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我國鈦工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 |
來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設(shè)備 發(fā)布時間:2012-9-10 10:29:35 |
鈦工業(yè)的發(fā)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(yōu)異,因此首先被廣泛應(yīng)用于航空、航天等行業(yè),成為軍事工業(yè)不可或缺的結(jié)構(gòu)材料。除此之外,鈦及其合金在很多化學(xué)介質(zhì)中優(yōu)異的耐腐蝕性能及其它綜合性能,又被石油、化工、醫(yī)藥、體育等民用行業(yè) 廣泛接受,逐步取代各種金屬材料,在短時間內(nèi)躍居金屬材料使用的第三位。
鈦元素發(fā)現(xiàn)于1789年,1908年挪威和美國開始用硫酸法生產(chǎn)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(chǎn)海綿鈦,這標(biāo)志著海綿鈦即鈦工業(yè)化生產(chǎn)的開始。
反應(yīng)過程如下:
TiO2+Cl2→TiCl4
TiCl4+Mg→Ti
可見鈦材生產(chǎn)過程中涉及劇毒化學(xué)介質(zhì)氯氣(二戰(zhàn)中的化學(xué)武器)和貴金屬鎂,而且反應(yīng)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(chǎn),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(chǎn)。
我國鈦資源豐富,礦產(chǎn)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(qū),其中攀枝 花地區(qū)的蘊藏量占世界總儲量的35%。然而,同世界主要鈦礦產(chǎn)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(yè)起步于20世紀(jì)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(dāng)作戰(zhàn)略金屬列入了12年 發(fā)展規(guī)劃,1958年在撫順鋁廠實現(xiàn)了海綿鈦工業(yè)試驗,成立了中國第一個海綿鈦生產(chǎn)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(chǎn)試驗車 間。
1980年前后,我國海綿鈦產(chǎn)量達到2800噸,然而由于當(dāng)時大多數(shù)人對鈦金屬認(rèn)識不足,鈦材的高價格也限制了鈦的應(yīng)用,鈦加工材的產(chǎn)量僅200噸左右,我國鈦為業(yè)陷入困境。
截止到2003年底,我國海綿鈦的年產(chǎn)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(chǎn)可超過5000噸),撫 順鈦廠1000噸。由于近年來我國持續(xù)發(fā)展的國民經(jīng)濟對鈦材的需求旺盛,上述兩廠均能滿負(fù)荷生產(chǎn),2003年的總產(chǎn)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(chǎn)海綿鈦3328噸,實際銷售3079噸;2003年我國生產(chǎn)海綿鈦4112噸,銷售4128噸。可是由于國際大化工、航空航天業(yè)的規(guī)模發(fā)展,已經(jīng)讓國際鈦材走向供不應(yīng)求的局面,導(dǎo)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(yè)的鈦材生產(chǎn)量在不同領(lǐng)域的銷售分配見下表:
我國主要鈦加工材企業(yè)的鈦材生產(chǎn)量在不同領(lǐng)域的銷售分配(%)
鈦加工材的產(chǎn)能決定于鈦錠的生產(chǎn)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(chǎn)能力。以70%可轉(zhuǎn)化成鈦材計,基本具有了14000t/a的生產(chǎn)能力。
據(jù)初步統(tǒng)計,2003年我國實際生產(chǎn)鈦材約6000噸,占世界總產(chǎn)量的10%左右??梢娭袊拟伡庸すI(yè)還不是很發(fā)達,需要時間和投入。
目前,我國鈦加工及其制造業(yè)在地理上體現(xiàn)了三分天下的格局:
以寶雞為中心的西北地區(qū)。這個地區(qū)以寶雞有色金屬加工廠及其控股的寶雞鈦業(yè)有限公司為龍頭,形成了我國專業(yè)化程度最高、加工設(shè)備最系統(tǒng)化、產(chǎn)品 規(guī)格最多的鈦加工及其制造業(yè)基地。西北地區(qū)的鈦材主要供給給國家的軍事生產(chǎn)部門,民用的設(shè)備生產(chǎn)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(zé)任公司、沈陽東方鈦業(yè)有限公司等單位為主形成了東北鈦加工及設(shè)備制造集團,該地區(qū)中小企業(yè)多,鈦設(shè)備 制造頗為活躍,由于東北是我國的老重型工業(yè)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(yōu)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(shè)備制造集團。長三角地區(qū)的 有色金屬的設(shè)備的加工能力已經(jīng)可以體現(xiàn)我國在這個方面的實力,每年在有色方面的設(shè)備大量出口,質(zhì)量可靠,已經(jīng)有部分質(zhì)量,管理比較成功的企業(yè)走進了軍工制 造的大門。雖說沒有大規(guī)模的軍品生產(chǎn),但也能充分說明我們的制造能力和鈦材在軍事上的應(yīng)用的前景。
在2005年前后,我國海綿鈦和鈦加工材的單廠產(chǎn)能達到年產(chǎn)5000噸的基本經(jīng)濟規(guī)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(xiàn)我國幾代鈦業(yè)工作者的宿愿,上一個大臺階,必將使我國成為鈦工業(yè)的強國。
世界上能完成鈦礦山—冶金—加工—鈦設(shè)備制造及科研—設(shè)計—應(yīng)用兩個完整體系的國家只有四個:美國,蘇聯(lián)/俄羅斯,日本,中國。這也是現(xiàn)代冶金工業(yè)的典范。
世界海綿鈦生產(chǎn)廠家和加工鈦大國都是發(fā)達國家和前蘇聯(lián)的國家(除中國外),鈦生產(chǎn)工藝的特殊性讓資金不雄厚的國家進退兩難。作為主導(dǎo)世界航空工業(yè)的金屬,鈦材料正成為一些國家謀求世界航空主導(dǎo)權(quán)的工具。 |
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