年。随着国标的推出,必将展现更强的生命力和更广阔的应用前景。
十年漫漫钒氮路,八千里路云和月,雾里看花众纷纭,淘尽黄沙始见金!