用在北斗衛(wèi)星上的“高精尖”釩鈦
用在北斗衛(wèi)星上的“高精尖”釩鈦
2020年6月23日，最后一顆北斗導航衛(wèi)星拖著長長的尾焰劃破蒼穹沖向太空，我國北斗導航系統(tǒng)正式完成全球組網(wǎng)，完美收官。
這項偉大的工程與“高精尖”材料有著密不可分的聯(lián)系，釩和鈦便是其中極為重要的兩種。北斗衛(wèi)星的建造材料使用的是國際通用的高強度航空鈦合金。
“釩和鈦是國家重要的戰(zhàn)略金屬，在航空航天、軍工、海洋、化工等領域具有廣泛的用途。”釩鈦的使用量往往是衡量一個國家國防實力的標志。
釩和鈦在我國主要以伴生礦的形式存在于釩鈦磁鐵礦中。攀西釩鈦磁鐵礦資源量已探明90多億噸，約占全國的95%，蘊藏著儲量世界第一的鈦、世界第三的釩，改革開放的總設計師鄧小平贊譽“這里得天獨厚”。
上世紀60年代，黨中央作出了三線建設的重大戰(zhàn)略部署，擁有獨特資源和戰(zhàn)略地理位置的攀枝花被確立為三線建設的重中之重。
歷經(jīng)50年，幾代攀西“釩鈦人”攻克了普通高爐冶煉高鈦型釩鈦磁鐵礦世界性難題，掌握了高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐強化冶煉技術(shù)，實現(xiàn)了經(jīng)濟技術(shù)指標的優(yōu)化。
2、國內(nèi)釩鈦利用率世界領先
提高釩鈦磁鐵礦資源利用率是釩鈦產(chǎn)業(yè)界、學術(shù)界多年來共同努力的方向。為此，業(yè)界多次開展“頭腦風暴會議”希望解決難題。但這始終是橫在釩鈦產(chǎn)業(yè)面前的一道坎。“釩鈦產(chǎn)業(yè)利用率不足有釩鈦磁鐵礦本身固有的特點，也有歷史遺留問題。”
在自然界中，釩、鈦屬于難以以單一體的形式存在，主要與其他礦物形成共生礦或復合礦。因而它們的分離難度很高，提煉的工藝、流程相對較長。而伴隨著每一道提煉工序都會有或多或少的損失。這在一方面直接影響了釩、鈦的綜合利用率。另一方面，由于早前技術(shù)受限等原因，產(chǎn)業(yè)面臨著深加工不足、產(chǎn)品檔次不高、工藝裝備落后等問題。
“當時背景也造成了釩鈦產(chǎn)業(yè)粗放型發(fā)展，是一種極大的浪費。但這么多年我們一直在努力，在技術(shù)方面尋求突破，也取得了一定的成績。”在方霖看來，正是在一代代“釩鈦人”的努力下，我國釩鈦綜合利用水平達到國際領先水平。
1965年，為開發(fā)鐵礦資源，毛澤東批示同意成立攀枝花特區(qū)。那句“攀枝花建不成，我睡不著覺”成為幾代攀西“釩鈦人”努力的動力。在攀枝花七千平方公里的土地上，“釩鈦人”一直在努力。
50年來，攀枝花靠自主創(chuàng)新先后攻克了一系列釩鈦磁鐵礦綜合利用但技術(shù)性難題。
以攀鋼為例，投產(chǎn)50年來，攀鋼在釩鈦礦高爐富氧鼓風技術(shù)、噴煤技術(shù)等方面取得了重大突破，形成了獨特的釩鈦磁鐵礦高配比高強度冶煉系統(tǒng)技術(shù)。數(shù)據(jù)顯示，2019年攀鋼釩煉鐵廠高爐平均利用系數(shù)已由投產(chǎn)初期幾年的0.8上下提高到2.5左右。
“產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開標準，釩鈦綜合利用領域委員會的成立對釩鈦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到標準化戰(zhàn)略引領作用，引領釩鈦產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。通過標準發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘產(chǎn)業(yè)價值鏈優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈。所以說我覺得委員會的成立對現(xiàn)狀的改變作用是毋庸置疑的。
3、培養(yǎng)標準制修訂土壤
材料專業(yè)化標準及評價體系的意義在于發(fā)揮技術(shù)基礎要素間的協(xié)調(diào)互動作用，為材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。但制定組織過多、體系不清的標準只會對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起阻礙作用。
“目前，我國釩鈦產(chǎn)業(yè)標準還是存在一些短板問題。”方霖透露，截止去年，有關“釩”、“鈦”備案且現(xiàn)行有效的國際、國家、行業(yè)、地方、團體標準共821項，涉及航天、船舶、冶金、有色、醫(yī)療、能源建材等領域。
這“龐大”數(shù)額的標準在一定程度上映襯了釩鈦行業(yè)標準的分散。
首先，目前標準制修訂的組織交叉重復較多，體系機構(gòu)不是很清晰。其次，在現(xiàn)行標準中，方法、產(chǎn)品的標準占到80%以上，但涉及釩鈦綜合利用的技術(shù)、環(huán)保安全、評價等標準嚴重缺失，這是標準類型方面的缺陷。
再者，釩鈦應用領域廣泛，各應用領域技術(shù)要求不盡相同，因而現(xiàn)行國標技術(shù)歸口部門較多，缺乏通用類型標準。最后，在航空航天等高端應用方面，關鍵技術(shù)的引領作用并不顯著。
4、從全產(chǎn)業(yè)鏈視角出發(fā)
標準也需要在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題、改進、修訂。只有這樣才能提高標準的科學性和高質(zhì)量水平。
而在此過程中，從全產(chǎn)業(yè)鏈視角出發(fā)構(gòu)建標準體系，填充體系框架，完善上下游之間的銜接配合極為重要。
來源/新材料在線 《大國之材》欄目組
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