钒是可持续脱碳建筑的关键钢材添加剂



作者:Terry Perles,国际钒技术委员会(Vanitec )会员单位-美国钒公司(US Vanadiu)董事

采用更可持续的建筑实践的核心是需要保持发展中国家的社会经济增长率和目标。为了保持这些可持续的增长轨迹,同时根据全球净零碳目标实现建筑环境的脱碳,使用更少的优质钢材的概念允许同时满足这两种需求。

在过去三十年中,钢铁需求的空前增长是由发展中国家的基础设施发展、工业化和城市化推动的,目的是创造经济机会并提高这些国家的生活水平。

为了支持发展中国家的持续工业化,预计钢铁需求将继续增长,国际能源署预测到2050年钢铁需求将翻一番。

优化基础设施开发过程以可持续实现社会经济发展目标的方法之一是使用钒作为添加剂生产高强度钢。

添加非常少量的钒可提高钢的屈服强度。因此,钒作为一种关键的能源过渡金属发挥着举足轻重的作用,它使可持续的社会经济发展得以继续,同时有助于减少建筑环境的碳足迹。

由于微合金钢的强度和韧性,与碳锰钢相比,在建筑中实现相同的结构性能所需的微合金钢要少得多。这使得基础设施建设可以使用更少的钢材,从而将原材料和能源消耗降至最低。。这反过来又减少了碳足迹,提高了钢铁行业和建筑行业的可持续性。

以推广使用含钒材料为目标的非营利国际全球会员组织国际钒技术委员会指出,钒的强化作用使钒微合金钢特别适用于建筑行业的高强度钢应用,如建筑物、工业基础设施、铁路基础设施、电力和能源基础设施以及桥梁。

钒微合金化作为钢的主要强化机制已有几十年的历史,全球约90%的钒产量用于钢铁工业。随着中国成功采用新的钢筋标准,钒在钢铁行业的使用得到了进一步的推动,使钒的消耗量进一步增加。

使用少量的钒(通常添加0.05%的钒,或每公吨钢添加0.5千克钒)进行微合金化,可以显著提高30-100%的屈服强度,并改善钢的延展性和抗震性能。生产微合金钢直接减少了钢铁的消耗,这意味着比生产碳锰钢节省了大量的材料,从而减少了全球化石碳足迹总量。

全世界生产的钢中只有35%是微合金钢,20%是特种钢,因此将目前生产的约45%的碳锰钢转化为更高强度的微合金钢具有巨大的潜力。

这是未来钒需求的一个重要驱动因素,因为世界致力于按照联合国的可持续发展目标建设更绿色、更可持续的城市。

关于Terry Perles

Terry Perles先生是美国钒公司的董事,拥有超过30年的钒行业经验,包括销售、市场营销、战略规划和高级管理。他于1980年加入美国钢铁公司(US Steel Corporation),担任建筑管理工程师,并在该公司位于宾夕法尼亚州霍姆斯特德和克莱顿的钢厂任职。