镁业盘点:“镁”景可期:多元化布局 向高质量发展转变

来源: 中国有色金属报

习 近平总书记在中国共 产党第十九次全国代表大会上指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。与此同时,镁行业开拓创新,砥砺前行。2018年,虽然受环保影响,镁价上行、供应下降, 但镁行业经济效益总体呈稳中向上态势。在政府、企业、科研机构以及上下游业界共同努力下,产业结构升级、科技创新研发、节能减排增效、应用领域拓展都呈现出积极态势,由高速增长逐步向高质量发展转变。


镁业盘点:“镁”景可期:多元化布局 向高质量发展转变


绿色发展步伐加快


“环保”一直是镁生产企业面临的大问题。2018年,因环保等诸多因素的共振,镁市场供应受到影响,我国主要地区镁产业开工率不足、产量减少、供应端收紧,镁价持续走高。中国有色金属工业协会镁业分会统计数据显示,1——10月,共产原镁57.02万吨,同比减少22.38%。其中,陕西地区累计生产35.46万吨,同比减少8.9%;山西地区累计生产7.88万吨,同比减少33.77%;宁夏地区累计生产6万吨,同比减少59.38%。


我国原镁冶炼企业有80多家,产能分散,且几乎为民营企业。镁冶炼能耗高,易产生大量废气废渣,2011年已被发改委列入限制类名单,新建产能审批通过概率低。从国家环保政策来看,国家将镁冶炼作为“制止重复新建”的项目,不符合环保要求的高污染企业需停业整改,且严格控制新建产能,使镁供应有所下降,镁冶炼受环保和“去杠杆”双重影响,环保改造、设备升级势在必行,清洁、环保生产成为企业生存的根本。


据了解,2018年,中央环保督察组除了对京津冀及周边“2 26”城开展“回头看”外,还首次对汾渭平原和长三角地区开展督察,山西省运城市及周边镁冶炼企业被划分进督察范围。应国家环保形势的要求,进一步提高达标能力,该地区企业加大资金投入对环保设备进行改造升级,在排放指标控制、镁渣等固废综合处理等方面均取得良好效果。其中,五龙镁业投资6000万元对制气焦炉进行配套完善,促进无污染、无浪费的综合循环利用,另外,还进行了节能竖窑、燃气锅炉房、废水提标等技术改造,实现了节能降耗。为促进清洁生产,多家企业还对竖罐还原炉进行研发及尝试,目前,云海镁业、八达镁业竖罐还原炉已成功运行,基本实现了自动化生产。


众所周知,我国镁冶炼基本都是皮江法工艺生产,以白云石为原料、硅铁为还原剂,发展至今,经过不断改进,在能耗和污染方面已有很大改善,但仍存在能耗高、生产效率低等问题。东北大学张廷安带领的实验团队多年来一直探索能耗低、排放少的炼镁新方法,在对皮江法进行深入分析的基础上,针对现有炼镁方法存在的问题,提出了“集煅烧与还原一体化的炼镁新技术”,并形成多项发明专利;重庆大学教授高家诚在结合先进的熔融还原冶炼技术基础上,提出“熔融还原炼镁新工艺”,该工艺通过造渣使所用物料在反应时完全处于液态,进而加速物质的传递和扩散,显著地缩短还原时间,提高生产效率。该工艺目前正处于积极的研究阶段。


除科研院所研究绿色环保获进展之外,企业研发、校企业产学研合作也频传捷报,实现了冶炼新技术的成果转化。2018年年初,由河南省郑州中能冶金技术有限公司设计总包的白云石煅烧双膛竖窑,在山西省运城市垣曲县五龙镁业有限公司正式调试成功,能耗由节能型回转窑的每千克煅白1300kcal降低至830——850kcal。该窑日产量目前已达到500t,强化操作可达550——600t/d,是目前世界镁行业白云石煅烧zui大的煅烧窑,也是第 一座双膛竖窑,一举将此前zui先 进的能耗指标降低了35%以上,是煅烧技术的突破性进展,使镁生产能耗又下降了10%以上,综合节资减排效果显著。


践行绿色发展理念已成为行业的共识,新冶炼工艺和装备的实施为其发展注入了新的活力,相信随着新工艺的进展,镁行业也会丢掉脏乱差的标签,展露“绿色升级”新面貌。在研发工作的开展、中试及产业化的推动下,低成本、高品质的冶炼工艺装备也将会为下游应用领域的拓展奠定基础。


多元化布局崭露头角


1952年,我国镁产业开始起步,经过60多年的发展,产业规模不断扩大。同时,镁产业结构不合理、工艺技术亟待提升、生态环境保护等问题日益凸显。在2018年镁产业年会上,工信部原材料工业司就对陕西省镁产业发展方向提出建议,要加强同国内、国际镁行业交流合作,优化产业结构,延伸产业链条,实现产业的高质量发展。


自2016年以来,陕西省府谷县积极尝试优化产业布局,由单一化产业结构向多元化产业结构转变,推动镁产业集群发展,提出建设国际镁生产加工基地战略目标。该县政府报告中提出,到2020年,镁及下游相关产业年实现产值500亿元以上。府谷县立足现有产业基础,进一步明晰镁产业发展定位和方向,通过科学规划,分工细化,形成各企业优势互补、资源合理配置、布局结构优化、产业协调发展的格局。按照规划,主要建设四个镁产业园区,即建设精细镁制品加工产业区,主要发展汽车零部件、电动工具、3C零部件等深加工产品;建设高品质镁合金生产及加工产业区,主要发展镁合金、镁型材;建设废渣回收及综合利用产业区,主要发展镁渣水泥、镁渣制砖;建设新技术冶炼产业区,主要生产高品质镁锭和镁粉、镁屑。通过优化产业布局,确保形成产业链条完整、加工配套齐全、高端产品竞争优势明显的镁产业加工集群。


如今,府谷镁产业已成为我国重要的镁生产基地,可以说,府谷镁产业是递给有色行业乃至世界的一张“镁”名片。另外,因“仙鹤栖于南山峭壁”而得名的河南省鹤壁市,凭借高品位、高储量白云岩矿山的优势,依托河南镁业有限公司等企业,也在着力推进高品质镁和镁合金终端产品的发展,正在努力建设全国重要的镁精深加工生产基地,并建成了于2018年9月开始营业的镁及镁合金仓储交易中心,这对于构建镁产业供应链、促进镁产业价格形成,提升参与国际竞争力都有重要的现实意义,也为镁产业发展划上一道靓丽的“风景线”。


在追求高质量、多元化发展的同时,各地镁企业也开始思考和分析自己具备的优势,向下游延伸的步伐明显加快。通过镁材延伸深加工不仅可以提高产品附加值,还可以缩短用户采购供应链,与用户实现“双赢”。例如,海镁特集团把镁产品的精深加工作为企业产品转型、产业升级的主攻方向,与青海盐湖工业集团股份有限公司共同投资成立的青海海镁特镁业有限公司,于2018年4月投产6万吨高品质镁合金生产线,目前已实现量产,为全球客户供应镁合金;银光镁业紧抓汽车、轨道交通及军工航空航天轻量化机遇,发挥镁深加工优势,在诸多领域取得进展,值得一提的是,银光集团2018年在批量生产锻造铝卡客车轮的基础上,成功研发生产出了22DL02军用车轮。该军用车轮从载重、性能、结构设计到成型模拟,均由银光锻压厂自主设计,并以过硬的质量、准确的交期得到客户的充分肯定和认可。


目前,各地政府和企业,开始结合自身特点,从只注重单一化发展,逐步向做强镁产业又向下游应用为主的产业链延伸,在研究、开发、生产、应用等方面进行创新合作,进一步拓宽发展领域,镁产业多元发展格局正在逐步形成。


创新驱动再添“镁”景


党的十九大报告指出,创新是引领发展的第 一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。镁合金制品以其重量轻、比强度高、刚性好、耐腐蚀、散热性、耐冲击性、抗电磁干扰和屏蔽性好、加工性能优良且加工成本更低以及回收再生性能优异等优势,受到越来越多的行业的青睐,成为风头正劲的材料新星。


不经意间,以手机、掌上电脑、移动硬盘、数码相机为代表的新一代移动通讯、电脑终端及周边设备、视听产品的外壳已经不再是塑料制品,而被一种坚固轻盈的镁合金制品所取代。在汽车行业,包括方向盘、变速箱壳体、汽车轮毂、发动机盖板等汽车零部件也开始采用镁合金作为原材料,以减轻汽车自重,从而达到省油节能的目的。


作为“为中国制造减重”的首 选材料,轻量化需求为镁产业发展带来良机。据不完全统计,在未来镁合金压铸件的市场上,汽车和摩托车配件将占到70%以上。其中,万丰奥威全资孙公司万丰镁瑞丁新材料科技有限公司汽车部件产量占全世界镁合金压铸汽车零部件总量的40%左右,客户涵盖保时捷、宝马、奔驰、沃尔沃、路虎等世界知名汽车品牌企业。而在近期上市的国产纯电动汽车蔚来ES8,也配套使用了其压铸件,进一步打开国内新能源汽车市场,加快进口代替进程,万丰奥威在2017年发布的公告中也提到,将增资加码镁合金铸件国产化,向中国制造、中国创新迈进。


近几年,我国也开始加强在这一领域的研究、生产和应用。作为代表企业之一的重庆博奥铝镁金属制品有限公司,为了在较短时间内成功开发轻量化、高强度、抗震镁合金汽车座椅骨架,自2016年起,研发团队积极投入到研发中,历经2年,在充分研究镁合金材料特性和全面理解座椅产品结构的基础上,高强度轻质抗震镁合金汽车座椅骨架成功面世,并在福特汽车中完成相关碰撞试验验证,结果全部合格。


在上海,一家由加拿大Meridian控股的中外合资的上海镁镁合金压铸有限公司也已经开始把目光锁定在了汽车、摩托车用镁合金压铸件领域,希望成为上海大众和上海通用的零部件供应商。


节能减排、有效应用以及轻量化是镁行业发展的重点,对镁轮毂应用来讲也是发展的良好契机。2018年,工信部原材料司副司长余薇,中国有色金属工业协会会长陈全训、副会长文献军,中国有色金属工业协会镁业分会会长林如海、副会长兼秘书长孙前等国家政府及行业协会领导多次考察镁轮毂企业,该应用成为2018年行业关注的焦点。河南德威股份有限公司在镁合金汽车零配件行业取得了可喜突破,该公司锻造的镁合金汽车轮毂“一次正反挤压锻造成型”专利技术在2018年7月通过了专家认定,目前已实现产业化,成为国内拥有镁合金汽车轮毂成熟工业生产线的企业。而河南另一家生产镁轮毂的企业鼎鑫镁业,在北汽集团成功配装的镁轮毂也获得较好试用效果,为下一步实际应用提供了坚实的基础,目前已与长安、海马等汽车生产企业建立了稳定的供货关系,在国外与新加坡、中东等地的汽车供应商建立了供货业务。


孙前介绍,一直以来,镁业分会将“锻造镁合金汽车轮毂”项目作为工作的重中之重,该分会下一步工作重点则是加快在汽车行业应用进程,逐步实现规模化。随着镁汽车轮毂技术工艺的不断完善,不断突破,镁轮毂的应用会越来越多。


相比民用而言,镁合金材料在军事上的应用也不容忽视。用镁合金和碳纤维等高科技复合材料制成的头盔、步 枪和冲锋枪的枪体等具有重量轻、强度高、抗震减震性能优异等特点,必将获得广泛应用。一家由兵器工业部投资的宁波耐特镁业公司也已经开始批量生产出减震性能优良的镁合金电动工具和机壳,相信这家公司今后会在军 品装备上有所作为。


除此之外,2018年,镁行业也在积极探索新的应用领域拓展。“氢气”可能是未来zui为重要的能源,镁是重要的功能材料,在多种储氢材料中,镁的储氢量高达7.6wt%,是实用可逆储氢材料中储能zui高的金属材料。镁的氢化物(MgH2)可与水反应,将水中的部分氢还原,可提供2倍于氢化镁中的氢气。MgH2是上海交通大学新近开发一种新的储氢材料,该产品研发还处于实验开发阶段。据中国有色金属工业协会镁业分会介绍,将对该产品进行跟踪,并适时组 织和协调各方资源,进行扩大试验,争取早日实现中试。如此产品研发成功,将是氢动力能源发展的重要革命,将对氢动力能源发展产生深远影响。


旧岁已展千重锦,新年再进百尺竿。2018年,镁材料规模化应用的突破口已被打开,回望这一年,创新、协调、绿色、可持续发展各有体现、精彩纷呈。习 近平总书记在庆祝改革开放40周年大会上指出:“改革开放已走过千山万水,但仍需跋山涉水;伟大梦想不是等得来、喊得来的,而是拼出来、干出来的;我们要一棒接着一棒跑下去,每一代人都要为下一代人跑出一个好成绩。”40年风雨历程,镁行业走得坚定而稳健,但想成为镁合金强国,还有很长的路要走。在此,希望镁行业同仁不忘初心,同心同行,共谱“镁”好新篇章。



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