我国铌代替钒在合金中的应用现状及发展前景
2005-07-22 00:00 来源： 我的钢铁
2005年，国内钒铁的价格出现了大幅度上涨。1月份涨至20万元/吨，涨幅为5万元/吨；2月份涨至29万元/吨，涨幅为9万元/吨；3月份涨至45万元/吨，涨幅为16万元/吨，幅度超过55%。而且，市场难以保证及时供货。
钒铁价格的上涨，给钢厂的生产成本带来了极大的压力。以钢筋为例，一般在400MPa级别钢筋中，每吨钢需要加入1.0~1.5公斤钒铁（含钒50%），如果钒铁（含钒50%）的价格按40万元/吨计算，需要增加的合金成本为400~600元/吨。而同样生产三级钢筋，使用铌铁的加入量一般为0.4~0.6公斤铌铁（含铌量66%），按9.5万元/吨的价格计算，合金成本仅为38~57元/吨。而三级钢筋的市场销售价格一般仅比二级钢筋高150元/吨，所以只要钒铁的价格高于15万元/吨，钢厂生产含钒三级钢筋就是不合算的，而采用铌铁生产，比二级钢筋仍有100元的多余利润。为此，不少使用钒铁的钢铁企业转而寻求替代品铌铁，这也导致了铌铁需求在短期内迅猛增加。
一、技术与工艺方面比较分析
铌对钢的作用比较复杂，一方面促进了铌在很多新型钢种的应用，但另一方面也对生产设备、技术与工艺提出了更高的要求，从而也限制了铌的应用：一是铌微合金化钢的生产，通常要求很高的纯净度。例如，过高的氮含量，常常不利于铌的作用的发挥。为此含铌微合金化钢的生产通常需要精炼设备。二是为了实现控制轧制，通常要求轧机具有较高的压下力，落后的传统轧机难以满足控制轧制的要求。三是铌微合金化钢的生产，通常还对加热装备有所要求，使钢材达到均匀的加热温度。有些钢种的生产，还要求轧后冷却设备。四是铌微合金化钢的生产对工艺要求严格，只有制定合适的工艺，才能发挥出最佳的强韧化效果。
相比而言，钒微合金化对设备和工艺的要求比较宽，工艺窗口大，更容易控制，更适合三级钢筋和一些长条材的生产。
近几年，我国钢铁工业对生产设备进行了大规模的改造，完全具备了生产铌微合金化钢的条件。而且这几年国内钢厂加大了品种开发的力度，开发出了包括高强度管线钢、IF钢等新品种，替代了进口，同时也使铌铁应用的数量逐年稳步快速增长。
二、资源与供应方面比较
世界范围内铌和钒的储量都是十分丰富的。但铌的生产集中却比钒及其他铁合金高得多。全世界的铌产品，70%来自巴西矿治公司（CBMM）。2004年CBMM的产能为45000吨标准铌铁（铌含量一般为66%）。而2004年全球对标准铌铁的需求量为43500吨，CBMM一家的产能就足以满足全世界对铌铁的需求。这种较高的生产集中度与超过市场需求的生产能力，是铌铁价格长期保持稳定的重要原因。
三、价格与市场方面的比较分析
受供求关系的影响，国际钒铁的价格经常会发生剧烈的变动，几乎所有其他铁合金也都具有这一特点。铌铁的国际市场价格二十几年来一直维持在11.30~14.88美元/公斤铌之间，鲜有波动，而在同一期间，钒铁却出现了几次剧烈的波动。
目前我国铌矿资源不多，品位很低，不具备直接开采利用价值，铌铁与其他铌产品主要是作为钽的副产品来生产的，由于品位很低，所以生产成本很高。目前，我国市场的铌铁绝大多数来自CBMM，在CBMM铌铁进入中国市场之前，中国市场铌铁价格高达65美元/公斤铌，而同期国际市场的铌铁价格仅为12.51美元/公斤铌。如果扣除进口关税因素（北美、欧洲、日本铌铁进口无关税），到2004年我国市场的铌铁价格已经十分接近国际市场的铌铁价格。尽管2005年铌铁市场价格仍会快速增长，但预计铌铁全年的平均市场价格仍可保持在9.5元/吨左右。
关于近期铌铁的国际市场价格，CBMM负责人表示，目前CBMM并没有由于市场需求迅速增加而提高铌铁价格的计划，但在铌铁的生产过程中，需要加入铝原料，而全球铝价逐渐升高，加上用电、海运等费用也在不断上升。CBMM有可能会依据生产成本的上涨对铌产品的销售价格进行微调整。但铌铁供应偏紧的局面仍有可能持续一段时间，并引发市场上的投机行为，带动价格小幅上涨。
四、铌钒的应用现状分析
全球90%的铌资源用于钢铁生产，其中用于管线钢、汽车用钢和结构钢等微合金化钢的铌占铌消费总量的70%左右，其他工程用钢、工具钢和铸钢件约占8%，不锈钢占11%。
由于含铌高强度钢的生产，通常需要先进的设备和工艺，所以国际上常常用铌铁消费强度（一个国家或地区每吨粗钢铌铁的平均消费量）来衡量一个国家或地区钢铁工业的发达水平。发达国家的铌铁消费强度一般在60~100克铌铁/吨粗钢之间，世界平均水平在45克铌铁/吨粗钢左右。但2004年我国铌铁消费强度仅为14克/吨粗钢，这说明，尽管我国已经成为了世界第一钢铁大国，但还不是一个钢铁强国，含铌高强度钢的发展空间还有很大。
钒的最大用途也是用于微合金化钢（0.04%~0.1%V）的生产。在过去10年间，钒用量的增长速度超过了钢产量的增长速度，这说明含钒高强度钢产量占钢产量的比例增加了。全球钒的吨钢消费强度为25~60克钒/吨粗钢，中国的钒的吨钢消费强度大体处于这一范围的下限。
五、关于以铌代钒问题
铌和钒都是重要的微合金化元素，各有各自的特点。一般而言，铌在板材生产中更加具有优势，而在长条材中钒的应用更加广泛。
但铌和钒都可以提高钢的强度，很多情况下，铌和钒有一定的替代作用。在低碳微合金化钢中一个铌可以起到二个钒的作用。66%含量的铌铁现在的价格一般在95000元/吨左右。如果50FeV钒铁的价格高于36000元/吨，铌铁替代钒铁的经济上的优越性就可以体现出来。所以，过高的价格势必会抑制钒铁的市场需求，使用户或者转而以铌代钒，或者干脆减少高强度钢的产量。这实际上是市场对资源进行合理的自动调节，有利于经济的长期可持续发展。反过来讲，由于以铌代钒的确实可行性，也会抑制钒的价格长期处于过高的价格。
同时由于钒铁价格的长期剧烈波动，也会挫伤钢厂发展含钒高强度钢的积极性。即使在钒铁价格低迷的时候，用户也会担心由于供求关系的不稳定性，是否会对企业的供应链造成伤害。
六、微合金化高强度钢的发展将会不断扩大对铌铁和钒铁的需求
高强度钢的发展将会促进铌铁和钒铁的应用，预计2005年中国对铌铁的需求为5500~6000吨，2010年会在12000~13000吨之间。
由于中国钢筋市场十分巨大，三级高强度钢筋的发展将对钒铁的用量产生重要影响。每增加10%的高强度钢筋，大约就需要7000吨的50FeV钒铁或3000吨的铌铁。由于钒铁在生产高强度钢筋方面与铌铁相比有生产窗口大，容易控制的明显优势，所以，只要钒铁的价格降至合理水平，其市场潜力将是十分巨大的。据悉，CBMM也在考虑增加铌的生产能力，以面对铌的需求量可能快速增长的局面。
钒铁价格的上涨，给钢厂的生产成本带来了极大的压力。以钢筋为例，一般在400MPa级别钢筋中，每吨钢需要加入1.0~1.5公斤钒铁（含钒50%），如果钒铁（含钒50%）的价格按40万元/吨计算，需要增加的合金成本为400~600元/吨。而同样生产三级钢筋，使用铌铁的加入量一般为0.4~0.6公斤铌铁（含铌量66%），按9.5万元/吨的价格计算，合金成本仅为38~57元/吨。而三级钢筋的市场销售价格一般仅比二级钢筋高150元/吨，所以只要钒铁的价格高于15万元/吨，钢厂生产含钒三级钢筋就是不合算的，而采用铌铁生产，比二级钢筋仍有100元的多余利润。为此，不少使用钒铁的钢铁企业转而寻求替代品铌铁，这也导致了铌铁需求在短期内迅猛增加。
一、技术与工艺方面比较分析
铌对钢的作用比较复杂，一方面促进了铌在很多新型钢种的应用，但另一方面也对生产设备、技术与工艺提出了更高的要求，从而也限制了铌的应用：一是铌微合金化钢的生产，通常要求很高的纯净度。例如，过高的氮含量，常常不利于铌的作用的发挥。为此含铌微合金化钢的生产通常需要精炼设备。二是为了实现控制轧制，通常要求轧机具有较高的压下力，落后的传统轧机难以满足控制轧制的要求。三是铌微合金化钢的生产，通常还对加热装备有所要求，使钢材达到均匀的加热温度。有些钢种的生产，还要求轧后冷却设备。四是铌微合金化钢的生产对工艺要求严格，只有制定合适的工艺，才能发挥出最佳的强韧化效果。
相比而言，钒微合金化对设备和工艺的要求比较宽，工艺窗口大，更容易控制，更适合三级钢筋和一些长条材的生产。
近几年，我国钢铁工业对生产设备进行了大规模的改造，完全具备了生产铌微合金化钢的条件。而且这几年国内钢厂加大了品种开发的力度，开发出了包括高强度管线钢、IF钢等新品种，替代了进口，同时也使铌铁应用的数量逐年稳步快速增长。
二、资源与供应方面比较
世界范围内铌和钒的储量都是十分丰富的。但铌的生产集中却比钒及其他铁合金高得多。全世界的铌产品，70%来自巴西矿治公司（CBMM）。2004年CBMM的产能为45000吨标准铌铁（铌含量一般为66%）。而2004年全球对标准铌铁的需求量为43500吨，CBMM一家的产能就足以满足全世界对铌铁的需求。这种较高的生产集中度与超过市场需求的生产能力，是铌铁价格长期保持稳定的重要原因。
三、价格与市场方面的比较分析
受供求关系的影响，国际钒铁的价格经常会发生剧烈的变动，几乎所有其他铁合金也都具有这一特点。铌铁的国际市场价格二十几年来一直维持在11.30~14.88美元/公斤铌之间，鲜有波动，而在同一期间，钒铁却出现了几次剧烈的波动。
目前我国铌矿资源不多，品位很低，不具备直接开采利用价值，铌铁与其他铌产品主要是作为钽的副产品来生产的，由于品位很低，所以生产成本很高。目前，我国市场的铌铁绝大多数来自CBMM，在CBMM铌铁进入中国市场之前，中国市场铌铁价格高达65美元/公斤铌，而同期国际市场的铌铁价格仅为12.51美元/公斤铌。如果扣除进口关税因素（北美、欧洲、日本铌铁进口无关税），到2004年我国市场的铌铁价格已经十分接近国际市场的铌铁价格。尽管2005年铌铁市场价格仍会快速增长，但预计铌铁全年的平均市场价格仍可保持在9.5元/吨左右。
关于近期铌铁的国际市场价格，CBMM负责人表示，目前CBMM并没有由于市场需求迅速增加而提高铌铁价格的计划，但在铌铁的生产过程中，需要加入铝原料，而全球铝价逐渐升高，加上用电、海运等费用也在不断上升。CBMM有可能会依据生产成本的上涨对铌产品的销售价格进行微调整。但铌铁供应偏紧的局面仍有可能持续一段时间，并引发市场上的投机行为，带动价格小幅上涨。
四、铌钒的应用现状分析
全球90%的铌资源用于钢铁生产，其中用于管线钢、汽车用钢和结构钢等微合金化钢的铌占铌消费总量的70%左右，其他工程用钢、工具钢和铸钢件约占8%，不锈钢占11%。
由于含铌高强度钢的生产，通常需要先进的设备和工艺，所以国际上常常用铌铁消费强度（一个国家或地区每吨粗钢铌铁的平均消费量）来衡量一个国家或地区钢铁工业的发达水平。发达国家的铌铁消费强度一般在60~100克铌铁/吨粗钢之间，世界平均水平在45克铌铁/吨粗钢左右。但2004年我国铌铁消费强度仅为14克/吨粗钢，这说明，尽管我国已经成为了世界第一钢铁大国，但还不是一个钢铁强国，含铌高强度钢的发展空间还有很大。
钒的最大用途也是用于微合金化钢（0.04%~0.1%V）的生产。在过去10年间，钒用量的增长速度超过了钢产量的增长速度，这说明含钒高强度钢产量占钢产量的比例增加了。全球钒的吨钢消费强度为25~60克钒/吨粗钢，中国的钒的吨钢消费强度大体处于这一范围的下限。
五、关于以铌代钒问题
铌和钒都是重要的微合金化元素，各有各自的特点。一般而言，铌在板材生产中更加具有优势，而在长条材中钒的应用更加广泛。
但铌和钒都可以提高钢的强度，很多情况下，铌和钒有一定的替代作用。在低碳微合金化钢中一个铌可以起到二个钒的作用。66%含量的铌铁现在的价格一般在95000元/吨左右。如果50FeV钒铁的价格高于36000元/吨，铌铁替代钒铁的经济上的优越性就可以体现出来。所以，过高的价格势必会抑制钒铁的市场需求，使用户或者转而以铌代钒，或者干脆减少高强度钢的产量。这实际上是市场对资源进行合理的自动调节，有利于经济的长期可持续发展。反过来讲，由于以铌代钒的确实可行性，也会抑制钒的价格长期处于过高的价格。
同时由于钒铁价格的长期剧烈波动，也会挫伤钢厂发展含钒高强度钢的积极性。即使在钒铁价格低迷的时候，用户也会担心由于供求关系的不稳定性，是否会对企业的供应链造成伤害。
六、微合金化高强度钢的发展将会不断扩大对铌铁和钒铁的需求
高强度钢的发展将会促进铌铁和钒铁的应用，预计2005年中国对铌铁的需求为5500~6000吨，2010年会在12000~13000吨之间。
由于中国钢筋市场十分巨大，三级高强度钢筋的发展将对钒铁的用量产生重要影响。每增加10%的高强度钢筋，大约就需要7000吨的50FeV钒铁或3000吨的铌铁。由于钒铁在生产高强度钢筋方面与铌铁相比有生产窗口大，容易控制的明显优势，所以，只要钒铁的价格降至合理水平，其市场潜力将是十分巨大的。据悉，CBMM也在考虑增加铌的生产能力，以面对铌的需求量可能快速增长的局面。
