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用在北斗卫星上的“高精尖”钒钛 团标体系的建设靠他们…

来源:新材料在线|

发表时间:2021-07-28

点击:11892


新材料在线®

《大国之材》原创文章,转载请联系微信:EILIG2014

新材料在线 ID:xincailiaozaixian

图片:受访人提供、图虫创意


2020年6月23日,最后一颗北斗导航卫星拖着长长的尾焰划破苍穹冲向太空,我国北斗导航系统正式完成全球组网,完美收官。


这项伟大的工程与“高精尖”材料有着密不可分的联系,钒和钛便是其中极为重要的两种。北斗卫星的建造材料使用的是国际通用的高强度航空钛合金。


“钒和钛是国家重要的战略金属,在航空航天、军工、海洋、化工等领域具有广泛的用途。”近日,钒钛综合利用领域委员会秘书长、攀西钒钛检验检测院院长方霖在接受《大国之材》采访时介绍说,钒钛的使用量往往是衡量一个国家国防实力的标志。


钒和钛在我国主要以伴生矿的形式存在于钒钛磁铁矿中。攀西钒钛磁铁矿资源量已探明90多亿吨,约占全国的95%,蕴藏着储量世界第一的钛、世界第三的钒,改革开放的总设计师邓小平赞誉“这里得天独厚”。




上世纪60年代,党中央作出了三线建设的重大战略部署,拥有独特资源和战略地理位置的攀枝花被确立为三线建设的重中之重。


历经50年,几代攀西“钒钛人”攻克了普通高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿世界性难题,掌握了高钛型钒钛磁铁矿高炉强化冶炼技术,实现了经济技术指标的优化。


“从上世纪60年代到现在,攀枝花钒钛磁铁矿的综合利用水平在全国乃至国际都处于领先水平。但钒钛产业有更进一步的发展,还需要体系标准的引领,通过转化标准来实现大批量的关键技术。”方霖表示。


这个主导制定标准的组织,就是中国材料与试验团体(CSTM)标准委员会钒钛综合利用领域委员会。


01

新型标准体系初建


去年年末,2019年钒钛资源综合利用国际论坛在攀枝花举办。


在这场盛会上,“钒钛人”见证了一个重要时刻——钒钛综合利用领域委员会的成立。


在业内,计划成立钒钛综合利用领域委员会动议已久。


“2015年这个事就开始了。为什么会有这个想法呢?钒钛磁铁矿是重要的国家战略矿产资源,具有很高的综合利用价值,而攀枝花拥有得天独厚的钒钛资源,钒钛综合利用领域委员会秘书处设在攀西钒钛检验检测院,有助于加快推进钒钛战略资源创新开发与利用。”方霖透露。


在全程参与该事的方霖看来,国际上一些社团标准化组织已具有很高知名度和社会认可度,为材料产业发展提供了标准化支撑服务。中国的钒钛产业也需要这样的团标来引领产业的高质量发展。



事实上,酝酿了近5年的钒钛综合利用领域委员会的产生有其独特的政策及技术背景。


2015年,国家深化标准化改革工作方案出台,为增加标准的有效供给,借鉴国外标准化工作经验提出“培育和发展团体标准”。2016年,21位院士联名提出“关于尽快建立中国材料试验标准体系”的建议。2018年,团体标准被正式列入新修订实施的《标准化法》。


为贯彻落实国家深化标准化改革工作的精神,一个国家级的标准制修订平台落在攀西钒钛检测院身上。


“在成立钒钛院之前,为了更好地开发钒钛资源,2012年我们成立了全国唯一一个国家级钒钛制品质量监督检验机构。所以当钒钛综合利用领域委员会落户在钒钛院身上时,我们有足够的技术支撑。”方霖表示。


钒钛综合利用领域委员会的成立,不仅对提升我国钒钛产业的国际竞争力具有重要意义,也填补了我国在钒钛磁铁矿综合利用标准体系和CSTM标准体系的空白。


02

国内钒钛利用率世界领先


提高钒钛磁铁矿资源利用率是钒钛产业界、学术界多年来共同努力的方向。


为此,业界多次开展“头脑风暴会议”希望解决难题。但这始终是横在钒钛产业面前的一道坎。


“钒钛产业利用率不足有钒钛磁铁矿本身固有的特点,也有历史遗留问题。”方霖告诉《大国之材》。


在自然界中,钒、钛属于难以以单一体的形式存在,主要与其他矿物形成共生矿或复合矿。因而它们的分离难度很高,提炼的工艺、流程相对较长。而伴随着每一道提炼工序都会有或多或少的损失。这在一方面直接影响了钒、钛的综合利用率。


另一方面,由于早前技术受限等原因,产业面临着深加工不足、产品档次不高、工艺装备落后等问题。



“当时背景也造成了钒钛产业粗放型发展,是一种极大的浪费。但这么多年我们一直在努力,在技术方面寻求突破,也取得了一定的成绩。”在方霖看来,正是在一代代“钒钛人”的努力下,我国钒钛综合利用水平达到国际领先水平。


1965年,为开发铁矿资源,毛泽东批示同意成立攀枝花特区。那句“攀枝花建不成,我睡不着觉”成为几代攀西“钒钛人”努力的动力。在攀枝花七千平方公里的土地上,“钒钛人”一直在努力。


50年来,攀枝花靠自主创新先后攻克了一系列钒钛磁铁矿综合利用但技术性难题。


以攀钢为例,投产50年来,攀钢在钒钛矿高炉富氧鼓风技术、喷煤技术等方面取得了重大突破,形成了独特的钒钛磁铁矿高配比高强度冶炼系统技术。数据显示,2019年攀钢钒炼铁厂高炉平均利用系数已由投产初期几年的0.8上下提高到2.5左右。


“产业的发展离不开标准,钒钛综合利用领域委员会的成立对钒钛产业的发展将起到标准化战略引领作用,引领钒钛产业健康有序发展。通过标准发现、发掘产业价值链优化产业链。所以说我觉得委员会的成立对现状的改变作用是毋庸置疑的。”方霖说。


03

培养标准制修订土壤


材料专业化标准及评价体系的意义在于发挥技术基础要素间的协调互动作用,为材料产业高质量发展提供技术支撑。但制定组织过多、体系不清的标准只会对产业的发展起阻碍作用。


“目前,我国钒钛产业标准还是存在一些短板问题。”方霖透露,截止去年,有关“钒”、“钛”备案且现行有效的国际、国家、行业、地方、团体标准共821项,涉及航天、船舶、冶金、有色、医疗、能源建材等领域。


这“庞大”数额的标准在一定程度上映衬了钒钛行业标准的分散。


首先,目前标准制修订的组织交叉重复较多,体系机构不是很清晰。其次,在现行标准中,方法、产品的标准占到80%以上,但涉及钒钛综合利用的技术、环保安全、评价等标准严重缺失,这是标准类型方面的缺陷。


再者,钒钛应用领域广泛,各应用领域技术要求不尽相同,因而现行国标技术归口部门较多,缺乏通用类型标准。最后,在航空航天等高端应用方面,关键技术的引领作用并不显著。


而与现行国标相比,团标的优势非常明显:首先,CSTM FC20将标准类型拓展到钒钛综合利用范围。此外,制定周期从3年缩短至半年。


“CSTM弥补了一些短板,但同时也面临着其他的问题。”方霖分析称,新的困难包括标准制定协调难度大、企业行业对标准配合积极性不高、专业人才不足等。


“标准的制修订工作还真的急不得,不是一朝一夕就能完成的,任重道远啊。我们得从培训开始,提高全员的标准化意识,培养一大批专业人才,这样才有标准化工作的土壤。同时也要建立激励机制,鼓励企业加入进来。”方霖感叹道。

04

从全产业链视角出发


标准也需要在实践中不断发现问题、改进、修订。只有这样才能提高标准的科学性和高质量水平。


而在此过程中,从全产业链视角出发构建标准体系,填充体系框架,完善上下游之间的衔接配合极为重要。



“不断发现问题,再不断改进,我们才能有效保证我们标准的质量。”方霖表示,自己虽然在技术标准领域是一个“新兵”,但不会放过为钒钛产业进步做贡献的任何一个机会。


CSTM成立的同一年,方霖和同事们组织申报了7项团标,今年3月,这些团标获得批准。但方霖认为,这还不够。


今年的CSTM秘书长会议使方霖颇受启发。“应该说去年我们做的那些标准还不具有创新性。今年我们还是想积极发挥生态优势,以标准创新、钛的高端应用为总纲,进一步完善钒钛综合利用标准体系,着力抓好应用方面的标准制定工作,一定要引领产业走上高端应用这块。”


值得一提的是,方霖已将“加强对钒钛新技术和钒钛在航空航天、军工等高端应用领域的标准化探索”写进自己今年的工作计划表。


不仅如此,对于如何具体实施,方霖也有了想法:“我们计划从5个方面入手。第一,配合钒钛采选的新工艺突破,着重强调创新。第二,钒钛综合利用的新技术成果转化。第三,钛产业高端应用标准突破。第四,钒钛产业绿色发展标准实现零突破。第五,配合下游产业跃升,加紧制定一批市场急需引领技术创新的标准。”


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THE END





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