“目前,資源行業從礦價、估值、現金流等方面都已具備低谷期的基本特征,礦價進一步下降的空間有限,各金屬價格已逼近成本邊界。”招金蒙礦風險勘查基金管理團隊帶頭人陳朝輝近日在接受本報記者采訪時如是說。其看法也是業界普遍持有的觀點,特別是鐵礦被認為是繼煤礦之后遭遇最為慘烈的行業,甚至有業內人士認為近5年國內鐵礦企業沒有翻身的可能。那么,鐵礦企業的出路在哪里呢?
在當前整個礦業低谷調整的不利形勢下,內蒙古一家鐵礦企業另辟蹊徑,積極謀求出路,其做法值得其他鐵礦企業借鑒。
鐵精粉產品升級勢在必行
當前,礦業正處于調整期,同時伴隨著傳統礦山企業的轉型升級。不少礦山企業面臨著從資源性經濟優勢轉變為技術性經濟優勢的挑戰,這是實現資源可持續發展亟待解決的問題。
內蒙古這家鐵礦企業結合“863”高新技術——高品質還原鐵粉低成本綠色制備技術,以企業自己生產的優質鐵粉為原料開發出高性能粉末冶金制品,不僅滿足了市場上對高性能金屬粉末及高端粉末冶金制品日益增長的需求,而且優化了企業的產品結構,實現了資源的高效利用與可持續發展。
很多新興金屬材料的制作研發與粉末冶金密切相關。粉末冶金是以金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)為原料,經過成型和固結,制造金屬材料、復合材料及制品的工藝過程。高性能金屬粉末的開發與生產,對提高粉末冶金材料和制品性能、推動粉末冶金技術進步起著至關重要的作用。
在各種金屬粉末中,高純鐵粉是粉末冶金工業重要的原材料之一,用量約占整個粉末冶金工業用粉量的70%,其中還原鐵粉由于具有多孔、形貌不規則、成形性良好和壓坯強度較高等優點,在部分汽車零部件、壓縮機零部件、燒結軸承、電動工具零部件及電子元器件等生產中成為不可替代的原料。
內蒙古這家鐵礦企業就是對精鐵粉進行深加工,從而生產出高性能金屬粉末,大大增加了產品附加值。
較之鐵精粉,無論是價格、市場、材料性能,高性能金屬粉末都具有無法比擬的優勢。新興金屬材料多是由金屬粉末制作而成,粉末冶金使其性能發生了巨大變化。比如,高溫下鋼水和鐵水很難混合到一起,但是制成粉末后兩者很容易混合到一起,而且金屬結構也會隨之發生變化,更加耐高溫、耐嚴寒。
傳統機械制造加工是”做減法“,找一個毛坯,去掉不需要的部分,去掉的部分也是被廢棄的材料,日積月累浪費的材料量相當可觀,這種加工方式產生的廢料多,生產成本高。而金屬粉末經必要的預處理,以不同的成型技術,用灌注的方式可獲得所需形狀和尺寸的壓坯,粉末不會溢出造成浪費。
與傳統的鑄造和鍛造工藝相比,粉末冶金工藝不僅提高了材料利用率,而且生產能耗和生產成本更低。其材料利用率可達95%以上,生產能耗和生產成本分別降低25%和40%。粉末冶金節能、節材、高效,因此被公認為綠色、可持續制造技術,被列入國家優先發展的高新技術產業化重點領域指南(目錄)。
在當今許多高新技術材料產業中,粉末冶金發揮著越來越重要的作用。粉末冶金材料和制品的增長速度遠超其它材料和制品,廣泛應用于交通、機械、冶金、電力、環保、電子信息、石油化工、航天航空、家用電器及核工業等領域,對我國工業技術進步、國民經濟發展和國防建設具有重要意義。
高性能金屬粉末市場需求強勁
我國是世界生產制造大國,國民經濟的高速發展對高新材料的需求量巨大,特別是汽車及電子工業的快速發展對高端粉末冶金制品材料的需求旺盛。
我國鐵粉主要應用于汽車、摩托車、農用運輸車、小型制冷壓縮機、家用洗衣機、辦公機械、紡織機械、電子、化工、高效電焊條等行業,一方面為汽車配件用量,平均單車汽車粉末冶金制品的用量至少有6千克。據業內人士保守估計,未來車用粉末冶金國產化的替代率占目前單車用量的6%~7%。美國每輛轎車使用粉末冶金產品已達120種,總量為13.5千克,每輛汽車平均使用粉末冶金產品重量達19千克,而我國每輛轎車使用粉末冶金材料量平均僅為3.7千克。據瑞典赫格納斯公司預測,未來每輛汽車粉末冶金材料用量可達48.5千克。由此可見,粉末冶金在汽車領域對機加工和鋼鍛零件的替代空間很大。
我國純鐵粉生產量和使用量也呈現快速增長的態勢。近10年來,我國高純鐵粉產銷量以年平均17.5%的速度增加。2013年,我國高純鐵粉產銷量已達38.82萬噸,其中還原鐵粉產銷量高達20.33萬噸,還原鐵粉在我國高純鐵粉中占有極其重要的地位。
在粉末冶金工業中,高純鐵粉是用量最大、應用面最廣的金屬粉末,約占整個粉末冶金工業用粉量的70%,可以說高純鐵粉的生產技術、規模、品種和質量在一定程度上反映了粉末冶金工業的總體發展狀況。目前,高純鐵粉生產方法主要有還原法、霧化法、電解法及羰基法,其中還原法成本低、產量大、能耗小,所以還原法是高純鐵粉主要生產工藝之一,還原鐵粉一直是粉末冶金工業最主要原材料。
統計數字顯示,近5年我國粉末冶金制品銷量平均年增長率為15.4%,銷售收入平均年增長率為16.2%。2013年,我國粉末冶金機械零部件合計銷量已達15.7萬噸。
由于高性能金屬粉末制品具有科技含量高,生產加工自動化程度高,適應規?;可a,加之市場需求量逐年增大,產品附加值高,具有良好的經濟效益。
除此之外,世界各國正在不斷加強3D打印技術的研發及應用,美國和一些歐盟國家已引領世界3D打印技術,并在該技術的應用和推廣中獲得先機。據了解,傳統制造技術要么“做減法”,要么用模具,灌入金屬、塑料融化成型。而3D打印技術與這種傳統的制造技術截然不同,它將材料制備、成型一體化,能加工過去難以制造的復雜零件,并縮短制造周期、降低成本、節省材料。粉末冶金讓粉末“長成”零件,為3D打印技術的發展提供了便捷,助推冶金粉末成為具有爆發力的行業。
隨著科技的發展,以及粉末冶金應用領域的不斷擴大,粉末冶金零件將朝著“三高一復雜”的方向發展,“三高一復雜”即物理性能高、化學性能高、力學性能高,產品復雜,這對鐵粉的化學成分和工藝物理性能的12項指標要求將更高,其結果導致批量的穩定性更好。目前,國內生產“三高一復雜”粉末冶金零部件需要使用部分進口的高質量、高性能鐵粉,所以這種高質量、高性能的鐵粉需求量會逐年增加。
近幾年,我國鐵粉企業通過在生產中抓質量、抓適銷對路的產品,使鐵粉質量普遍提高,也拉開了按質論價的差距。目前,國內鐵粉市場的現狀是優質鐵粉和特殊用途的鐵粉供不應求,低檔產品生產過剩,高端粉末冶金制品仍需從國外進口。
國內外高端粉末冶金產品差距較大
發達國家粉末冶金企業注重加強研發能力,不斷推出新品,并進一步完善強化產品的售后服務,增強競爭力。例如,瑞典赫格納斯公司對使用鐵粉的用戶,不單是買賣關系,而是在了解用戶應用鐵粉的用途后,不斷推出新品種,指導用戶使用好鐵粉,并將用戶使用情況反饋回公司,作為改進鐵粉質量的依據,每年還投入大量資金,不斷研發高性能鐵粉在新領域的應用。
業內人士分析,從粉末冶金行業的發展趨勢來看,發達國家生產還原鐵粉的原料70%以上均使用超純鐵精粉,其原因是原料的穩定性好。而且,發達國家鐵粉生產企業規模大,勞動生產率高,自動化程度高,產品質量穩定,生產的特殊用途鐵粉種類多,能適應不同的功能要求。
與發達國家相比,我國鐵粉廠的生產規模小,布局分散,設備更新和自我發展能力不足。我國出口的鐵粉很多是一般性能的鐵粉,主要出口到日本、韓國、東南亞各國及港臺地區,而進口的鐵粉則主要來自日本、瑞典和加拿大等國家,進口的多是優質鐵粉和特殊用途鐵粉。
另據記者了解,河北一家鐵礦企業目前準備上馬一金屬粉末項目,其負責人表示“我國還原鐵粉與國外先進水平相比,還存在較大的差距。這種差距主要表現在以下兩個方面:一是還原鐵粉理化性能不穩定,如成分、松比、流動性、壓縮性及彈性后效等指標波動性較大;二是低端還原鐵粉多,高端粉末系列品種少,且多是依賴進口。”
據其分析,造成我國還原鐵粉理化性能不穩定及高端粉末依賴進口主要有兩個原因:一是如瑞典赫格納斯公司等國外先進企業主要以超純鐵精礦粉為原料,采用赫格納斯兩步還原法還原工藝生產還原鐵粉,由于多是采自同一鐵礦,精選的超純鐵精礦粉成份、品相基本相同,加上鐵精礦粉粒度細、活性好、利用率高,因此國外以超純鐵精礦粉為原料生產還原鐵粉,不僅生產工藝及產品性能穩定,而且能耗低、產率大。而我國受鐵礦原料、還原鐵粉制備技術及工藝的影響,多年來國內大多數生產企業仍以軋鋼鐵鱗為原料采用一次還原爐還原工藝生產還原鐵粉,由于在軋鋼過程中,鋼種的變化,粗軋和精軋鐵鱗結構不同,使得每批鐵鱗化學成分、組織結構也不盡相同,導致國內以此為原料生產還原鐵粉時原料利用率低、理化性能不穩定。雖然目前我國也有少數企業和國外先進生產企業一樣,采用品位、成分和顆粒形貌較穩定的精磁鐵礦粉生產還原鐵粉,但由于受磁鐵礦精選及一次還原爐還原技術的影響,生產的還原鐵粉粉末性能也并不是非常穩定。二是我國對鐵粉應用關鍵技術研究尚不足,嚴重影響了高穩定性高端粉末的開發和應用。
我國粉末冶金經過近些年的發展,鐵粉品種雖然已經明顯增多,但還是趕不上市場需求,這已經嚴重影響甚至限制了我國高端粉末冶金材料及制品的發展。由此可見,我國是世界鐵粉生產大國,但還不是技術強國。
應大力發展高性能粉末冶金產品
自本世紀以來,我國的經濟發展帶動了粉末冶金行業的快速發展,主要表現為產量和品種大幅增加,并一直以高于GDP的增長速度發展。隨著我國粉末冶金應用領域不斷擴大,特別是在汽車、摩托車、家電等行業中的廣泛應用,鐵粉需求量劇增,曾一度出現供不應求的狀況,在此形勢下國內相繼新建了一批大中型規模的粉末冶金廠。據中國粉末冶金協會統計數據顯示,34家國內大中型粉末冶金生產企業占所統計的53家企業數量的64%,而其累計產量長期占比高達85%。
在企業規模方面,另據不完全統計,目前,我國銷售量2000噸/年以上的鐵粉企業有30多家,而具有5000噸/年以上銷售量的企業有7家。
隨著市場經濟的發展,近10年來,我國鐵粉質量有了很大提升,主要表現在成品鐵粉中總鐵含量提高,進一步降低了氧、碳、酸不溶物等有害雜質,壓縮性能提高,品種牌號增加到20多個。有業內人士建議,今后除按國家標準生產的品種牌號外,還應逐步增加合金粉、預合金粉、易切削粉、鐵銅粉、高耐磨性粉、無偏析混合粉等高技術含量、高性能鐵粉的產量,以滿足國內市場需求,并擴大對日本、中東、東南亞等地的出口。
隨著科技的發展,我國高品質鐵粉的性能指標還將進一步提高,批量的穩定性將更好。我國金屬粉末企業應根據自己的實際情況,抓住機遇,一方面扎扎實實地研發適合國情的適銷對路產品,另一方面加強與國外知名度高、技術力量強的廠商進行合作與交流,吸收國外的先進經驗,努力趕超世界先進水平。今后,我國還應大力發展高性能粉末冶金產品,以滿足國內外市場需求。
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