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我國鈦工業的發展現狀

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備 發布時間:2012-9-10 10:29:35
鈦工業的發展
  鈦及
鈦合金由于密度小(4.51g/cm3)、強度高(有的達到1000MPa)、比強度大、高低溫性能優異,因此首先被廣泛應用于航空、航天等行業,成為軍事工業不可或缺的結構材料。除此之外,鈦及其合金在很多化學介質中優異的耐腐蝕性能及其它綜合性能,又被石油、化工、醫藥、體育等民用行業 廣泛接受,逐步取代各種金屬材料,在短時間內躍居金屬材料使用的第三位。
  鈦元素發現于1789年,1908年挪威和美國開始用硫酸法生產鈦白,1910年在試驗室中第一次用鈉法制得海綿鈦,1948年美國杜邦公司(DUPONT)才用鎂法成噸生產海綿鈦,這標志著海綿鈦即鈦工業化生產的開始。
  反應過程如下:
  TiO2+Cl2→TiCl4
  TiCl4+Mg→Ti
  可見鈦材生產過程中涉及劇毒化學介質氯氣(二戰中的化學武器)和貴金屬鎂,而且反應過程需要大量的能量,這就是鈦材昂貴的原因。這個過程冶煉出 來的鈦材還不能用于生產,因為它還是多孔疏松狀的,形似海綿,稱為海綿鈦,海綿鈦將被置于真空自耗電弧爐中冶煉出鈦錠,用于板材、棒、管子及其他形式鈦材的生產。
  我國鈦資源豐富,礦產比較集中,換算成TiO2總儲量達90億多噸,為世界第一。鈦礦主要分布在四川、云南、廣東、廣西和海南等省區,其中攀枝 花地區的蘊藏量占世界總儲量的35%。然而,同世界主要鈦礦產地相比,我國的天然金紅石(TiO2)資源少,易開采利用的砂礦少。鈦礦多為鈦釩鐵共生巖 礦,選冶起始成本高。
  中國鈦工業起步于20世紀50年代,1954年北京有色金屬研究總院開始進行海綿鈦制備工藝研究,1956年國家把鈦當作戰略金屬列入了12年 發展規劃,1958年在撫順鋁廠實現了海綿鈦工業試驗,成立了中國第一個海綿鈦生產車間,同時在沈陽有色金屬加工廠成立了中國第一個鈦加工材生產試驗車 間。
  1980年前后,我國海綿鈦產量達到2800噸,然而由于當時大多數人對鈦金屬認識不足,鈦材的高價格也限制了鈦的應用,鈦加工材的產量僅200噸左右,我國鈦為業陷入困境。
  截止到2003年底,我國海綿鈦的年產能力為4000噸,其中遵義鈦廠3000噸(擴建項目2005年基本上完工,年產可超過5000噸),撫 順鈦廠1000噸。由于近年來我國持續發展的國民經濟對鈦材的需求旺盛,上述兩廠均能滿負荷生產,2003年的總產量也是4000余噸,2004年達到 4809噸。
  2002年,我國進口海綿鈦2147噸,出口11噸,凈進口2136噸;2003年1-11月份,我國進口海綿鈦2609.9噸,出口72.7噸,凈進口2534.2噸。
  2002年我國生產海綿鈦3328噸,實際銷售3079噸;2003年我國生產海綿鈦4112噸,銷售4128噸。可是由于國際大化工、航空航天業的規模發展,已經讓國際鈦材走向供不應求的局面,導致從2002年來我國鈦材瘋狂上漲的局面。
  2002年我國主要鈦加工材企業的鈦材生產量在不同領域的銷售分配見下表:
  我國主要鈦加工材企業的鈦材生產量在不同領域的銷售分配(%)
  鈦加工材的產能決定于鈦錠的生產能力,也就是國家擁有真空自耗電弧爐的總體噸位。我國基本具有了20000t/a的鈦錠生產能力。以70%可轉化成鈦材計,基本具有了14000t/a的生產能力。
  據初步統計,2003年我國實際生產鈦材約6000噸,占世界總產量的10%左右。可見中國的鈦加工工業還不是很發達,需要時間和投入。
  目前,我國鈦加工及其制造業在地理上體現了三分天下的格局:
  以寶雞為中心的西北地區。這個地區以寶雞有色金屬加工廠及其控股的寶雞鈦業有限公司為龍頭,形成了我國專業化程度最高、加工設備最系統化、產品 規格最多的鈦加工及其制造業基地。西北地區的鈦材主要供給給國家的軍事生產部門,民用的設備生產部門,部分出口到波音,麥道,羅-羅等著名公司。
  以沈陽有色金屬加工廠、撫順特鋼板材有限責任公司、沈陽東方鈦業有限公司等單位為主形成了東北鈦加工及設備制造集團,該地區中小企業多,鈦設備 制造頗為活躍,由于東北是我國的老重型工業基地,人才是不缺的,缺的就是強化的管理和綜合組織能力,尤其是在地方優惠政策的扶持下也將形成一定的氣候。
  以寶鋼集團上海五鋼有限公司、南京寶鈦中惠集團有限公司、張家港市宏大鋼管廠等單位為主形成了長江三角洲鈦加工及其設備制造集團。長三角地區的 有色金屬的設備的加工能力已經可以體現我國在這個方面的實力,每年在有色方面的設備大量出口,質量可靠,已經有部分質量,管理比較成功的企業走進了軍工制 造的大門。雖說沒有大規模的軍品生產,但也能充分說明我們的制造能力和鈦材在軍事上的應用的前景。
  在2005年前后,我國海綿鈦和鈦加工材的單廠產能達到年產5000噸的基本經濟規模,加上振興東北計劃中的5000噸/年海綿鈦項目,基本上能實現我國幾代鈦業工作者的宿愿,上一個大臺階,必將使我國成為鈦工業的強國。
  世界上能完成鈦礦山—冶金—加工—鈦設備制造及科研—設計—應用兩個完整體系的國家只有四個:美國,蘇聯/俄羅斯,日本,中國。這也是現代冶金工業的典范。
  世界海綿鈦生產廠家和加工鈦大國都是發達國家和前蘇聯的國家(除中國外),鈦生產工藝的特殊性讓資金不雄厚的國家進退兩難。作為主導世界航空工業的金屬,
鈦材料正成為一些國家謀求世界航空主導權的工具。
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