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%。據有關專家分析，我國國內短期受益于火電、核電、濱海電力、海水淡化等的拉動，中期將受益于基礎化工行業(yè)需求的恢復，遠期將直接受益于大飛機項目的投產。可見，隨著經濟的飛速發(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，我國的鈦帶卷基本依賴進口。特別是近年來，隨著我國戰(zhàn)略產業(yè)發(fā)展，鈦帶卷和鈦焊管的進口量不斷增加，而美國、日本等鈦產品出口大國又通過封鎖核心技術來控制產品價格和供應量，大大抑制了我國相關戰(zhàn)略產業(yè)發(fā)展。因此，加大對鈦材精深加工技術的研發(fā)及產業(yè)化，已成為我國國民經濟發(fā)展和國防建設的重大課題。
順應時代潮流，湖南湘投金天科技集團有限責任公司以解決國家重大戰(zhàn)略產業(yè)需求為己任，潛心于鈦材深加工關鍵技術的研究及產業(yè)化發(fā)展，走產業(yè)報國的道路。
一流的研發(fā)團隊
現代高新技術企業(yè)擁有一只高素質的研發(fā)團隊，是實現持續(xù)發(fā)展至關重要的因素，一個一流的團隊有利于企業(yè)更快、更好、更高地實現其發(fā)展目標。
湖南湘投集團擁有教授5人，高級職稱技術人員22人，中級職稱技術人員50人，高級顧問多人，并與中科院、清華大學、北京科技大學、鋼鐵研究總院、中南大學、中鋁﹑中鋼、中色、日本ITM等國內著名高校科研院所和企業(yè)建立技術合作與信息共享平臺，跟蹤掌握所涉行業(yè)最新技術發(fā)展動態(tài)，進行相關新產品的合作開發(fā)。集結優(yōu)秀的人才資源，借助先進的科技平臺，集團構筑了一個極具影響力，專業(yè)結構、年齡結構合理，且具有較強的創(chuàng)新能力和技術開發(fā)能力的研發(fā)團隊，為鈦材深加工關鍵技術研究及產業(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
鈦板帶材的軋制成功,關鍵在于創(chuàng)新。為突破技術瓶頸，湘投金天和鋼鐵企業(yè)實施鈦—鋼聯合戰(zhàn)略，形成了鈦鋼聯合新的集成創(chuàng)新機制。利用鋼鐵企業(yè)現有的生產線和設備，聯合中南大學、北京科技大學等高校、科研院所和鋼企的專家聯合攻關，反復優(yōu)選軋制方案，進行多次模擬試驗，在關鍵技術的創(chuàng)新和攻關方面作了大量探索，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。
湖南湘投金天集團致力于根據鈦的特性研究合理的生產工藝，完善專門生產熱軋鈦帶卷的CSP軋制模型，實現鈦帶卷產品質量穩(wěn)定和規(guī)模化生產;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參數，保證產品性能;研究合理軋制量、軋輥輥形，以及合理的設備、工藝冷卻方式和程度，使產品的材質、板形、尺寸公差超過國際標準。
針對我國國內目前沒有成熟的冷軋鈦帶卷生產工藝和專用冷軋裝備，湖南湘投金天集團致力于通過研究退火工藝、表面處理、軋制工藝等技術，開發(fā)冷軋鈦帶卷產業(yè)化工藝技術;研究開發(fā)準備機組、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備;在成功試軋國內第一卷重寬幅冷軋鈦帶卷的過程中，收集各類設備參數，為研制冷軋鈦帶卷專用生產設備奠定了良好的基礎。
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，湖南湘投金天集團致力于應用彈塑性理論，建立軋輥孔型設計模型，開發(fā)薄壁鈦焊管的系列孔型技術;研究在不同的焊接速度對應不同的焊接電流，解決焊速與電流之間的對應關系;同時研究氬氣流量和速度的配比，提高焊縫質量，使成品率 ≥93%，達到國際先進水平;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量。至2009年10月，湘投金天集團在鈦材精加工領域上突破關鍵技術和填補國內空白成果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)標準起草者。
一流的生產能力
我國搞鈦40多年，一直未掌握寬幅鈦帶卷生產的工藝技術，幾十年來，包括鈦焊管料在內的寬幅鈦帶卷全部都從國外進口，這嚴重制約了我國國防建設和高新產業(yè)發(fā)展。而且我國把新能源、航空航天、船舶產業(yè)、海洋資源開發(fā)等列為戰(zhàn)略產業(yè)，鈦帶卷及鈦焊管作為這些戰(zhàn)略產業(yè)關鍵材料，如果不突破國外壟斷鈦材深加工關鍵技術及產品的局面，將嚴重影響到我國這些戰(zhàn)略產業(yè)的發(fā)展和國家安全。
在此嚴峻的情勢下，湖南湘投金天集團研發(fā)團隊經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的工藝技術，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)化生產鈦卷奠定了堅實的技術基礎。其中，成功試軋出國內第一卷大卷重寬幅鈦熱軋卷，結束了我國不能自產鈦帶卷的歷史，使中國成為除美、日之外全球第三個能生產鈦卷的國家。
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，而集團鈦礦石項目前期工作已順利啟動，預計不久將形成鈦礦—海綿鈦—鈦錠—鈦加工材—鈦深加工材—鈦精加工材的產業(yè)鏈和萬噸級鈦產能規(guī)模。
一流的產業(yè)效應
湘投金天集團的鈦工業(yè)的自主創(chuàng)新，有力地促進了我國的鈦工業(yè)的發(fā)展。“鈦及鈦合金深加工技術”被列入國家重點支持的高新技術領域，“大卷重鈦帶制備技術研究及產業(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。
湘投金天集團鈦材精深加工技術研究及產業(yè)化，將使湖南成為全球鈦工業(yè)最重要的產業(yè)基地之一，形成鈦工業(yè)產業(yè)集群;大幅提升我國鈦產業(yè)競爭能力，促進我國由鈦工業(yè)大國向強國的轉變;拉動相關產業(yè)發(fā)展，也為湖南省長株潭航空城、核電、化工等產業(yè)發(fā)展提供重要材料支撐。通過不斷延長鈦產業(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、第三產業(yè)等相關產業(yè)發(fā)展，預計到2020年，將帶動相關企業(yè)新增產值1000億元和提供大量的就業(yè)崗位。 (林均紅 徐蘭山 魯紀鳴采)
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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，人們應用鈦材的歷史很短。從發(fā)現鈦元素到制得純品，歷時一百多年，而鈦真正得到利用，認識其本來真面目，則是上世紀40年代以后的事情。上世紀末，全球產鈦約5～6萬噸，我國產鈦不到2000噸。隨著科技進步，鈦的需求量急劇增長，到2008年，全球產鈦約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構材料，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;在許多化學反應中用作催化劑。鈦沒有磁性，用鈦建造的核潛艇不必擔心磁性水雷的攻擊。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。現在，在宇宙火箭和導彈中，已大量用鈦代替鋼鐵。據統(tǒng)計，目前世界上每年用于宇宙航行的鈦，已達一千噸以上。極細的鈦粉，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，所以現在人們用鈦來制造潛艇——鈦潛艇。由于鈦非常結實，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行。鈦耐腐蝕，在化學工業(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、電力等領域及化工、輕工、建筑、醫(yī)療器械等傳統(tǒng)產業(yè)的技術提升，是我國工業(yè)、國防軍工技術進步和創(chuàng)新發(fā)展的關鍵材料。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，居于鈦材品種構成中的最高位序。
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