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加快我国钛冶金及加工关键技术与装备的开发

[ 信息发布:东阳金属 | 时间:2008-08-04 | 浏览:1982次 ]

　　近年来,随着我国国民经济的持续、快速发展,对钛材的需求量也迅速增长,同时也提出了对高性能的钛合金加工材的新需求。目前,国内在钛合金的纯净化熔炼方面,还尚未形成工业化生产技术和能力;钛合金大规格棒材和厚板生产中的一些关键技术尚未掌握;在高性能高精度钛合金薄板方面,尚未完全掌握部分关键技术,难以满足应用需求;钛合金型材方面,虽开展了部分工艺研究,但要实现型材的工业化生产,还需进行全面的生产工艺研究并掌握型材生产的关键技术。
　　因此,进行钛合金大规格棒材和厚板、高性能高精度钛合金薄板的关键生产技术攻关,开展钛的纯净化熔炼、钛合金型材生产以及钛合金返回料的回收处理的工艺研究,对于满足各应用领域的需求、进一步扩大钛材的应用,提高我国钛加工业的整体技术水平,具有十分重要的意义。
　　中国有色金属工业协会钛业分会将组织《我国钛冶金与加工大型化关键技术与装备的开发》项目研发。该项目拟推荐遵义钛业、抚顺钛业、宝钛集团、西北有色金属研究院为主,联合北京有色金属研究总院、广州有色金属研究院、中南工业大学、贵阳铝镁设计院、天津天化天泰公司共同承担完成。项目目标及主要任务
　　该项目的主要目标是:降低海绵钛及钛加工材的能耗,减少三废排放,提高产品的质量(即优级品率),充分满足我国国民经济发展的需要,把我国建设成为世界钛工业强国。具体的目标和任务如下:
　　1、适用于大型沸腾氯化富钛料的新型制备技术开发
　　2、大型沸腾氯化及其相关技术与装备开发
　　3、新型除钒精制TiCl4工艺及相关技术与装备开发
　　4、大型海绵钛还原-蒸馏及破碎包装关键技术与其装备的开发
　　5、大型镁电解、精炼以及氯气处理技术与装备开发
　　6、海绵钛生产环保治理与资源回收
　　7、大型海绵钛生产工艺主要工序自动化控制技术开发
　　8、钛合金冷炉床纯净化熔炼技术研究
　　9、钛合金大规格棒材和厚板生产关键技术研究
　　10、高性能高精度钛合金薄板生产关键技术研究
　　11、钛合金型材生产技术研究
　　12、钛合金返回料回收利用研究
　　13、高性能钛合金的产业化技术研究
　　14、优质钛粉及高性能钛粉末冶金零件的制备研究海绵钛、钛及其合金加工技术进一步发展
　　我国海绵钛业的主要企业遵义钛业和抚顺钛业,近年来不断扩大产能,并开展了氯化、精制、还蒸、环保、镁电解等课题的研究,取得了很大的进步,培养了一批优秀的技术人员,具备了承担海绵钛及相关课题研究的能力。
　　国外钛及其合金加工的主要企业是美国Timet公司、RMI公司、俄罗斯的VSMPO公司,日本的神户制钢和住友公司,他们代表了世界钛及其合金加工材生产技术的最高水平。
　　美国的钛及其合金锭约60%以先进的等离子或电子束冷床炉进行生产,其扁形锭可直接轧制板材;国内仅宝钛集团,刚从德国引进一台2400Kw电子束冷床炉,用电子束冷床炉熔炼优质的、成份均匀的钛合金锭的技术研究刚刚进步。
　　国内目前可生产的TC4钛合金棒材的最大直径在Φ200mm左右,板材最大厚度为40mm左右,而且在批量生产过程中存在组织均匀性差,板形差的问题,部分产品甚至还需从俄罗斯进口。
　　美国RMI公司和Timet全面掌握了TC4薄板(厚度为0.4mm~0.5mm)的生产技术,其产品已在波音和空客公司得到大量应用。而我国宝钛集团虽在TC4厚板生产技术上做过很多研究,但尚未有系统的TC4薄板生产技术,未能形成产业化生产能力。
　　美国和俄罗斯采用挤压法生产钛合金型材,已在飞机和舰艇上得到广泛应用,俄罗斯甚至可以用挤压+脉冲锻打的方法生产薄壁钛合金型材。而我国至今还不能用挤压的方法生产钛合金型材。
　　从钛及其合金锭到成品零部件,其成品率仅10%~20%,因此残钛及其合金的回收利用,就成了降低成本,扩大应用的关键。美国有5家专业的残废钛料的回收处理企业,有专门的设备,专门的技术,大规模、高自动化地从事残废钛的回收处理,其产品通过航空级认证,回收生产的钛材可以重新用于航空产品的生产。而我国残废钛的回收利用研究仅处于起步阶段,回收的残废钛仅能用于部分要求不高的民用产品。
　　近年来以宝钛集团和西北有色金属研究院为代表的我国钛及其合金生产和研究企业,引进了先进的8吨、10吨真空自耗电弧炉,引进了电子束冷床熔炼炉、2500吨快锻机,开展了优质大钛锭的熔炼技术研究,钛合金型材生产的工艺技术研究,新型钛合金研究等,取得了一大批技术成果,形成了一支优秀技术人才队伍,具备了从事上述课题研究的能力。技术、经济效益、推广应用及产业化前景
　　通过这些项目的开发或引进消化吸收再创新,形成的科技产出指标为:
　　1、知识产权:专利≥20项。
　　2、科技平台:建立由企业内外专家组成的国家级技术中心,博士后工作站。
　　3、标准建立:建立四氯化钛中有机物等难测物质的分析标准、四氯化钛标准、高钛渣标准、四氯化钛精制过程回收高纯四氯化硅标准、回收废钛原料标准、钛型材标准等。
　　4、团队建设:建成由企业内外专家组成的科研团队,培养研究生10人以上,培养学术带头人4人以上。
　　上述项目获得成功后,可以大幅度提高我国海绵钛和钛加工材的生产技术和装备水平。同时在很大程度上避免落后生产技术的重复建设,为减少资源浪费、减少环境污染创造了良好的条件。推广应用后,可将海绵钛生产劳动生产率提高50%,环境污染真正实现达标排放,大幅实现生产过程中有价金属的回收利用并部分实现产业化,产品能耗在现有基础上降低20%,实现主要生产工序的自动化控制;将大幅度提高钛加工业技术水平,填补我国在优质大型钛合金锻棒、钛合金厚板、钛合金型材、大尺寸钛粉末冶金烧结板等高端产品的空白,满足国民经济发展的需要;使我国成为世界钛工业强国。
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