用在北斗衛星上的“高精尖”釩鈦

　2020年6月23日，最后一顆北斗導航衛星拖著長長的尾焰劃破蒼穹沖向太空，我國北斗導航系統正式完成全球組網，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系，釩和鈦便是其中極為重要的兩種。北斗衛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略部署，擁有獨特資源和戰略地理位置的攀枝花被確立為三線建設的重中之重。
 

　　歷經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，實現了經濟技術指標的優化。
 

　　2、國內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業界、學術界多年來共同努力的方向。為此，業界多次開展“頭腦風暴會議”希望解決難題。但這始終是橫在釩鈦產業面前的一道坎。“釩鈦產業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，由于早前技術受限等原因，產業面臨著深加工不足、產品檔次不高、工藝裝備落后等問題。

“當時背景也造成了釩鈦產業粗放型發展，是一種極大的浪費。但這么多年我們一直在努力，在技術方面尋求突破，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，為開發鐵礦資源，毛澤東批示同意成立攀枝花特區。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，攀枝花靠自主創新先后攻克了一系列釩鈦磁鐵礦綜合利用但技術性難題。
 

　　以攀鋼為例，投產50年來，攀鋼在釩鈦礦高爐富氧鼓風技術、噴煤技術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技術。數據顯示，2019年攀鋼釩煉鐵廠高爐平均利用系數已由投產初期幾年的0.8上下提高到2.5左右。
 

　　“產業的發展離不開標準，釩鈦綜合利用領域委員會的成立對釩鈦產業的發展將起到標準化戰略引領作用，引領釩鈦產業健康有序發展。通過標準發現、發掘產業價值鏈優化產業鏈。所以說我覺得委員會的成立對現狀的改變作用是毋庸置疑的。
 

　　3、培養標準制修訂土壤
 

　　材料專業化標準及評價體系的意義在于發揮技術基礎要素間的協調互動作用，為材料產業高質量發展提供技術支撐。但制定組織過多、體系不清的標準只會對產業的發展起阻礙作用。

　　“目前，我國釩鈦產業標準還是存在一些短板問題。”方霖透露，截止去年，有關“釩”、“鈦”備案且現行有效的國際、國家、行業、地方、團體標準共821項，涉及航天、船舶、冶金、有色、醫療、能源建材等領域。
 

　　這“龐大”數額的標準在一定程度上映襯了釩鈦行業標準的分散。
 

　　首先，目前標準制修訂的組織交叉重復較多，體系機構不是很清晰。其次，在現行標準中，方法、產品的標準占到80%以上，但涉及釩鈦綜合利用的技術、環保安全、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，各應用領域技術要求不盡相同，因而現行國標技術歸口部門較多，缺乏通用類型標準。最后，在航空航天等高端應用方面，關鍵技術的引領作用并不顯著。
 

　　4、從全產業鏈視角出發

　　標準也需要在實踐中不斷發現問題、改進、修訂。只有這樣才能提高標準的科學性和高質量水平。
 

　　而在此過程中，從全產業鏈視角出發構建標準體系，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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