轉載21世紀經濟報道:巴西铌與中(zhōng)國鋼鐵産業的故事(上)
我(wǒ)來到了世界最大(dà)的铌礦公司——巴西礦冶公司。铌被公認是衡量一(yī)個國家鋼鐵工(gōng)業質量與品質的指數。
铌(Nb)是排在化學元素周期表原子序第41位的化學元素,它在日常生(shēng)活中(zhōng)鮮被提及,但是在鋼鐵工(gōng)業中(zhōng),铌的地位與經濟學家創造的“巨無霸指數”(Big Mac index)齊肩,“巨無霸指數”是在購買力平價的前提下(xià),以各國麥當勞餐廳的巨無霸價格測量該國貨币彙率;而铌則被公認是衡量一(yī)個國家鋼鐵工(gōng)業質量與品質的指數,在一(yī)國鋼鐵總産量中(zhōng)使用铌的數量越多,就意味着這個國家的生(shēng)産了更多的高品質鋼材。
2019年6月9日,巴西礦冶公司(CBMM)派車(chē)從包索市接我(wǒ)到礦區所在地米納斯吉拉斯州的Araxá市,汽車(chē)在丘陵地帶行駛550公裏約7小(xiǎo)時,最終來到了世界最大(dà)的铌礦公司。CBMM是一(yī)個家族公司,Salles家族擁兩大(dà)資(zī)産,其一(yī)是南(nán)美洲最大(dà)的伊塔烏聯合銀行(Itaú Unibanco)資(zī)産規模僅次于巴西銀行,第二個資(zī)産才是铌礦。CBMM成立于1955年Araxá擁有大(dà)量的铌礦儲量。目前CBMM擁有占全世界儲量和生(shēng)産的量的75%以上(如下(xià)圖)。
世界最大(dà)的铌礦公司——巴西礦冶公司
在技術與環境主任Thiago的帶領下(xià),參觀了礦山,濃縮裝置,精煉和冶金裝置,氧化铌裝置,特殊氧化物(wù),特殊合金和金屬铌,以及包裝和運輸裝置。
在會議室,技術與環境主任Thiago用PPT展示并詳細講解了铌在鋼鐵中(zhōng)的作用
照片左右兩張圖是在顯微鏡下(xià)鋼的分(fēn)子結構圖,左邊的是沒有加铌的鋼結構,右邊的是添加铌的鋼結構變化。
2018年5月7日,爲拉美十國采訪做準備工(gōng)作時,在北(běi)京中(zhōng)信大(dà)廈采訪了利安达贵金属副總經理王猛,他形象地解釋了铌在鋼鐵中(zhōng)的作用:“人們做菜的時候會加些味精,菜就好吃了;如果在煉鋼的時候加入萬分(fēn)之幾的铌,可以使鋼的晶粒細化。鋼在顯微組織環境下(xià),是由一(yī)個個細胞組成,細胞越小(xiǎo)越細密,鋼的強度和韌性就越好。在一(yī)噸鋼隻需加幾十克铌,就可以使鋼的晶粒變得很小(xiǎo)、緻密和均勻,大(dà)幅提升了鋼的品質,增強了鋼的強度和韌性。
照片中(zhōng)的铌鐵是CBMM送給我(wǒ)的禮物(wù),這麽小(xiǎo)的一(yī)塊铌,重約300克,理論上可以添加在數噸鋼中(zhōng)。铌的世界市場價格現爲36美元/千克。
铌的特征獨特。通常在增加鋼鐵強度的時候往往要犧牲韌性,但是铌金屬既可以增加強度和韌性,還可減少重量。“奧妙在于添加铌的鋼鐵晶粒被縮小(xiǎo)後,因爲铌的分(fēn)子和原子具有惰性的特征,所以在縮小(xiǎo)的細胞邊緣相當于有圈釘子将細胞固定,就增加了鋼的強度與韌性。當然,化學分(fēn)子懶惰越強則越不容易液化,也就具被耐高溫的特點。
利安达贵金属副總經理王猛
就鋼的強度和韌性,王猛解釋:“用三根給定直徑的鋼絲繩吊起相同重量的重物(wù),第一(yī)根是什麽都不含的普通鋼絲繩,第二根是加钛的鋼絲繩,第三根是加铌的鋼絲繩。實驗證明,第一(yī)根鋼絲繩因爲強度不夠會斷掉。第二三鋼絲繩雖然都能吊起重物(wù),但是當重物(wù)晃動時需要韌性,第二根鋼絲繩則會斷掉,隻有含铌的這根既增加強度又(yòu)增加韌性的鋼絲繩依舊(jiù)完好。
技術與環境主任Thiago介紹:“铌的90%用在鋼鐵領域,9%用在在高溫合金領域,比如光學和軍事領域”。
在CBMM公司的博物(wù)館(陳列着铌在鋼鐵工(gōng)業中(zhōng)的應用領域:它們包括管線鋼、汽車(chē)鋼、結構鋼、不鏽鋼與飛機發動機等等)。
CBMM公司的博物(wù)館陳列的铌在鋼鐵工(gōng)業中(zhōng)的應用——管線鋼。
以始建于2000年的西氣東輸工(gōng)程爲例,這個工(gōng)程被成爲中(zhōng)國五大(dà)世紀工(gōng)程之一(yī),一(yī)線和二線工(gōng)程累計投資(zī)超過2900億元。
西氣東輸工(gōng)程所使用的管線鋼,要埋在地下(xià)幾十年,如果管線鋼破裂會産生(shēng)環境的污染與資(zī)源的浪費(fèi),所以對鋼管線的要求是高的強度與韌性,達到這個要求,管線鋼必須要用到含铌的鋼。王猛介紹說:“修建西氣東輸工(gōng)程一(yī)線的時候,我(wǒ)們使用的含铌鋼叫X70,那個時候中(zhōng)國不能自己生(shēng)産,所以建設西氣東輸一(yī)線使用的X70全部是進口的。但是在修建二期工(gōng)程時我(wǒ)們與巴西礦冶公司合作,把铌鋼引入到中(zhōng)國,我(wǒ)們生(shēng)産了X80,所以西氣東輸二線工(gōng)程中(zhōng)用的鋼管線全部是我(wǒ)們國家自己生(shēng)産的。X80鋼的強度與韌性更大(dà),所以它所承受的壓力也就更大(dà),在同一(yī)時間可以輸送更多的油氣。如果按照X70輸送同樣的油氣需要建設兩條并行的輸氣管線,而使用了X80隻需建設一(yī)條管線,爲此,我(wǒ)們的西氣東輸二線工(gōng)程節約了一(yī)半的成本。”
技術與環境主任Thiago總結道:“新型鋼鐵産品比以前更輕、強度更高,可助力其他行業減少環境足迹”。