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我国钛金属开发走向高端化

浏览次数: 日期:2015年8月3日 11:23

   

 

7月27日,距离攀西战略资源创新开发试验区第二批重大科技攻关招标项目公示投标结果仅仅过去10多天,攀钢集团研究院有限公司已经“动”起来,项目的基础设备和硬件准备开始提上日程。第二批项目中攀枝花中标8个项目中有4个来自该公司。

  

     相比去年的首批招投标,攀枝花今年中标的项目数量减少了,但质量却更高了。

  

    一年过去,攀西战略资源创新开发试验区科技攻关招投标项目 “品种”已经有了质的变化,一直被打上“低端”标签的钒钛产业链已经在科研上悄悄转型。

  

    钛金属开发

   需从中下游向上游挺进

    去年攀枝花的中标项目,从环节上看主要集中在采选和冶炼,包括“攀西钒钛磁铁矿高效选矿成套技术研究项目”,从内容上看主要是初级产品的清洁生产,包括“硫酸法钛白清洁生产工艺与关键技术项目”,即使是科技含量较高的“宇航级钒铝合金产业化技术项目”、“钒电池产品开发及应用项目”都是在原有项目的基 础上,提升性能,而这也主要是以钒资源为主的深度开发。

  

    在攀枝花,钒钛资源综合利用开发是常提常新的口号,但事实上,钛资源的开发程度远低于钒,早在1979年,攀钢成功开发出雾化提钒工艺,使中国由钒进口国一跃成为钒出口国,之后,攀钢开发出世界领先的钒氮合金产业化成套装备技术,打破了外国人垄断钒氮合金市场的梦想。但是,对于钛,开发利用程度却远远 落后于钒。“外国人把钛用在太空和深海,我们的钛却都涂在了墙上。”中国涂料协会钛白粉行业分会秘书长郭欣荣坦言,中国的钛资源开发多用于涂料等行业,且性能较低,去年产能过剩超过百万吨。

  

    在全国,仅有攀枝花和宝鸡打出了“钛”字招牌,一个被称作“中国钒钛之都”,另一个则命名为“中国钛谷”,然而两个“钛”城的产业链加起来也只集中在中下游。宝鸡钛材加工为主的中端产业的开发,占领了国内钛产品近八成市场,攀枝花则集中在钒钛磁铁矿山开采、富钛料、海绵钛、钛锭等前端产业。

  

    提高500帕

    需投研发资金1500万元

    去年,攀钢申报了“钛及钛合金中厚板生产工艺及焊接技术研究项目”,在此基础上,今年的“海洋工程用1200Mpa级超厚高强高韧耐蚀钛合金材料生产技术研究与应用示范项目”则向国内现有钛材的最高级产品发出挑战。和去年不同,去年的中标项目基本都有3年以上研究历史,而这个项目却是攀钢从没涉及过的全新领域。

  

    2012年6月,钛制“蛟龙”号深潜器的成功下水,标志着我国在载人深潜器领域实现了跨越式发展,但是其巨型钛耐压壳体材料是国外进口的。深海作业设备常服役于4000米及以上的深海中,其对材质的综合力学性能具有非常高的要求,必须具备优良的耐压性能、抗疲劳断裂性能、耐蠕变性能及耐腐蚀性能,同时对结构件的焊接性能也提出了非常高的要求,然而国内在深海工程用钛方面还有许多关键核心技术尚未掌握。

  

    王莹是该项目的协调联络人,他告诉记者,目前国内最高级别的深海钛合金材料自主知识产权属于西北有色金属研究院,压强为1150帕,而攀钢科技攻关的 目标为1200帕。项目需要资金1500万元,其中省级专项配套资金为600万元,比例达40%,属于最高配额的项目之一。“提升50帕的压强,有这么 难?”记者疑惑。“实话说,我也不知道有多难,但是我可以明确告诉你肯定很难。”王莹笑着说,“别小看了这50帕压强,它直接决定了钛材是做深海空间站的 板材还是一个小零件”。

  

    这次攀钢就是冲着深海空间站板材去的,南京工业大学、重庆大学和燕山大学联合体和广州有色金属研究院三家单位成功中标,将分别负责项目实施中的称重设计、组织性能调控、焊接技术,团队共有29名主研人员,力争通过四年的研究,实现我国海洋用高性能板材零的突破。

  

    3D钛粉论克卖

    耐低温、高压和腐蚀钛材瞄准高端化

    除了“海洋工程用1200MPa级超厚高强高韧耐蚀钛合金材料生产技术研究与应用示范项目”,此次中标的其他7个项目中的5个都涉及钛金属的综合开发,而去年仅有2个。

  

    钛金属的开发领域更加细分,钛粉项目表现抢眼。本次招标中,钛粉相关的项目有两个,占了总项目的四分之一。目前市场上,3D打印用的球形钛粉售价约为 5元/克。此次攀枝花德联微纳科技有限公司推出的年产100吨碳氮化钛基固溶体粉关键技术开发项目和攀枝花钢企欣宇化工有限公司推出的100吨级低氧钛及氢化钛粉关键制备技术研究项目就可作为3D打印钛粉的原材料。

  

    钛材的开发体现了专业性、高端化的特征。由于输油(气)管的工作工况相当恶劣,需要承受低温、高压以及来自油气中腐蚀介质的腐蚀,因此需要材料不仅有良好的强度和韧性,还要有优异的耐蚀性能。针对这一特征,攀钢此次提出了“输油(气)管线用钛—钢复合板产业化技术研究项目”,利用钛钢复合板生产输油 (气)管,可以综合钢基层高强韧性和钛复层优异耐蚀性的特点,满足输油(气)管的性能要求,相比合金钢油(气)管有更长的腐蚀寿命,成本又远低于钛合金油 (气)管,因此具有广泛的发展前景。(摘自:中国有色网)

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