中國西南,在被譽為“陽光花城,釩鈦之都”的四川省攀枝花市,坐落著鞍鋼集團攀鋼的釩產(chǎn)業(yè)主要生產(chǎn)基地――釩鈦股份攀枝花釩制品分公司。中國釩冶金史上的首爐工業(yè)化釩鐵便是出自于此。它的誕生填補了我國釩鐵產(chǎn)品的空白,讓攀鋼拉開了釩制品深加工的序幕,也為后來釩產(chǎn)品跨出國門、打入國際市場開了先河。
釩鐵產(chǎn)品呈銀白色塊狀,高價值的金屬釩含量≥80%,稱為高釩鐵(如FeV80,即80釩鐵);釩含量≥50%,稱為中釩鐵(如FeV50,即50釩鐵)。這種產(chǎn)品作為煉鋼添加劑,可以改善鋼材的綜合性能,如增強鋼的耐磨、耐熱、耐腐蝕、強韌等性能。多年來,攀鋼生產(chǎn)的FeV80、FeV50具有釩含量穩(wěn)定、收得率高、雜質(zhì)元素含量低等優(yōu)點,暢銷國內(nèi)外市場。2021年,攀鋼釩鈦申報的“釩鐵產(chǎn)品”獲評工信部第六批制造業(yè)單項冠軍產(chǎn)品。2023年,面對嚴(yán)峻市場形勢和降本壓力,釩鈦股份攀枝花釩制品分公司以市場為導(dǎo)向,以品質(zhì)為保障,立足現(xiàn)場,經(jīng)濟高效組織生產(chǎn),合同兌現(xiàn)率100%。
從零探索,拉開釩鐵冶煉序幕
攀西大裂谷擁有豐富的釩資源,釩的儲量占全國的62%,占世界的11.6%。建設(shè)釩鐵生產(chǎn)線對加快中國釩產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實現(xiàn)攀鋼由資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟優(yōu)勢具有十分重要的意義。
20世紀(jì)70年代,攀鋼只能生產(chǎn)釩的初級產(chǎn)品——釩渣;進入90代初期,隨著攀鋼五氧化二釩生產(chǎn)線的建成投產(chǎn),攀鋼能夠生產(chǎn)出釩的基本產(chǎn)品——五氧化二釩。因此,如何進一步提升釩制品深加工,成為了攀鋼必須研究的課題,而開展高釩鐵的技術(shù)研究、建設(shè)釩鐵生產(chǎn)線也就被提到了議事日程上來。
1990年7月3日,攀鋼決策層對建設(shè)釩鐵生產(chǎn)線可行性報告進行了審查,開展了“釩鐵試驗生產(chǎn)線”的廠址選擇審查會,最終將年產(chǎn)300噸的釩鐵試驗生產(chǎn)線選在了攀枝花釩制品分公司。
1990年7月19日,大裂谷火紅的鳳凰樹將金沙江水染得格外紅火,釩鐵試驗生產(chǎn)線開建。經(jīng)過3個月的日夜奮戰(zhàn),攀鋼煉出了的第一爐釩鐵,這也是中國釩冶金史上第一爐用工業(yè)化裝置冶煉出來的第一爐釩鐵,它標(biāo)志著攀鋼釩制品向深加工邁出了關(guān)鍵一步。
時光如梭,到1996年,攀鋼已經(jīng)形成年產(chǎn)轉(zhuǎn)爐釩渣11萬噸、五氧化二釩2000噸的釩制品生產(chǎn)能力,擴大釩制品的深度加工規(guī)模已勢在必行。
從1990年到1996年,攀鋼的釩鐵試驗生產(chǎn)線已經(jīng)運行了6年,其生產(chǎn)規(guī)模也已經(jīng)從設(shè)計的300噸/年發(fā)展到了1300噸/年,為攀鋼創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。與此同時,釩鐵生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),與國外先進的釩鐵生產(chǎn)廠家相比,仍存在差距,而且生產(chǎn)規(guī)模也較小,釩鐵試驗生產(chǎn)線就此完成了其歷史使命。
改善工藝,釩鐵生產(chǎn)進入新階段
釩的產(chǎn)品大致分為3個層次,即釩的初級產(chǎn)品釩渣,釩的中間產(chǎn)品五氧化二釩、三氧化二釩,釩的終端產(chǎn)品釩鐵、釩氮合金等。釩產(chǎn)品的附加值隨著產(chǎn)品層次的不斷提高而不斷增加,最終生產(chǎn)釩的終端產(chǎn)品。
經(jīng)實踐表明,利用三氧化二釩作為釩鐵冶煉的生產(chǎn)原料,比以五氧化二釩為原料冶煉釩鐵要節(jié)約30%~40%的鋁,具有成本低、回收率高、更環(huán)保的優(yōu)點。為了充分利用攀鋼已有的釩資源,提高經(jīng)濟效益,拓展釩制品的國內(nèi)外市場,增強企業(yè)的出口創(chuàng)匯能力,攀鋼計劃新建三氧化二釩與釩鐵生產(chǎn)線。
20世紀(jì)80年代,德國、奧地利、美國成功制取V2O3技術(shù)并產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)時國內(nèi)沒有三氧化二釩生產(chǎn)技術(shù),相當(dāng)于是一個技術(shù)空白。1996年7月份,攀鋼完成了三氧化二釩和釩鐵產(chǎn)線的初步設(shè)計,該設(shè)計中釩鐵的設(shè)計規(guī)模初定為2000噸/年。1997年1月份,攀鋼對這一設(shè)計進行了修改,釩鐵的設(shè)計規(guī)模為4000噸/年。
1996年9月份至12月份,攀鋼建成了三氧化二釩半工業(yè)試驗產(chǎn)線,并生產(chǎn)出了產(chǎn)品,但要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)仍需花費很大的精力和代價。面對這塊“硬骨頭”,科技人員一直在堅持不懈地努力,并與德國釩技術(shù)專家進行了多次技術(shù)交流。
1998年7月26日,在德國專家的指導(dǎo)下,攀鋼三氧化二釩產(chǎn)線沉淀工序開始進行球形APV(紅釩)沉淀,然而,沉淀出的APV并非球形APV,讓人們懸著的心又開始繃緊了。原來,非球形APV生產(chǎn)的三氧化二釩不能滿足釩鐵生產(chǎn)的需要,只有球形APV生產(chǎn)三氧化二釩才能滿足釩鐵生產(chǎn)需要。隨后,在技術(shù)分析會上,攀鋼技術(shù)人員和德國專家為了沉淀的工藝參數(shù)開始了激烈的辯論,最后,德國專家同意采用攀鋼提出的工藝參數(shù)。當(dāng)年7月28日上午9時,在做好一切準(zhǔn)備工作后,開始了新一輪的沉淀試驗,最終生產(chǎn)出了球形APV;隨后,攀鋼于8月7日用球形APV生產(chǎn)出了大比重的三氧化二釩產(chǎn)品,標(biāo)志著該公司真正擁有了先進的釩制品生產(chǎn)技術(shù),在場的德國專家也由衷地豎起拇指連說:“OK!OK!”
新建的釩鐵生產(chǎn)線充分借鑒GFE公司(德國電冶金公司)的經(jīng)驗,利用低價的釩氧化物為原料,采用電鋁熱法生產(chǎn)工藝,釩的回收率可達(dá)97%以上,大幅度降低生產(chǎn)成本,綜合經(jīng)濟效益更好。
經(jīng)過多方努力,攀鋼的釩鐵產(chǎn)線于1997年5月份破土動工,1998年5月份建成投產(chǎn)。1998年5月29日,新建的釩鐵新產(chǎn)線釩鐵冶煉一次點火成功,冶煉出了第一爐釩鐵,標(biāo)志著攀鋼釩鐵生產(chǎn)進入了新的歷史階段,為攀鋼釩鐵生產(chǎn)工藝的進一步優(yōu)化、技術(shù)水平的進一步提升打下了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。
提升品質(zhì),釩鐵產(chǎn)品打入國際市場
單項冠軍產(chǎn)品是指在全球市場占有率位居前三、生產(chǎn)技術(shù)和工藝處于國際領(lǐng)先水平、質(zhì)量精良、關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品領(lǐng)先水平,并達(dá)到能耗限額標(biāo)準(zhǔn)先進值的產(chǎn)品。這項單項冠軍產(chǎn)品,最初卻有著突出的質(zhì)量問題。
攀鋼新的釩鐵產(chǎn)線建成投產(chǎn)后,與試驗生產(chǎn)線相比,工藝變化較大,產(chǎn)品質(zhì)量問題突出,因此在生產(chǎn)線投產(chǎn)以后的半年時間內(nèi),都無法生產(chǎn)出國際市場上暢銷的微碳釩鐵,造成大量的產(chǎn)品積壓。這給釩鐵產(chǎn)品的銷售帶來了極大的困難。彼時,攀鋼所有釩工作者心中就只有兩個字——質(zhì)量!
而后,他們的一切工作都圍繞著釩鐵質(zhì)量轉(zhuǎn):第一步,組織全體攻關(guān)人員對試驗失敗的釩鐵產(chǎn)品進行全面的分析;第二步,攻關(guān)小組成員到生產(chǎn)現(xiàn)場跟蹤、進行條件試驗,進行原因排查。技術(shù)人員通過仔細(xì)分析釩鐵中碳的來源,從原料配方、冶煉制度、爐前操作入手,創(chuàng)造了獨特的三氧化二釩生產(chǎn)微碳釩鐵工藝,解決了該生產(chǎn)線最大的技術(shù)難題……
隨著釩鐵質(zhì)量問題的解決,攀鋼的釩鐵源源不斷地出口到西歐、北美、東南亞等。聽聞攀鋼開發(fā)利用釩產(chǎn)品的傳奇經(jīng)歷,澳大利亞的客商也加入了釩鐵的搶購行列。
1999年下半年,國際市場釩價下跌,釩鐵產(chǎn)品出口形勢嚴(yán)峻,但國內(nèi)中釩鐵較暢銷,為效益最大化。在此形勢下,攀枝花釩制品分公司與攀研院著手研發(fā)三氧化二釩冶煉中釩鐵工藝,1999年7月1日,生產(chǎn)出了第一爐中釩鐵,并在短時間內(nèi)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),投放市場后,由于其晶形結(jié)構(gòu)好、產(chǎn)品純度高,深受用戶好評。
2004年,攀鋼爭取到了國家釩鐵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定權(quán),以攀鋼釩鐵企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),結(jié)合中國釩鐵生產(chǎn)的技術(shù)及工藝實際,制定了我國第一個釩鐵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并于2004年6月1日開始在全國實施。這不僅填補了國內(nèi)釩鐵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的空白,而且為攀鋼釩鐵出口國際市場創(chuàng)造了條件。
隨著攀鋼釩渣產(chǎn)量的提升和釩產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大,原有的氧化釩生產(chǎn)線和釩鐵生產(chǎn)線已不能滿足要求,為此,2007年,攀鋼進行了釩鐵三期工程建設(shè)。2008年7月份,釩鐵三期工程建成投產(chǎn),設(shè)計規(guī)模為年產(chǎn)8000噸。同在2008年,攀鋼研制出的釩鐵(FeV80)標(biāo)準(zhǔn)樣品成為我國第一個釩鐵(FeV80)國家標(biāo)準(zhǔn)樣品。這為我國釩鐵(FeV80)出口和質(zhì)量異議處理樹立了“標(biāo)桿”,對進一步提高攀鋼在釩鐵(FeV80)生產(chǎn)中的質(zhì)量控制和檢測水平具有重大意義。
2021年4月份,為進一步提升市場競爭力,攀枝花釩制品分公司整合釩鐵、釩鋁產(chǎn)線及產(chǎn)品發(fā)運工作,成立釩合金作業(yè)區(qū),主要負(fù)責(zé)釩鐵、釩鋁及釩基多元合金生產(chǎn),具備釩鐵8000噸/年、釩鋁600噸/年的生產(chǎn)能力,釩鋁合金通過了ISO 9001、民用航空質(zhì)量管理體系認(rèn)證,擁有國家專利技術(shù)10余項,獲得四川省科技進步獎1項。為該公司創(chuàng)效做出積極貢獻。
攀鋼釩鐵生產(chǎn)20余年來,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷西歐、北美及東南亞地區(qū),由于產(chǎn)品質(zhì)量過硬,雜質(zhì)含量低、含釩品位有保證,被用戶稱為“讓用戶放心的產(chǎn)品”,而結(jié)晶斷面閃閃發(fā)光,又被用戶稱這“釩中鉆石”,深受用戶青睞。攀鋼釩鐵產(chǎn)品先后榮獲“冶金博覽會金獎”“四川省名牌產(chǎn)品”等稱號。