湖南湘投金天科技打造中國一流鈦金屬新材料基地
湖南湘投金天科技打造中國一流鈦金屬新材料基地
我國是世界鈦資源最豐富的國家，鈦儲量居世界第一，占世界總儲量的38.8%。據(jù)有關(guān)專家分析，我國國內(nèi)短期受益于火電、核電、濱海電力、海水淡化等的拉動，中期將受益于基礎(chǔ)化工行業(yè)需求的恢復(fù)，遠(yuǎn)期將直接受益于大飛機項目的投產(chǎn)。可見，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國即將成為僅次于美國的世界第二大鈦材消費國。
長期以來，由于缺乏熱軋鈦帶卷技術(shù)，我國的鈦帶卷基本依賴進(jìn)口。特別是近年來，隨著我國戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鈦帶卷和鈦焊管的進(jìn)口量不斷增加，而美國、日本等鈦產(chǎn)品出口大國又通過封鎖核心技術(shù)來控制產(chǎn)品價格和供應(yīng)量，大大抑制了我國相關(guān)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，加大對鈦材精深加工技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，已成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)的重大課題。
順應(yīng)時代潮流，湖南湘投金天科技集團(tuán)有限責(zé)任公司以解決國家重大戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)需求為己任，潛心于鈦材深加工關(guān)鍵技術(shù)的研究及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，走產(chǎn)業(yè)報國的道路。
一流的研發(fā)團(tuán)隊
現(xiàn)代高新技術(shù)企業(yè)擁有一只高素質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊，是實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要的因素，一個一流的團(tuán)隊有利于企業(yè)更快、更好、更高地實現(xiàn)其發(fā)展目標(biāo)。
湖南湘投集團(tuán)擁有教授5人，高級職稱技術(shù)人員22人，中級職稱技術(shù)人員50人，高級顧問多人，并與中科院、清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、鋼鐵研究總院、中南大學(xué)、中鋁﹑中鋼、中色、日本ITM等國內(nèi)著名高校科研院所和企業(yè)建立技術(shù)合作與信息共享平臺，跟蹤掌握所涉行業(yè)最新技術(shù)發(fā)展動態(tài)，進(jìn)行相關(guān)新產(chǎn)品的合作開發(fā)。集結(jié)優(yōu)秀的人才資源，借助先進(jìn)的科技平臺，集團(tuán)構(gòu)筑了一個極具影響力，專業(yè)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理，且具有較強的創(chuàng)新能力和技術(shù)開發(fā)能力的研發(fā)團(tuán)隊，為鈦材深加工關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展項目的實施提供了有力的人才保障。
一流的創(chuàng)新技術(shù)
鈦板帶材的軋制成功,關(guān)鍵在于創(chuàng)新。為突破技術(shù)瓶頸，湘投金天和鋼鐵企業(yè)實施鈦—鋼聯(lián)合戰(zhàn)略，形成了鈦鋼聯(lián)合新的集成創(chuàng)新機制。利用鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)線和設(shè)備，聯(lián)合中南大學(xué)、北京科技大學(xué)等高校、科研院所和鋼企的專家聯(lián)合攻關(guān)，反復(fù)優(yōu)選軋制方案，進(jìn)行多次模擬試驗，在關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和攻關(guān)方面作了大量探索，終于取得重大突破。2007年5月30日，成功熱軋出了我國第一個大卷重寬幅鈦帶卷。
湖南湘投金天集團(tuán)致力于根據(jù)鈦的特性研究合理的生產(chǎn)工藝，完善專門生產(chǎn)熱軋鈦帶卷的CSP軋制模型，實現(xiàn)鈦帶卷產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和規(guī)模化生產(chǎn);研究熱軋時的加熱溫度、開軋溫度、終軋溫度和卷取溫度等技術(shù)參數(shù)，保證產(chǎn)品性能;研究合理軋制量、軋輥輥形，以及合理的設(shè)備、工藝?yán)鋮s方式和程度，使產(chǎn)品的材質(zhì)、板形、尺寸公差超過國際標(biāo)準(zhǔn)。
針對我國國內(nèi)目前沒有成熟的冷軋鈦帶卷生產(chǎn)工藝和專用冷軋裝備，湖南湘投金天集團(tuán)致力于通過研究退火工藝、表面處理、軋制工藝等技術(shù)，開發(fā)冷軋鈦帶卷產(chǎn)業(yè)化工藝技術(shù);研究開發(fā)準(zhǔn)備機組、連續(xù)退火爐、拋丸機組、真空退火爐、拉矯機組等冷軋專用設(shè)備;在成功試軋國內(nèi)第一卷重寬幅冷軋鈦帶卷的過程中，收集各類設(shè)備參數(shù)，為研制冷軋鈦帶卷專用生產(chǎn)設(shè)備奠定了良好的基礎(chǔ)。
針對鈦材精深加工過程中存在的成型問題、焊接問題、表面劃傷問題，湖南湘投金天集團(tuán)致力于應(yīng)用彈塑性理論，建立軋輥孔型設(shè)計模型，開發(fā)薄壁鈦焊管的系列孔型技術(shù);研究在不同的焊接速度對應(yīng)不同的焊接電流，解決焊速與電流之間的對應(yīng)關(guān)系;同時研究氬氣流量和速度的配比，提高焊縫質(zhì)量，使成品率 ≥93%，達(dá)到國際先進(jìn)水平;開展合金材料特性的研究與選擇，12GrMoV和銅合金組合方式研究，軋棍表面氮化處理技術(shù)研究，從而研制12GrMoV和銅合金的組合輥解決軋輥積瘤對鈦帶的劃傷，提高薄壁鈦焊管的表面質(zhì)量。至2009年10月，湘投金天集團(tuán)在鈦材精加工領(lǐng)域上突破關(guān)鍵技術(shù)和填補國內(nèi)空白成果6項，取得主要成果和專利30多項，其中國家發(fā)明專利6項，并將成為國家熱軋鈦帶和冷軋鈦帶卷的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草者。
一流的生產(chǎn)能力
我國搞鈦40多年，一直未掌握寬幅鈦帶卷生產(chǎn)的工藝技術(shù)，幾十年來，包括鈦焊管料在內(nèi)的寬幅鈦帶卷全部都從國外進(jìn)口，這嚴(yán)重制約了我國國防建設(shè)和高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而且我國把新能源、航空航天、船舶產(chǎn)業(yè)、海洋資源開發(fā)等列為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，鈦帶卷及鈦焊管作為這些戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵材料，如果不突破國外壟斷鈦材深加工關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品的局面，將嚴(yán)重影響到我國這些戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國家安全。
在此嚴(yán)峻的情勢下，湖南湘投金天集團(tuán)研發(fā)團(tuán)隊經(jīng)過近三年的研究與開發(fā)，終于基本掌握了寬幅鈦帶卷生產(chǎn)的工藝技術(shù)，于2007年軋出我國第一個鈦卷，2008年軋出第一個冷軋卷，2009年用自產(chǎn)鈦帶卷焊制成第一批鈦焊管，截至2009年2月，已完成近70噸熱軋帶卷、20噸冷軋卷帶及約2000 米鈦焊管的小試，開拓了中國鈦業(yè)發(fā)展新的里程碑，為工業(yè)化生產(chǎn)鈦卷奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。其中，成功試軋出國內(nèi)第一卷大卷重寬幅鈦熱軋卷，結(jié)束了我國不能自產(chǎn)鈦帶卷的歷史，使中國成為除美、日之外全球第三個能生產(chǎn)鈦卷的國家。
目前，常德金天鈦業(yè)1萬噸鈦錠項目已于2007年底開工，長沙金天鈦金屬1萬噸鈦板帶項目和益陽新材料5千噸焊管項目即將開工，而集團(tuán)鈦礦石項目前期工作已順利啟動，預(yù)計不久將形成鈦礦—海綿鈦—鈦錠—鈦加工材—鈦深加工材—鈦精加工材的產(chǎn)業(yè)鏈和萬噸級鈦產(chǎn)能規(guī)模。
一流的產(chǎn)業(yè)效應(yīng)
湘投金天集團(tuán)的鈦工業(yè)的自主創(chuàng)新，有力地促進(jìn)了我國的鈦工業(yè)的發(fā)展。“鈦及鈦合金深加工技術(shù)”被列入國家重點支持的高新技術(shù)領(lǐng)域，“大卷重鈦帶制備技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”被列入中國鈦工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃中的重要開發(fā)技術(shù)。
湘投金天集團(tuán)鈦材精深加工技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化，將使湖南成為全球鈦工業(yè)最重要的產(chǎn)業(yè)基地之一，形成鈦工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群;大幅提升我國鈦產(chǎn)業(yè)競爭能力，促進(jìn)我國由鈦工業(yè)大國向強國的轉(zhuǎn)變;拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也為湖南省長株潭航空城、核電、化工等產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要材料支撐。通過不斷延長鈦產(chǎn)業(yè)鏈，帶動湖南省航空裝備制造、新能源裝備制造、鋼鐵、石油化工、第三產(chǎn)業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，預(yù)計到2020年，將帶動相關(guān)企業(yè)新增產(chǎn)值1000億元和提供大量的就業(yè)崗位。 (林均紅 徐蘭山 魯紀(jì)鳴采)
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“鈦”被譽為僅次于鋼、鋁的“第三金屬”。與其它主要金屬材料相比，人們應(yīng)用鈦材的歷史很短。從發(fā)現(xiàn)鈦元素到制得純品，歷時一百多年，而鈦真正得到利用，認(rèn)識其本來真面目，則是上世紀(jì)40年代以后的事情。上世紀(jì)末，全球產(chǎn)鈦約5～6萬噸，我國產(chǎn)鈦不到2000噸。隨著科技進(jìn)步，鈦的需求量急劇增長，到2008年，全球產(chǎn)鈦約12萬噸，我國接近3萬噸。
在地理表面十公里厚的地層中，含鈦達(dá)千分之六，比銅多6l倍。隨便從地下抓起一把泥土，其中都含有千分之幾的鈦，世界上儲量超過一千萬噸的鈦礦并不稀罕。鈦是一種金屬元素，灰色，能在氮氣中燃燒，熔點高。鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，主要用于航空航天工業(yè)和海洋工程。重要的鈦化合物二氧化鈦是優(yōu)良的白色顏料，商品名稱“鈦白”，它兼有鉛白的遮蓋性能和鋅白的持久性能。因此，人們常把鈦白加在油漆中，制成高級白色油漆;在造紙工業(yè)中作為填充劑加在紙漿中;紡織工業(yè)中作為人造纖維的消光劑;在玻璃、陶瓷、搪瓷工業(yè)上作為添加劑，改善其性能;在許多化學(xué)反應(yīng)中用作催化劑。鈦沒有磁性，用鈦建造的核潛艇不必?fù)?dān)心磁性水雷的攻擊。鈦的硬度與鋼鐵差不多，而它的重量幾乎只有同體積鋼鐵的一半，鈦雖然稍稍比鋁重一點，它的硬度卻比鋁大2倍。現(xiàn)在，在宇宙火箭和導(dǎo)彈中，已大量用鈦代替鋼鐵。據(jù)統(tǒng)計，目前世界上每年用于宇宙航行的鈦，已達(dá)一千噸以上。極細(xì)的鈦粉，還是火箭的好燃料，所以鈦被譽為宇宙金屬，空間金屬。鈦的耐熱性很好，熔點高達(dá)1725℃。在常溫下，鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強堿的溶液中，就連最兇猛的酸——王水，也不能腐蝕它。鈦不怕海水，所以現(xiàn)在人們用鈦來制造潛艇——鈦潛艇。由于鈦非常結(jié)實，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達(dá)4500米的深海中航行。鈦耐腐蝕，在化學(xué)工業(yè)上常常要用到它。由于鈦在高溫下具有極強的化合能力，可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合，因此，鈦最大的缺點是難于提煉。
鈦金屬被譽為“現(xiàn)代金屬”、“海洋金屬”、“戰(zhàn)略金屬”，被廣泛用于航空航天、核能、船舶、石油、電力等領(lǐng)域及化工、輕工、建筑、醫(yī)療器械等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升，是我國工業(yè)、國防軍工技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵材料。鈦材的品種有鑄件、鍛件、長條材、扁平材4大類，其中鈦板帶占50%以上，居于鈦材品種構(gòu)成中的最高位序。
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