钛合金工业现状及发展.doc

作者:?烹龙 ? 一、钛工业的发展??钛及其合金由于密度小(4.51g/cm3)、强度高（有的达到1000MPa）、比强度大、高??低温性能优异，因此首先被广泛应用于航空、航天等行业，成为军事工业不可或缺的结构材料。除此之外，钛及其合金在很多化学介质中优异的耐腐蚀性能及其它综合性能，又被石油、化工、医药、体育等民用行业广泛接受，逐步取代各种金属材料，在短时间内跃居金属材料使用的第三位。??钛元素发现于1789年，1908年挪威和美国开始用硫酸法生产钛白，1910年在试验室中第一次用钠法制得海绵钛，1948年美国杜邦公司(DUPONT)才用镁法成吨生产海绵钛，这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。?反应过程如下：?TiO2+Cl2?→?TiCl4??TiCl4+Mg?→?Ti??可见钛材生产过程中涉及剧毒化学介质氯气（二战中的化学武器哦）和贵金属镁，而且反应过程需要大量的能量，这就是钛材昂贵的原因。这个过程冶炼出来的钛材还不能用于生产，因为它还是多孔疏松状的，形似海绵，称为海绵钛，海绵钛将被置于真空自耗电弧炉中冶炼出钛锭，用于板材、棒、管子及其他形式钛材的生产。??我国钛资源丰富，矿产比较集中，换算成TiO2总储量达90亿多吨，为世界第一。钛矿主要分布在四川、云南、广东、广西和海南等省区，其中攀枝花地区的蕴藏量占世界总储量的35%。然而，同世界主要钛矿产地相比，我国的天然金红石（TiO2）资源少，易开采利用的砂矿少。钛矿多为钛钒铁共生岩矿，选冶起始成本高。说到这里还有必要提及一个故事，当初攀枝花钢铁集团冶炼钢材后的矿渣堆放在攀钢集团的一角，很久也没有发现这种矿渣里面竟然含有贵金属钛。后来日本人对攀钢考察的时候提出要购买我们的矿渣，这才让我们的国家注意上了攀钢矿渣的具体真面目，当然回绝了日本。?中国钛工业起步于20世纪50年代，1954年北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究，1956年国家把钛当作战略金属列入了12年发展规划，1958年在抚顺铝厂实现了海绵钛工业试验，成立了中国第一个海绵钛生产车间，同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛加工材生产试验车间。??1980年前后，我国海绵钛产量达到2800吨，然而由于当时大多数人对钛金属认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的产量仅200吨左右，我国钛业陷入困境。??截止到2003年底，我国海绵钛的年产能力为4000吨，其中遵义钛厂3000吨（扩建项目2005年基本上完工，年产可超过5000吨），抚顺钛厂1000吨。由于近年来我国持续发展的国民经济对钛材的需求旺盛，上述两厂均能满负荷生产，2003年的总产量也是4000余吨，2004年达到4809吨。??2002年，我国进口海绵钛2147吨，出口11吨，净进口2136吨；2003年1-11月份，我国进口海绵钛2609.9吨，出口72.7吨，净进口2534.2吨。??2002年我国生产海绵钛3328吨，实际销售3079吨；2003年我国生产海绵钛4112吨，销售4128吨。可是由于国际大化工、航空航天业的规模发展，已经让国际钛材走向供不应求的局面，导致从2002年来我国钛材疯狂上涨的局面。??钛加工材的产能决定于钛锭的生产能力，也就是国家拥有真空自耗电弧炉的总体吨位。我国基本具有了20000t/a的钛锭生产能力。以70%可转化成钛材计，基本具有了14000t/a的生产能力。?据初步统计，2003年我国实际生产钛材约6000吨，占世界总产量的10%左右。可见中国的钛加工工业还不是很发达，需要时间和投入。?目前，我国钛加工及其制造业在地理上体现了三分天下的格局：以宝鸡为中心的西北地区。这个地区以宝鸡有色金属加工厂及其控股的宝鸡钛业有限公司为龙头，形成了我国专业化程度最高、加工设备最系统化、产品规格最多的钛加工及其制造业基地。西北地区的钛材主要供给给国家的军事生产部门，民用的设备生产部门，部分出口到波音，麦道，罗-罗等著名公司。??以沈阳有色金属加工厂、抚顺特钢板材有限责任公司、沈阳东方钛业有限公司等单位为主形成了东北钛加工及设备制造集团，该地区中小企业多，钛设备制造颇为活跃，由于东北是我国的老重型工业基地，人才是不缺的，缺的就是强化的管理和综合组织能力，尤其是在地方优惠政策的扶持下也将形成一定的气候。??以宝钢集团上海五钢有限公司、南京宝钛中惠集团有限公司、张家港市宏大钢管厂等单位为主形成了长江三角洲钛加工及其设备制造集团。长三角地区的有色金属的设备的加工能力已经可以体现我国在这个方面的实力，每年在有色方面的设备大量出口，质量可靠，已经有部分质量，管理比较成功的企业走进了军工制造的大门。虽说没有大规模的军品生产，但也能充分说明我们的制造能力和钛材在军事上的应用