Потребление ниобия в СНГ

На основе анализа приведенных в отчете данных составлена динамика потребления ниобия в России (таблица 45 и рисунок 28).

В целом, с 1997 по 2008 гг. потребление ниобия в России имело тенденцию к росту. Как видно на рисунке, сильное падение спроса на ниобий происходило в 1999 и 2004 гг. Однако эти спады были связаны не с уменьшением потребления со стороны потребляющих ниобий отраслей, а с падением производства ниобия и изменениями процентного содержания ниобия в различных видах продукции, главным образом, в импортном феррониобии.

Считается, что уровень спроса на ниобий связан с развитием технического прогресса в стране. За последние 11 лет четко выделяются 3 этапа развития отраслей черной металлургии, потребляющих ниобий.

Первый этап относится к концу 90-х годов: потребление ниобия в России в эти годы находилось на уровне 260 т. В этот период ниобий в России потребляли в количестве 4 г/т стали. При том, что за рубежом среднее потребление ниобия на 1 т стали составляло 32 г (в США и Японии этот показатель находился в пределах 52-89 г). Стоит также отметить, что феррониобий в 1997-1999 гг. в России не выпускался, весь спрос металлургических предприятий удовлетворялся за счет импорта.

Второй этап в развитии потребляющих ниобий отраслей начинается в 2000 г., когда в России опять начинает развиваться качественная металлургия на основе микролегирования сталей ниобием. Потребление ниобия в эти годы увеличивается до 720 т. Удельное потребление ниобия на 1 т стали повысилось до 14 г/т, а ведущие предприятия России и СНГ достигли уровня удельного потребления 40-60 г/т.

В эти годы встает вопрос о замене труб, отслуживших свой ресурс. Существенная часть трубопроводов проходит в районах с очень сложным климатом: в условиях вечной мерзлоты, постоянной влажности, агрессивных сред и т.д. Ежегодные потребности только «Газпрома» в трубах большого диаметра (ТБД) подобного ассортимента составляют 2 млн т, для легирования которых требуется около 1400 т ниобия. Помимо этого, в связи с новыми масштабными проектами, такими, как строительство газопровода Ямал – Западная Европа, сооружение газо- и нефтепровода Восточная Сибирь – Китай и др. на первый план выходит проблема производства в России низколегированных ниобиевых сталей и труб большого диаметра из них. Поэтому Правительством РФ было принято решение о создании ОАО «Завод по производству ТБД» в Нижнем Тагиле и увеличении мощностей на Волжском трубном заводе. Также выпуск ТБД начинает осваивать «Северсталь». В связи с этим, в 2001 г. помимо производственной цепочки «Севредмет» – «Соликамский магниевый завод» – «Силмет» на российский рынок ниобия выходит производственная цепочка из дочерних компаний ОАО «Северсталь» – ОАО «Стальмаг» (занимается разработкой крупного месторождения Татарское и получает черновой ниобиевый концентрат) и ОАО «Северный ниобий» (производит феррониобий).

В 2003 г. крупнейший потребитель труб «Транснефть» начинает реализацию долгосрочной комплексной программы диагностики, технического перевооружения, реконструкции и капитального ремонта объектов магистральных нефтепроводов. Производится ремонт дефектов и выборочная реконструкция участков трубопроводов по результатам внутритрубной диагностики. Однако выборочный ремонт охватывает около 1,5% наиболее опасных дефектов. Устранение же основной массы переносится на отдаленные сроки.

Также на этом этапе в России прослеживается рост потребления стали в мостостроении и судостроении, где ниобий является неотъемлемой составляющей. В последнее время в мостостроении все чаще используется экономно легированный прокат с микролегированием ванадием или ниобием (базовых марок 15ХСНДА и 10ХСНДА по ТУ 14-1-5120-92).

Третий этап начинается с масштабного осуществления проектов по строительству газо- и нефтепроводов в 2006 г. Потребление ниобия в 2006-2008 гг. характеризуется ростом, однако это происходит в большей степени за счет импортных поставок. Производственная цепочка «Северсталь» значительно сокращает выпуск продукции в связи с технологическими сложностями по добыче ниобиевой руды.

Кроме того, в связи с мировым финансово-экономическим кризисом, который сильно повлиял на все отрасли экономики, потребление ниобия в 2008 г. осталось на уровне 2007 г.

Рисунок 28: Динамика «кажущегося » потребления Nb
в России в 1997-2008 гг., т

Источник: оценка «Инфомайн»

Таблица 47: Кажущееся потребление ниобия
в России в 1997-2008 гг., т

Источник: оценка «Инфомайн»

Главной областью применения ниобия (около 90%) является производство низколегированных (0,07–0,08% Nb) малоуглеродистых ниобийсодержащих сталей, используемых для изготовления труб большого диаметра для магистральных трубопроводов, а также применяемых в мостостроении и судостроении.

Трубы из ниобийсодержащей стали, имеющей мелкозернистую структуру, хорошо выдерживают высокие давления, морозостойки, пластичны, слабо подвергаются коррозии. Срок службы таких труб по сравнению с обычными увеличивается в несколько раз, особенно в высокоширотных районах с вечной мерзлотой. Весьма эффективно использование низколегированных ниобийсодержащих сталей в строительстве, мостостроении, дорожном и горном машиностроении, авиа- и автомобилестроении, при изготовлении оборудования для глубокого нефтяного бурения, аппаратуры для химической и нефтехимической промышленности и т.д. В мировом производстве низколегированных сталей ниобий занимает первое место, обгоняя все другие легирующие металлы.

Ниобием легируют не только малоуглеродистые, но и обычные углеродистые, нержавеющие и прочие марки сталей. Для легирования сталей используют феррониобий, в составе которого содержится 50% ниобия. Сплавы ниобия с оловом, титаном и цирконием широко применяются при изготовлении сверхпроводящих соленоидов для мощных электромагнитов, используемых в магнитных сепараторах, ускорителях заряженных частиц, МГД-генераторах. Синтетические монокристаллы ниобатов лития и свинца применяются в лазерных и акустоэлектронных устройствах.

Заменителями ниобия в нержавеющих сталях и суперсплавах являются тантал и титан, в жаропрочных – вольфрам и молибден, в высокопрочных низколегированных сталях – ванадий и молибден. Однако во всех случаях заменители являются либо менее эффективными, либо более дорогостоящими (тантал, которым в некоторых случаях можно заменить ниобий, в 10 раз дороже его). Ниобиевые сверхпрочные стали, в некоторых случаях, заменяет специальная металлокерамика.

В бывшем СССР потребление ниобия составляло около 3 тыс. т в год, при этом значительная часть этого металла использовалась в отраслях ВПК (авиационная, космическая, электроника и т.д.). Впоследствии, в связи с конверсионными процессами в промышленности бывшего СССР произошло обвальное сокращение внутреннего потребления ниобия.

В последние годы потребление ниобиевой продукции (в пересчете на металл) в России увеличилось за счет феррониобия и составляет порядка 1350 т в год. Основные потребители феррониобия – ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» (ОЭМК, г. Старый Оскол), ОАО «Урал-Сталь» (г. Орск), ОАО «Северсталь» (г. Череповец), ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (НЛМК, г. Липецк).

В табл. 48-49 представлены требования к маркам основных ниобийсодержащих сталей, производимых в России.

Таблица 48: Марки сталей для хладостойких труб, производимых в России (ТУ 14-1-5246-94 и ТУ 14-1-5270-94)

Источник: ФГУП «Стандартинформ»

Таблица 49: Марки сталей для электросварных и ТВЧ-труб, производимых в России (ТУ 14-1-4358-87)

Источник: ФГУП «Стандартинформ»

ОАО «Северсталь», ОАО «Урал-Сталь» выпускают марки хладостойких сталей 12 гСБ и 12 г2СБ. На НЛМК разработана технология термомеханической прокатки и промышленного изготовления трубных сталей, микролегированных ниобием с низким содержанием серы (марки 08 гБЮ, 09 гБЮ, 10 г2ФБЮ). Стали марок 08 гБЮ, 09 гБЮ предназначены для электросварных и ТВЧ-труб северного исполнения диаметром до 530 мм и толщиной стенки 5-12 мм. Они характеризуются повышенной хладостойкостью и свариваемостью без ограничений. На НЛМК и «Северстали» отработана технология и промышленно изготовляется рулонный прокат, на Выксунском метзаводе и Челябинском трубопрокатном заводе – ТВЧ-трубы диаметром 144-375 мм и электросварные трубы диаметром 530 мм. Синарский трубный завод выпускает бесшовные горячедеформированные трубы.

В связи с уникальным сочетанием прочностных свойств, вязкости, хладостойкости, пластичности и свариваемости листовой прокат из микролегированных ниобием сталей термомеханической прокатки (таблицы 50, 51, 52) может быть успешно использован в других областях: в сварных строительных конструкциях, мостостроении, судостроении, машиностроении и др. Основными производителями листового проката, легированного ниобием, являются ОАО «Северсталь» и ОАО «Урал-сталь».

Таблица 50: Прокат листовой низколегированный высокого качества для мостостроения, производимый в России (ТУ 14-1-5120-92)

Источник: ФГУП «Стандартинформ»

Таблица 51: Прокат толстолистовой для судостроения, производимый в России (ТУ 5-961-11804-2002)

Источник: ФГУП «Стандартинформ»

Таблица 52: Прокат толстолистовой для соединительных
деталей газонефтепроводов

Источник: ФГУП «Стандартинформ»

В ОАО «Северсталь» для металлоконструкций автомобильных кранов грузоподъемностью 15-16 т освоено производство сталей марок 08-09 гБЮ в виде листового проката толщиной 4-10 мм, а для кранов грузоподъемностью 20-30 т – сталей марок 10 г2ФБЮ и 10 г2СФБ (лист толщиной 4-16 мм).

Поскольку в данных ФСГС не выделяется категория ниобийсодержащих сталей, эксперты «Инфомайн» выделили категорию – штрипсы низколегированные листовые, которые в большинстве случаев содержат ниобий. По оценке «Инфомайн» примерно 60-70% от общего объема низколегированных листовых штрипсов содержат ниобий в количестве 0,03-0,07%. Так, на рисунке 29 представлена динамика производства данной продукции основных российских производителей: ОАО «Северсталь» и ОАО «Урал-Сталь». Как видно из рисунка, в 2001-2008 гг. в целом, выпуск штрипсов на обоих предприятиях растет. Колебания выпуска продукции связаны с проблемами в поставках сырья.

Рисунок 29: Динамика производства ниобийсодержащих сталей на предприятиях России в 1999-2008 гг., тыс. т

*- 2008 г. – оценка «Инфомайн»

Источник: «Инфомайн» по данным ФСГС РФ