中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)

鈦行業(yè)“十二五”規(guī)劃研究

中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)

1 鈦行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的形勢(shì)

1.1 鈦的性能及應(yīng)用領(lǐng)域

鈦在地殼中的含量極為豐富，位居鐵、鋁、鎂后的第四位，易于開(kāi)采。鈦及其合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕、無(wú)磁性、低阻尼、高低溫性能好、與碳復(fù)合材料的相容性好、生物相容性好等突出優(yōu)點(diǎn)，并具有超導(dǎo)、形狀記憶和儲(chǔ)氫特性，在太空、陸地、海洋及人體中廣泛應(yīng)用，是當(dāng)代最具有技術(shù)魅力的金屬材料，被人們美譽(yù)為“太空金屬”、“海洋金屬”、“全能金屬”。

鈦是現(xiàn)代金屬，是重要的戰(zhàn)略金屬。鈦在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用，反映一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力，經(jīng)濟(jì)實(shí)力，國(guó)防實(shí)力，是高新技術(shù)不可或缺的關(guān)鍵材料，目前世界上主要經(jīng)濟(jì)體都競(jìng)相發(fā)展鈦工業(yè)?？v觀世界鈦工業(yè)的發(fā)展史，社會(huì)的現(xiàn)代化程度越高，用量就越大，換句話說(shuō)，用鈦量的多少是一個(gè)國(guó)家發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。

鈦的應(yīng)用非常廣泛，其最大的應(yīng)用市場(chǎng)是航空航天領(lǐng)域，主要用于機(jī)翼、機(jī)翼箱配件、緊固件、前后機(jī)身零件、地面梁、座位軌道、機(jī)翼肋骨、門及門框、發(fā)動(dòng)機(jī)配件、起落架等，以及機(jī)載設(shè)備、火箭、人造衛(wèi)星、導(dǎo)彈等。

在非航空鈦市場(chǎng)，主要包括石化、能源、冶金、輕工、制藥、醫(yī)療、海洋工程、建筑裝飾、汽車制造、體育休閑等領(lǐng)域，幾乎覆蓋了所有的產(chǎn)業(yè)。就中國(guó)鈦市場(chǎng)而言，發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖袌?chǎng)是航空航天，但目前最大的市場(chǎng)是非航空鈦市場(chǎng)，僅化工領(lǐng)域用鈦量就占整個(gè)鈦市場(chǎng)的45%左右，鋼鐵、電力、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域用鈦量也將有很大的增長(zhǎng)期望。

1.2 國(guó)內(nèi)外鈦冶煉加工的裝備、技術(shù)、質(zhì)量現(xiàn)狀

1.2.1 鈦的冶煉

(1)氯化生產(chǎn)

獨(dú)聯(lián)體國(guó)家的富鈦料由于二氧化鈦的含量較低，鈣、鎂氧化物的含量較高，均采用熔鹽氯化的方式，它是前蘇聯(lián)冶金工作者充分利用本國(guó)資源的成功范例。但它的致命弱點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，副產(chǎn)大量的廢鹽。

目前以美國(guó)、日本的沸騰氯化生產(chǎn)技術(shù)最為先進(jìn)，爐子的大型化為海綿鈦、鈦白大規(guī)模生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件，美國(guó)最大的沸騰氯化爐爐床直徑達(dá)到了φ5 000 mm，粗TiCl4日產(chǎn)達(dá)到500 t/臺(tái)。由于日本、美國(guó)主要使用的是天然和人造金紅石，富鈦料品位高、雜質(zhì)少，因此產(chǎn)量高，消耗低，“三廢”少，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。日、美均采用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)。

由于原料的原因，國(guó)內(nèi)除中信錦州鐵合金股份有限公司采用熔鹽氯化外，各廠家均使用有篩板、無(wú)篩板沸騰氯化技術(shù)生產(chǎn)粗TiCl4，由于爐床反應(yīng)段直徑較小，因而爐產(chǎn)能較低。為了突破這一難題，遵義鈦業(yè)、撫順鈦業(yè)自主設(shè)計(jì)了爐床直徑為φ2 400 mm(設(shè)計(jì)日產(chǎn)能97 t/臺(tái)，氯耗為每噸TiCl41.05 t)、φ2 560 mm的無(wú)篩板大型沸騰氯化爐，但到目前為止，這兩臺(tái)大型氯化爐都未能達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能。由于各方面的原因，我國(guó)在20紀(jì)80年代開(kāi)始的氯化爐大型化的工業(yè)試驗(yàn)停止了腳步，致使我國(guó)在大型氯化爐的設(shè)計(jì)上缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此氯化是我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距較大的一道工序。

“十一五”期間，洛陽(yáng)雙瑞萬(wàn)基、遵寶鈦業(yè)分別從國(guó)外引進(jìn)整套φ2 400 mm(設(shè)計(jì)日產(chǎn)能125 t/臺(tái)，氯耗為每噸TiCl40.95 t)的大型沸騰氯化爐生產(chǎn)技術(shù)，目前正在進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，以盡快縮小我國(guó)氯化技術(shù)與國(guó)外的差距。

(2)精制生產(chǎn)

獨(dú)聯(lián)體國(guó)家均采用鋁粉除釩工藝技術(shù)，日本主要采用硫化氫除釩工藝技術(shù)，美國(guó)采用有機(jī)物除釩工藝技術(shù)。上述三種方法技術(shù)上都是成熟的，且能連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)能大，消耗低，成本低，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，產(chǎn)出的“三廢”少且便于治理。三國(guó)均使用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家均采用銅絲除釩工藝。銅絲除釩工藝落后，單塔產(chǎn)能低，且不能連續(xù)生產(chǎn)，失效銅絲的清洗又帶來(lái)新的污染，銅釩混合物無(wú)有效的回收手段。國(guó)內(nèi)僅遵義鈦業(yè)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)，其余廠家均采用人工操作，因此精制工序同樣是我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距較大的一道工序。

國(guó)內(nèi)僅中信錦州鐵合金股份有限公司等少數(shù)幾家采用有機(jī)物除釩工藝，北京有色金屬研究總院研究的一步法鋁粉除釩工藝目前還在天津化工廠進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。“十一五”期間，洛陽(yáng)雙瑞萬(wàn)基、遵寶鈦業(yè)分別從國(guó)外引進(jìn)了整套植物油除釩技術(shù)。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)和消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，以盡快縮小我國(guó)精制生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外的差距。

(3)還原蒸餾

獨(dú)聯(lián)體國(guó)家均采用“I”型爐，爐型以4 t、5 t為主，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采用計(jì)算機(jī)控制工序，產(chǎn)品質(zhì)量好，布氏硬度低于100的產(chǎn)品占總產(chǎn)量的70%左右，產(chǎn)品疏松度好，致密產(chǎn)品極少。反應(yīng)器用不銹鋼制作，使用壽命達(dá)60次以上。

美國(guó)、日本均采用倒U型爐，爐型有5 t、8 t、10 t爐，均采用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)。批產(chǎn)品質(zhì)量分布均勻，疏松度好，致密產(chǎn)品很少。反應(yīng)器用不銹鋼制作，使用壽命在60次以上。日、美的海綿鈦消耗指標(biāo)很先進(jìn)，日本的補(bǔ)充鎂消耗僅為每噸海綿鈦20 kg，電耗僅為每噸海綿鈦3 000 kWh左右。

到目前為止，國(guó)內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)廠家普遍使用兩種爐型:即倒U型和I型。倒U型爐產(chǎn)能分別有5 t、8 t、10 t和 12 t，I型爐分別有 3 t、4 t、5 t、6 t爐，兩種爐型在大型化上都堪與國(guó)外媲美，其中倒U型12 t/爐是目前世界上單爐產(chǎn)能最大的爐型。國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家均實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制還原－蒸餾生產(chǎn)，反應(yīng)器用普通鋼制作，壽命短，一般使用不到15次即報(bào)廢。國(guó)內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)廠家的消耗也比較高，補(bǔ)充鎂消耗為每噸海綿鈦40 kg，電耗為每噸海綿鈦7 000 kWh左右。

目前國(guó)內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)研究人員青黃不接，設(shè)計(jì)與科研隊(duì)伍日漸萎縮，大多是廠家各自從事研發(fā)，因此缺乏基礎(chǔ)理論的深入研究。由于爐產(chǎn)能的快速擴(kuò)大，不少基礎(chǔ)研究工作沒(méi)有跟上，投產(chǎn)后暴露出的技術(shù)問(wèn)題亟待解決，比如還原過(guò)程中熱量不能及時(shí)導(dǎo)出，局部產(chǎn)生高溫，降低了海綿鈦的孔隙率，致使部分產(chǎn)品比較致密。

(4)鎂電解

獨(dú)聯(lián)體國(guó)家均采用大型無(wú)隔板電解槽，槽型分別為110 kA、175 kA、200 kA(有技術(shù)、沒(méi)有應(yīng)用實(shí)例)。每噸鎂直流電耗為14 500 kWh，氯氣回收濃度約80%。

美國(guó)、日本均使用當(dāng)今世界上最先進(jìn)的多極槽技術(shù)，每噸鎂直流電耗為10 500 kWh，氯氣回收濃度達(dá)到95%以上。同時(shí)可根據(jù)海綿鈦產(chǎn)量的高低(副產(chǎn)氯化鎂的多少)，波峰、波谷的電價(jià)，在90～165 kA之間調(diào)整電流，作為海綿鈦的配套工序，這一優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。

由于皮江法金屬鎂在價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，因此到目前為止國(guó)內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)僅有遵義鈦業(yè)、雙瑞萬(wàn)基等少數(shù)廠家采用鎂電解工藝相配套，其他大多數(shù)廠家都沒(méi)有鎂電解工藝配套。在國(guó)內(nèi)，鎂電解有多極槽和無(wú)隔板電解槽。目前在用的110 kA無(wú)隔板電解槽是前蘇聯(lián)的技術(shù)，其單槽產(chǎn)能、回收的電解氯氣濃度、電耗等都比多極槽的同類指標(biāo)有不小的差距。雙瑞萬(wàn)基、遵寶鈦業(yè)已引進(jìn)了國(guó)外鎂電解多極槽技術(shù)，正在消化吸收和技術(shù)攻關(guān)，穩(wěn)定投產(chǎn)后，能極大的縮小我國(guó)鎂電解生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外的差距。

(5)電耗

由于國(guó)外海綿鈦生產(chǎn)廠家采用了先進(jìn)的工藝技術(shù)，因此海綿鈦的總電耗都比國(guó)內(nèi)的低，每噸海綿鈦的總電耗在20 000 kWh(日本)到25 000 kWh(獨(dú)聯(lián)體)之間。國(guó)外總電耗低的主要原因是采用了多極槽電解鎂，它在每噸海綿鈦生產(chǎn)中的電耗為12 000 kWh。而還原－蒸餾的電耗為3 000 kWh。

目前國(guó)內(nèi)全流程的海綿鈦生產(chǎn)廠家的總電耗在每噸海綿鈦32 000 kWh的水平，與世界海綿鈦電耗低的日本和美國(guó)相比，存在很大差距。電耗高的主要工序?yàn)殒V電解和還原－蒸餾。國(guó)內(nèi)無(wú)隔板鎂電解的交流電耗為每噸鎂17 000 kWh左右，再加上鎂精煉的電耗，鎂電解在每噸海綿鈦生產(chǎn)中電耗超過(guò)20 000 kWh，與美、日比高5 000 kWh。還原－蒸餾工序的電耗也是日本的兩倍以上。

(6)產(chǎn)品質(zhì)量

日本、美國(guó)、獨(dú)聯(lián)體的海綿鈦質(zhì)量如果均以布氏硬度來(lái)評(píng)價(jià)，俄羅斯布氏硬度低于100的產(chǎn)品占總產(chǎn)量的70%以上，其中布氏硬度低于90的產(chǎn)品占總產(chǎn)量的30%。如以雜質(zhì)元素的含量來(lái)評(píng)價(jià)，日本、美國(guó)、俄羅斯的海綿鈦產(chǎn)品的鐵、氧、碳、氮和硅含量明顯低于我國(guó)同級(jí)別的產(chǎn)品。且同級(jí)別產(chǎn)品這3國(guó)的質(zhì)量穩(wěn)定，粒度均勻，已被廣泛用于航空領(lǐng)域。

目前，國(guó)內(nèi)各海綿鈦生產(chǎn)廠家均按GB/T 2524—2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。從標(biāo)準(zhǔn)水平來(lái)看，與美、日、俄羅斯等國(guó)家執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)大體相當(dāng)。海綿鈦質(zhì)量水平在不斷提高，在前幾年產(chǎn)品已大量銷往歐洲和美國(guó)市場(chǎng)。且遵義鈦業(yè)獲得了德國(guó)蒂森·克虜伯公司的航空級(jí)海綿鈦認(rèn)證。

目前，國(guó)內(nèi)海綿鈦產(chǎn)品存在的問(wèn)題是批產(chǎn)品的質(zhì)量分布不夠均勻，疏松度有待進(jìn)一步的改進(jìn)，還有10%的產(chǎn)品比較致密。布氏硬度低于100的品級(jí)率低，低于95的僅占總產(chǎn)量的10%，低于90的還不能生產(chǎn)。

(7)三廢治理

由于日、美海綿鈦生產(chǎn)使用的富鈦料品位高，而我國(guó)海綿鈦生產(chǎn)使用的富鈦料品位低，因此我國(guó)海綿鈦生產(chǎn)造成的“三廢”比日、美量大。從目前看，我國(guó)廢水、廢固料已基本上得到治理，回收利用做得比較好。但“廢氣”治理差距比較大，日本能把氯化車間建在城市，足見(jiàn)對(duì)廢氣治理的程度。我國(guó)與美國(guó)氯化尾氣排放的標(biāo)準(zhǔn)就存在很大差距。例如:美國(guó)某企業(yè)氯化氫排放標(biāo)準(zhǔn)為40 mg/m3，氯氣為15 mg/m3，而我國(guó)氯化氫排放標(biāo)準(zhǔn)老廠為100 mg/m3，新建廠為80 mg/m3，氯氣老廠為65 mg/m3，新建廠為50 mg/m3。

1.2.2 鑄錠熔煉

鑄錠熔鑄是將海綿鈦(包括殘料)、合金元素(中間合金)熔煉并凝固成鑄錠的重要工序，它起到合金化和成分均勻化的作用。鈦的熔鑄只能在真空或惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，目前大多采用真空自耗電弧爐熔煉。國(guó)外的真空自耗電弧爐大多為6 t和10 t爐，錠型也大多為6～10 t，只有個(gè)別有特殊用途的才有15 t的錠型。我國(guó)民企大多為1～3 t爐，國(guó)企在早期為3 t和6 t爐。2003年以后，我國(guó)幾個(gè)大型國(guó)企相繼引進(jìn)8 t和12 t爐，并成為這些企業(yè)的主導(dǎo)爐型。目前寶鈦集團(tuán)、寶鋼特鋼分公司、西北有色金屬研究院等企業(yè)已建成布料混料系統(tǒng)，能穩(wěn)定地批量生產(chǎn)10 t純鈦鑄錠、8 t鈦合金鑄錠，并已試制成功10 t鈦合金錠。但成分均勻性和批次的穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步提高。對(duì)個(gè)別的易造成結(jié)晶偏析的鈦合金如Ti－1023而言，其錠型還比較小。錠型較大時(shí)，冶金質(zhì)量還不夠穩(wěn)定，與國(guó)外有較大的差距。

近年來(lái)，鈦熔煉技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在采用電子束冷床(EB)爐及等離子束冷床(PAM)爐對(duì)鈦及鈦合金進(jìn)行精煉，避免了對(duì)航空轉(zhuǎn)動(dòng)件危害極大的低密度夾雜和高密度夾雜。純鈦經(jīng)過(guò)EB爐一次熔煉鑄成扁錠，直接用于板帶軋制，減少了熔煉次數(shù)和鍛造制坯工序。某些合金成分比較簡(jiǎn)單的鈦合金，如目前用量最大的Ti-6Al-4V合金，采用EB+VAR熔煉也可獲得成分均勻的鑄錠。而對(duì)于合金成分較復(fù)雜的鈦合金，由于合金元素的揮發(fā)，成分較難控制，則須采用PAM爐熔煉。但PAM爐熔煉須用氦氣保護(hù)，盡管該爐有氦氣回收裝置，仍需消耗一部分氦氣。對(duì)于氦氣需要從國(guó)外進(jìn)口的我國(guó)，無(wú)形中加大了熔煉的成本。由于EB爐和PAM爐可用100%的殘料熔煉鈦及鈦合金鑄錠，大大降低了生產(chǎn)成本，已被國(guó)外廣泛應(yīng)用。美國(guó)生產(chǎn)的鈦及鈦合金錠有35%是用EB爐或PAM爐熔鑄的。我國(guó)寶鈦集團(tuán)2007年引進(jìn)一臺(tái)2 500 kW的EB爐已投產(chǎn)，批量生產(chǎn)錠型為10 t的純鈦扁錠和Ti－6Al－4V合金圓錠。Ti－6Al－4V合金錠成分滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，但均勻性還有待提高。近幾年，寶鋼集團(tuán)等企業(yè)先后引進(jìn)了4臺(tái)EB爐和1臺(tái)PAM爐，目前正處于安裝調(diào)試階段，也還需要進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)開(kāi)發(fā)，以提高我國(guó)鈦及鈦合金熔鑄整體水平。

1.2.3 鈦及鈦合金加工

(1)鈦及鈦合金的鍛造

鍛造工序的作用是將鑄錠開(kāi)坯成板帶軋制用的板坯和管材擠壓(或斜軋穿孔)以及型材軋制用的棒坯;另一作用是生產(chǎn)鍛棒和鍛件。所用設(shè)備為水壓或油壓鍛造設(shè)備。由于鈦合金熱加工溫區(qū)較窄，國(guó)外大多采用油壓快鍛機(jī)。與鍛造機(jī)相配套的有單操作機(jī)和對(duì)鍛棒組織性能的均一性起更好作用的雙操作機(jī)系統(tǒng)。國(guó)外鈦加工企業(yè)，鍛造主機(jī)鍛造力大多為3 000～6 000 t，雖然設(shè)備較為老舊，但設(shè)備不斷改造，自動(dòng)化程度和控制精度較高。我國(guó)幾個(gè)大型國(guó)企先后引進(jìn)了2 000～10 000 t快鍛機(jī)6臺(tái)，設(shè)備的自動(dòng)化程度和控制精度為世界先進(jìn)水平。

我國(guó)能生產(chǎn)鈦及鈦合金鍛棒的企業(yè)很多，鍛棒出口量也不少，但質(zhì)量參差不齊。除了寶鈦集團(tuán)的鍛棒進(jìn)入波音、空客的高端市場(chǎng)和西北有色金屬研究院的醫(yī)用鈦材進(jìn)入醫(yī)用市場(chǎng)外，其余大多是中低檔產(chǎn)品。直徑在φ350 mm及其以下的鍛棒，產(chǎn)品質(zhì)量基本穩(wěn)定，而φ350 mm以上的鍛棒，組織性能的均勻性和批次質(zhì)量的穩(wěn)定性還較差，還處于試驗(yàn)攻關(guān)階段，與國(guó)外的水平還有較大的差距。目前國(guó)外已能提供φ500 mm、3 t多的鍛件。隨著我國(guó)大型客機(jī)、大型運(yùn)輸機(jī)等重大專項(xiàng)的上馬，要求鍛棒最大尺寸達(dá)到φ500 mm，甚至到φ600 mm。這么大尺寸的鍛件，要保證組織和性能的均勻性以及批次質(zhì)量的穩(wěn)定性，對(duì)鈦加工企業(yè)來(lái)說(shuō)，將是巨大的挑戰(zhàn)。

(2)鈦及鈦合金板、帶加工

純鈦板、帶大多用于民用領(lǐng)域，鈦合金板材大多用于航天、航空、艦船和軍工領(lǐng)域。純鈦中厚板和鈦合金板都采用片式軋制，生產(chǎn)效率較低，幾何損失較大。純鈦薄板，日本、美國(guó)都采用帶式軋制，即板坯經(jīng)熱連軋開(kāi)坯除鱗、酸洗后，用大二十輥軋成帶材，厚度0.3～3 mm，生產(chǎn)效率非常高，尺寸精度、板形、表面質(zhì)量非常好。尤其是日本，鈦帶產(chǎn)量世界最大、質(zhì)量最好、性能最穩(wěn)定。鈦帶主要用于板式換熱器和鈦焊管。到目前為止我國(guó)的鈦帶生產(chǎn)，還是空白。近幾年，我國(guó)鈦行業(yè)擬引進(jìn)了四條世界上先進(jìn)的鈦帶生產(chǎn)線，并計(jì)劃上兩條國(guó)產(chǎn)帶材生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)5×104t/a。寶鋼集團(tuán)的生產(chǎn)線已進(jìn)入調(diào)試階段，寶鈦集團(tuán)已進(jìn)入安裝階段。雖然有了生產(chǎn)裝置，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中還有許多技術(shù)問(wèn)題需要研究攻關(guān)。隨著我國(guó)鈦帶生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化，必將引起我國(guó)鈦加工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化，體現(xiàn)在鈦焊管將會(huì)蓬勃發(fā)展，除了替代每年進(jìn)口的幾千噸純鈦焊管外，原先用無(wú)縫管生產(chǎn)方式生產(chǎn)的薄壁管將逐步被焊管所替代。另外，我國(guó)每年大量進(jìn)口的用于板式換熱器的鈦帶也將被國(guó)產(chǎn)鈦帶所取代。另外，也為鈦進(jìn)入建筑裝飾業(yè)、汽車行業(yè)提供了材料基礎(chǔ)。當(dāng)然，為使鈦帶進(jìn)入這些新的領(lǐng)域，還須進(jìn)行許多應(yīng)用研究，比如表面加工、表面改性、成形加工等工作。

鈦合金薄板和中厚板國(guó)內(nèi)外都采用片式軋制。在國(guó)外鈦合金薄板只有美國(guó)的Timet、RTI，俄羅斯VSMPO等少數(shù)幾個(gè)企業(yè)生產(chǎn)，我國(guó)也只有寶鈦集團(tuán)一家。寶鈦集團(tuán)的產(chǎn)品質(zhì)量已獲得波音、空客等國(guó)外知名企業(yè)的認(rèn)可，并批量出口。國(guó)外鈦合金厚板最厚已達(dá)100 mm，組織性能比較均勻。目前，國(guó)內(nèi)提供的鈦合金板，最厚達(dá)70 mm，最寬達(dá)2 700 mm。厚度70 mm以上的厚板還在試制中，存在的主要問(wèn)題還是組織性能的均勻性。隨著萬(wàn)噸鍛造機(jī)的投產(chǎn)，軋制前鍛造板坯的質(zhì)量將進(jìn)一步提高，它對(duì)改善厚度更厚的鈦合金板的質(zhì)量將提供更好的基礎(chǔ)條件。

(3)鈦及鈦合金的擠壓

擠壓是為鈦及鈦合金冷軋無(wú)縫管提供空心管坯、生產(chǎn)熱加工成品管和生產(chǎn)鈦合金型材的重要工序。擠壓設(shè)備為水壓擠壓機(jī)或油壓擠壓機(jī)。國(guó)外鈦加工企業(yè)的擠壓機(jī)，大多比較老舊。我國(guó)開(kāi)展鈦及鈦合金擠壓的有寶鈦集團(tuán)和長(zhǎng)城鋼廠。最近，寶鋼集團(tuán)引進(jìn)了6 000 t擠壓機(jī)組。

鈦是一種粘性金屬，壓力加工時(shí)極易粘結(jié)模具。國(guó)外鈦及鈦合金的擠壓都采用玻璃潤(rùn)滑擠壓，擠壓管材和型材表面質(zhì)量較好。由于我國(guó)玻璃潤(rùn)滑擠壓技術(shù)尚未過(guò)關(guān)，鈦合金型材的生產(chǎn)還屬空白。鈦及鈦合金管材的擠壓仍采用包銅套或雙包套擠壓，擠壓管表面質(zhì)量較好，但銅的消耗較大，加工成本較高。

(4)鈦及鈦合金管材加工

鈦及鈦合金管材分為焊接管和無(wú)縫管。鈦合金無(wú)縫管有冷軋管和熱加工管兩種，熱加工管分為熱擠壓管和斜軋穿孔+熱軋管，熱加工管大多為中、高強(qiáng)鈦合金管。鈦合金冷軋無(wú)縫管合金牌號(hào)不多，有民用的Ti－Pd、Ti－Mo－Ni耐蝕鈦合金和用于航空、艦船工業(yè)的 Ti－3Al－2.5V、Ti－2Al－2.5Zr和Ti－31等合金。純鈦無(wú)縫管因生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，國(guó)外的產(chǎn)能很低。日本、美國(guó)的純鈦管大部分為純鈦焊管。日本每年出口的純鈦焊管達(dá)五六千噸，而每年生產(chǎn)的無(wú)縫管只有幾噸至十幾噸。俄羅斯既生產(chǎn)純鈦無(wú)縫管，也生產(chǎn)焊管。我國(guó)的純鈦焊管是由寶鈦集團(tuán)與法國(guó)法力諾和美國(guó)Timet成立的合資公司生產(chǎn)，建有三條生產(chǎn)線，產(chǎn)能600 t/a，生產(chǎn)焊管的原料——鈦帶由Timet提供。我國(guó)由于無(wú)法生產(chǎn)鈦帶，國(guó)外為了壟斷鈦焊管這一產(chǎn)品，對(duì)我國(guó)出口的鈦帶與焊管的價(jià)格實(shí)行倒掛。因此，我國(guó)只能發(fā)展無(wú)縫管，我國(guó)成了世界上無(wú)縫管生產(chǎn)企業(yè)最多、產(chǎn)量最大的國(guó)家。由于競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)間相互壓價(jià)，加上近期鈦產(chǎn)品的價(jià)格低迷，在國(guó)外，價(jià)格是焊管幾倍的無(wú)縫管，在我國(guó)變成是無(wú)縫管的價(jià)格低于焊管，即使出口國(guó)外的無(wú)縫管也趕不上焊管的價(jià)格，生產(chǎn)無(wú)縫管的企業(yè)基本無(wú)利。國(guó)內(nèi)外無(wú)縫管的加工、熱處理的手段，沒(méi)什么差距。我國(guó)純鈦無(wú)縫管質(zhì)量總體較好，每年都有不少出口，但大多屬于中、低端產(chǎn)品。而小直徑厚壁(直徑/壁厚比小于7)純鈦無(wú)縫管和鈦合金航空油管，在我國(guó)由于還有許多技術(shù)問(wèn)題沒(méi)解決，還無(wú)法批量生產(chǎn)，只好花高價(jià)從國(guó)外進(jìn)口。

(5)鈦及鈦合金小棒絲材加工

鈦及鈦合金小棒絲材主要用于航空緊固件、醫(yī)療器械、人體植入物、體育休閑用品。除了要求小棒絲材有良好組織性能外，還要求有非常高的尺寸精度、平直度和表面光潔度。我國(guó)能生產(chǎn)鈦及鈦合金小棒絲材的國(guó)企、民企很多，但到目前為止，能批量穩(wěn)定生產(chǎn)組織性能符合標(biāo)準(zhǔn)，又滿足上述三高要求的幾乎沒(méi)有。有也只是小批量提供，質(zhì)量還不十分穩(wěn)定。這些高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品大部分只能靠進(jìn)口。其中，既有技術(shù)問(wèn)題，也有裝備問(wèn)題。目前，中科院沈陽(yáng)金屬所和寶鈦集團(tuán)的小棒絲材熱連軋和后續(xù)精整生產(chǎn)線已進(jìn)入調(diào)試階段。經(jīng)過(guò)設(shè)備調(diào)試和工藝技術(shù)研究，高端的鈦及鈦合金小棒絲材主要靠進(jìn)口的局面將會(huì)得到改觀。

(6)鈦及鈦合金復(fù)合材

金屬?gòu)?fù)合材料既充分利用不同金屬材料的性能，又大大降低了材料的成本，因此得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合材分棒狀復(fù)合材和層狀復(fù)合材。鈦及鈦合金棒狀復(fù)合材的典型產(chǎn)品是鈦銅復(fù)合棒，它利用銅的導(dǎo)電性和鈦的耐蝕性，主要用于電解、電鍍行業(yè)。國(guó)外主要采用鈦管與銅棒拉伸復(fù)合，屬機(jī)械結(jié)合，界面電阻較大。寶鈦集團(tuán)從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始用擠壓法生產(chǎn)鈦銅復(fù)合棒，復(fù)合界面屬冶金結(jié)合，界面電阻小，界面復(fù)合強(qiáng)度高。

鈦及鈦合金層狀復(fù)合材(即復(fù)合板)的覆材為鈦及鈦合金板，基材為鋼、不銹鋼、銅等。主要用于化工、冶金、制鹽、制堿、電站煙筒等，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，用量很大，例如一個(gè)電站煙筒就需上千噸鈦鋼復(fù)合板。復(fù)合板的加工有爆炸復(fù)合、軋制復(fù)合和爆炸+軋制復(fù)合三種。西北有色金屬研究院和寶鈦集團(tuán)是我國(guó)生產(chǎn)鈦及鈦合金復(fù)合板的兩個(gè)主要企業(yè)，都掌握三種復(fù)合方式的相關(guān)技術(shù)。復(fù)合板的發(fā)展方向是復(fù)合面積更大(達(dá)20 m2以上)、覆層更厚和多金屬?gòu)?fù)合(如鋯、鈦、鋼三層復(fù)合)。針對(duì)這些發(fā)展趨勢(shì)還有一些技術(shù)問(wèn)題需要解決。復(fù)合板復(fù)合前覆材和基材表面處理、復(fù)合后熱處理、矯直、精整工作量很大，目前生產(chǎn)規(guī)模還比較小，面對(duì)廣闊市場(chǎng)，企業(yè)具有擴(kuò)大規(guī)模的空間。

(7)鈦設(shè)備制造

所有的鈦及鈦合金材都必須進(jìn)行進(jìn)一步的深加工，或加工成零部件，或制作成設(shè)備才能發(fā)揮它的作用。我國(guó)鈦材應(yīng)用領(lǐng)域以民用為主，占80%左右，這些鈦材全部制成鈦設(shè)備以供使用。鈦設(shè)備或由專業(yè)制造企業(yè)或由鈦設(shè)備最終用戶自己加工制作。專業(yè)的鈦設(shè)備制造企業(yè)對(duì)我國(guó)鈦工業(yè)的發(fā)展，對(duì)鈦在民用領(lǐng)域的推廣應(yīng)用做出了重大貢獻(xiàn)。我國(guó)鈦設(shè)備制造企業(yè)很多，規(guī)模和裝備水平差別很大。只有在幾個(gè)較具規(guī)模的鈦設(shè)備制造企業(yè)才有數(shù)控車床、數(shù)控鉆床和自動(dòng)焊機(jī)。專業(yè)鈦設(shè)備制造企業(yè)不僅能制作鈦設(shè)備，用同樣的裝備也可以制作鋯設(shè)備和耐蝕鎳基合金設(shè)備。通過(guò)裝備更新和加強(qiáng)加工制作過(guò)程的質(zhì)量控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量，努力開(kāi)拓國(guó)內(nèi)、國(guó)外市場(chǎng)，在我國(guó)建成幾個(gè)具有較大規(guī)模的在國(guó)內(nèi)外具有影響力、競(jìng)爭(zhēng)力的鈦設(shè)備制造企業(yè)是有可能的。

1.2.4 鈦及鈦合金近凈成形

鈦及鈦合金近凈成形技術(shù)是指零件成形后，僅需少量加工或不再加工，就可用做機(jī)械構(gòu)件的成形技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)降低成本，減少加工周期等目的。在鈦及鈦合金加工領(lǐng)域，主要包括等溫模鍛、粉末冶金成形、精密鑄造以及近年來(lái)發(fā)展的激光快速成形等。

寶鋼集團(tuán)在鈦合金的等溫模鍛方面居于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，已經(jīng)形成了由500、800、2 000、3 000、6 300和10 000 t壓機(jī)組成的系列等溫模鍛生產(chǎn)線，形成了8 000件/a，最大鍛件投影面積達(dá)2.0 m2的生產(chǎn)能力。

鈦的粉末冶金成形技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)的鈦合金生產(chǎn)制備技術(shù)，國(guó)外美國(guó)、日本的技術(shù)較高，在航空航天諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)在鈦合金粉末冶金技術(shù)方面也開(kāi)展了不少工作，但對(duì)可用于關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的高性能粉末鈦合金成形技術(shù)的研究很少，所以雖然初步形成了粉末冶金的生產(chǎn)線，但由于市場(chǎng)的原因，其應(yīng)用還不成熟。

國(guó)外利用凝殼爐和熔模精密鑄造以及金屬造型(型殼)、陶瓷造型(型殼)的發(fā)展，為許多大型復(fù)雜的薄壁精密鈦鑄件縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高性能展現(xiàn)了一定的空間，尤其是電腦輔助設(shè)計(jì)和電腦輔助機(jī)加工(CAD/CAM)以及過(guò)程數(shù)?；膽?yīng)用明顯提高了精密鑄造的能力和質(zhì)量。其技術(shù)及生產(chǎn)較為成熟。國(guó)內(nèi)北京航空材料研究院和洛陽(yáng)船舶研究所在鈦合金的精密鑄造方面具有較強(qiáng)的實(shí)力，擁有完備的生產(chǎn)線，研究開(kāi)發(fā)了許多新產(chǎn)品，涉及航空、航天、汽車、體育休閑等領(lǐng)域，尤其是高爾夫球頭在國(guó)際市場(chǎng)中占據(jù)相當(dāng)大的份額。

激光快速成形技術(shù)是以金屬粉末或絲材為原料，通過(guò)高能激光束對(duì)金屬原材料的逐層熔化堆積，直接由零件CAD模型一步完成全致密、高性能、大型復(fù)雜金屬零件的近終成形制造技術(shù)，是一種具有變革性意義的數(shù)字化、短周期、低成本的近凈成形制造新技術(shù)。迄今為止，國(guó)外只有美國(guó)AeroMet公司實(shí)現(xiàn)了激光成形鈦合金結(jié)構(gòu)件在飛機(jī)上的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)開(kāi)展過(guò)鈦合金激光快速成形技術(shù)研究的只有北京有色金屬研究總院、西北工業(yè)大學(xué)和北京航空航天大學(xué)等少數(shù)幾家單位，但除北京航空航天大學(xué)外，尚未實(shí)現(xiàn)在飛機(jī)上的裝機(jī)應(yīng)用。

1.3 鈦工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

目前國(guó)內(nèi)外的鈦工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)為:①航空工業(yè)是鈦合金的主要應(yīng)用領(lǐng)域，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為延長(zhǎng)飛機(jī)壽命、提高結(jié)構(gòu)效益和安全性，大量采用鈦合金大型鍛件、承力結(jié)構(gòu)件和連接件，鈦合金材料在規(guī)格上向兩極發(fā)展，即更大、更薄、更寬、更厚;②在鈦的冶煉、熔煉、鍛造、軋制及其他的加工成形、熱處理過(guò)程中采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，并向系統(tǒng)化、集成化方向發(fā)展，體現(xiàn)在產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性及生產(chǎn)效率大大提高;③開(kāi)發(fā)先進(jìn)的冶煉、熔煉、加工技術(shù)，其目的在于提高質(zhì)量或降低成本，比如電解法等新法制鈦技術(shù)，電子束或等離子束冷床爐熔煉技術(shù)，快鍛技術(shù)，帶材軋制技術(shù)，近凈成形技術(shù)等;④開(kāi)發(fā)新型鈦合金，開(kāi)拓鈦及鈦合金的新應(yīng)用領(lǐng)域;⑤鈦的熔煉—加工—性能—組織計(jì)算機(jī)模擬;⑥鈦冶金及加工過(guò)程的節(jié)能降耗和清潔化生產(chǎn)。

1.4 中國(guó)鈦工業(yè)的巨大成就

在黨和政府的直接關(guān)懷和領(lǐng)導(dǎo)下，中國(guó)鈦工業(yè)從1954年開(kāi)始起步，經(jīng)過(guò)56年的發(fā)展，取得了巨大的成就，建立了鈦的開(kāi)采—冶煉—加工—應(yīng)用—科研這一完整的鈦工業(yè)體系。研制了70多個(gè)牌號(hào)的鈦合金，形成了高溫、高強(qiáng)、耐蝕、船用、醫(yī)用等系列，并獲得了工業(yè)化的生產(chǎn)及應(yīng)用。建立了比較完整的鈦工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，目前制定的相關(guān)鈦的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)達(dá)54個(gè)。

尤其是進(jìn)入21世紀(jì)后，中國(guó)的鈦工業(yè)駛?cè)肓税l(fā)展快車道，使中國(guó)發(fā)展成為世界鈦工業(yè)大國(guó)，擁有海綿鈦產(chǎn)量過(guò)萬(wàn)噸的世界級(jí)海綿鈦大廠——遵義鈦廠，鈦加工材產(chǎn)量過(guò)萬(wàn)噸的世界級(jí)鈦材大廠——寶鈦集團(tuán)有限公司。8年內(nèi)，海綿鈦產(chǎn)量增長(zhǎng)26倍，鈦材產(chǎn)量增長(zhǎng)13.8倍，2008年，中國(guó)海綿鈦產(chǎn)量接近5×104t，約占世界總量的30.5%，鈦材產(chǎn)量接近3×104t，約占世界總量的26.6%，成為世界海綿鈦第一生產(chǎn)大國(guó)和鈦材生產(chǎn)第二大國(guó)，同時(shí)鈦加工材消耗量為24 068 t，居世界第二位。

1.5 鈦工業(yè)未來(lái)發(fā)展預(yù)測(cè)

從宏觀上來(lái)說(shuō)，需求是拉動(dòng)行業(yè)發(fā)展的決定性因素。從整個(gè)工業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，鈦工業(yè)屬先導(dǎo)型材料工業(yè)，與整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)，則鈦工業(yè)會(huì)更快地跳躍式發(fā)展;經(jīng)濟(jì)減速時(shí)，則鈦工業(yè)往往會(huì)過(guò)減速。進(jìn)入21世紀(jì)后的鈦工業(yè)就很好的詮釋了這一點(diǎn)。2001—2007年，航空工業(yè)和世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶動(dòng)世界鈦工業(yè)的跳躍性發(fā)展，2008年，美國(guó)信貸危機(jī)引起了的世界性經(jīng)濟(jì)震蕩，導(dǎo)致了鈦工業(yè)發(fā)展的低迷。而對(duì)于未來(lái)鈦工業(yè)的發(fā)展，在鈦工業(yè)界存在著以下的共識(shí)。

估計(jì)鈦工業(yè)低迷期將持續(xù)至2010年，其停滯期為2008—2010年的3年，世界性海綿鈦需求估計(jì)從2011年將開(kāi)始再次進(jìn)入增長(zhǎng)期。

在經(jīng)歷鈦工業(yè)低迷期后，各國(guó)鈦企業(yè)的擴(kuò)能投資規(guī)劃，大部分都沒(méi)有縮減，而是調(diào)整了期限。

預(yù)計(jì)“十二五”期間，國(guó)際鈦市場(chǎng)將有較大的發(fā)展，尤其是航空航天市場(chǎng)，軍機(jī)、民機(jī)訂單的恢復(fù)及增加，包括中國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目的啟動(dòng)，當(dāng)鈦的航空需求恢復(fù)后，鈦的需求量將會(huì)迅速增長(zhǎng)。

鈦的一般工業(yè)應(yīng)用仍保持強(qiáng)勁需求，其需求量會(huì)逐年遞增。主要表現(xiàn)在海水淡化設(shè)備、液化天然氣設(shè)備、核電站、苛性鈉電解設(shè)備、PTA設(shè)備、大型建筑物的屋頂、船舶的板式換熱器等領(lǐng)域。

全球鈦生產(chǎn)企業(yè)都在挖掘金屬鈦的新應(yīng)用領(lǐng)域，未來(lái)將向汽車、能源電力、體育休閑、醫(yī)療等領(lǐng)域不斷深入，預(yù)測(cè)到2013年，新應(yīng)用領(lǐng)域用鈦量將由占世界鈦加工材總量的10%提高到20%，甚至更多。

在鋼鐵中的應(yīng)用潛力也很巨大。鈦?zhàn)鳛殇摰奈⒑辖鸹?，主要針?duì)海綿鈦及殘鈦，可以提高鋼的強(qiáng)度和韌性，與金屬釩、鈮相比，其目前價(jià)位較低，優(yōu)勢(shì)明顯，國(guó)外應(yīng)用量達(dá)(5～7)×104t，而中國(guó)目前僅5 000～6 000 t，需求潛力巨大。

根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)世界經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)急劇變動(dòng)時(shí)，鈦工業(yè)暫時(shí)地調(diào)整或短時(shí)間的跳躍式發(fā)展是存在的，當(dāng)社會(huì)處于穩(wěn)定發(fā)展之中時(shí)，世界鈦工業(yè)保持年增長(zhǎng)率5%～7%是可期的。而從中國(guó)逐步增強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力及其鈦工業(yè)的中長(zhǎng)期發(fā)展前景來(lái)看，中國(guó)鈦工業(yè)保持兩位數(shù)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)是可能的。

2 “十二五”鈦行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想及主要目標(biāo)

2.1 指導(dǎo)思想

以黨的以人為本、全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，繼續(xù)深化企業(yè)改革，拓寬企業(yè)融資渠道，鼓勵(lì)企業(yè)兼并重組，做大做強(qiáng);大力推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)改造，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式，節(jié)能減排，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品;大力發(fā)展國(guó)內(nèi)國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng)，基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，把中國(guó)初步建設(shè)成為世界鈦工業(yè)強(qiáng)國(guó)。

2.2 “十二五”期間的主要目標(biāo)

“十二五”期間的主要目標(biāo):①鈦材用海綿鈦的產(chǎn)能控制在10×104t/a以內(nèi)，其中海綿鈦零級(jí)品率70%以上，能批量生產(chǎn)布氏硬度分別低于90和95的高品質(zhì)海綿鈦產(chǎn)品;②提高鈦產(chǎn)業(yè)的聚集度，形成3～5家世界級(jí)的大企業(yè)(海綿鈦或鈦錠的產(chǎn)量過(guò)萬(wàn)噸)，發(fā)揮規(guī)模效益優(yōu)勢(shì);③節(jié)能減排取得實(shí)效，全流程海綿鈦能源單耗降到26 000 kWh/t，尾氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放;④大力推動(dòng)科技進(jìn)步，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，開(kāi)發(fā)鈦的高端產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)材料國(guó)產(chǎn)化，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要;⑤有力促進(jìn)鈦制品的出口，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)海綿鈦和鈦加工材出口率(出口量和生產(chǎn)總量的比值)均達(dá)30%;⑥嘗試建立穩(wěn)定、互贏的產(chǎn)銷主渠道，形成既競(jìng)爭(zhēng)又合作的同業(yè)關(guān)系;⑦大型企業(yè)科技投入占銷售收入的比例保持在3%以上，鼓勵(lì)成立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，重視鈦產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究和新技術(shù)開(kāi)發(fā)，加強(qiáng)鈦合金科技人員隊(duì)伍建設(shè)，注重培養(yǎng)工程技術(shù)人員。

3 鈦行業(yè)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要任務(wù)和重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目

3.1 主要任務(wù)

3.1.1 海綿鈦產(chǎn)業(yè)主要任務(wù)

(1)海綿鈦原料的升級(jí)。鼓勵(lì)骨干企業(yè)建立高鈦渣生產(chǎn)基地，使富鈦料的TiO2含量達(dá)到90%以上，并顯著降低鈣、鎂等雜質(zhì)含量，為優(yōu)質(zhì)海綿鈦生產(chǎn)和鈦冶煉的節(jié)能減排打好基礎(chǔ)。

(2)鈦冶煉(金屬鈦的生產(chǎn))是發(fā)展鈦工業(yè)的首要難關(guān)。鈦冶煉的發(fā)展既要立足當(dāng)前，完善以鎂法為主的現(xiàn)行海綿鈦工業(yè)，又要著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，重視“新法煉鈦”工藝的探索，結(jié)合我國(guó)鈦資源特點(diǎn)，力爭(zhēng)開(kāi)發(fā)出具有國(guó)際領(lǐng)先水平的煉鈦新技術(shù)。

(3)提升海綿鈦生產(chǎn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)節(jié)能減排。要通過(guò)新技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用，使氯化、精制、還蒸、鎂電解工序的技術(shù)全面提升，使海綿鈦的質(zhì)量(純度、粒度、硬度、批次均勻穩(wěn)定性及零級(jí)品率等)顯著提高。同時(shí)要大幅度降低海綿鈦生產(chǎn)中的能耗和物耗，使海綿鈦的總電耗由32 000 kWh/t降低到26 000 kWh/t以下，鎂耗和氯耗分別降到30 kg/t和1 000 kg/t以下，接近發(fā)達(dá)國(guó)家(日本)的水平。

3.1.2 鈦加工材產(chǎn)業(yè)主要任務(wù)

(1)在全面掌握鈦及鈦合金真空電弧爐熔煉技術(shù)基礎(chǔ)上，要發(fā)展冷床爐熔煉技術(shù)，生產(chǎn)出符合國(guó)際航空技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的大型鈦錠，并促進(jìn)鈦殘料的回收。

(2)豐富鈦材的品種規(guī)格。重點(diǎn)是解決大規(guī)格、高性能鈦合金棒材，寬幅板材(包括中厚板和薄板)，大卷重鈦帶，鈦型材，小徑厚壁管、大直徑管材及焊管，高精度、高性能的航空用棒材等問(wèn)題。

(3)提高產(chǎn)品質(zhì)量。高端鈦材的質(zhì)量(成分、組織、性能、尺寸精度、表面質(zhì)量等)要滿足大飛機(jī)、嫦娥工程、核能工程的需求，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵鈦材的國(guó)產(chǎn)化。

(4)發(fā)展鈦－鋼、鈦－不銹鋼類層狀復(fù)合材，滿足大型化工裝備和電站等對(duì)鈦－鋼復(fù)合板的需求，努力實(shí)現(xiàn)大型鈦設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。

(5)發(fā)展先進(jìn)鈦粉生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)鈦粉批量化生產(chǎn)。

(6)大力發(fā)展高附加值的鈦深加工產(chǎn)品，包括鈦等溫鍛造、超塑成形/擴(kuò)散連接、精密鑄造、粉末冶金等近凈成形產(chǎn)品和鈦設(shè)備。

(7)促進(jìn)鈦的應(yīng)用推廣，努力開(kāi)拓市場(chǎng)，并促進(jìn)鈦產(chǎn)品打入國(guó)際市場(chǎng)。

(8)拓寬鈦行業(yè)的融資渠道。支持和鼓勵(lì)有技術(shù)實(shí)力、有發(fā)展后勁的企業(yè)上市融資;對(duì)鈦行業(yè)的技術(shù)改造、重組、并購(gòu)項(xiàng)目在發(fā)行股票、企業(yè)債券和銀行貸款方面給予支持。

(9)以國(guó)內(nèi)骨干企業(yè)為依托，打造中國(guó)“鈦谷”——鈦及稀有金屬加工材生產(chǎn)科研基地，促進(jìn)資訊、科研、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售、物流的有效互動(dòng)，加速科研成果的產(chǎn)業(yè)化，形成鈦產(chǎn)業(yè)的大集群。

3.2 重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目

3.2.1 海綿鈦的質(zhì)量升級(jí)

通過(guò)技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新，改進(jìn)氯化、精制、還蒸、鎂電解、破碎等工藝過(guò)程，提升海綿鈦的質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

3.2.2 海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)研究

重點(diǎn)研究氯化過(guò)程中的流體場(chǎng)分布及其對(duì)氯化過(guò)程的影響，還蒸過(guò)程中的溫度場(chǎng)分布及其對(duì)還原過(guò)程的影響，為節(jié)能減排、提高產(chǎn)品質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2.3 新法煉鈦技術(shù)研究

開(kāi)展TiO2電解制備金屬鈦的研究，探索新的金屬鈦的制備方法。

3.2.4 鈦及鈦合金先進(jìn)加工技術(shù)開(kāi)發(fā)

(1)大規(guī)格優(yōu)質(zhì)鈦及鈦合金錠坯制備技術(shù)開(kāi)發(fā)，包括真空電弧熔煉技術(shù)改進(jìn)及冷床爐熔煉技術(shù)的開(kāi)發(fā)，提高鑄錠成分的均勻性及潔凈度。

(2)鈦合金棒材技術(shù)開(kāi)發(fā)，主要解決φ350 mm以上航空級(jí)棒材質(zhì)量穩(wěn)定性問(wèn)題。

(3)寬幅優(yōu)質(zhì)鈦及鈦合金板材(包括中厚板及薄板)加工技術(shù)的開(kāi)發(fā)，提升2 000 mm以上熱軋板和1 000 mm以上冷軋板產(chǎn)品質(zhì)量和批次穩(wěn)定性。

(4)小規(guī)格高精度鈦合金棒絲材開(kāi)發(fā)，滿足航空及醫(yī)療等行業(yè)對(duì)鈦棒絲材的需求。

(5)鈦及鈦合金擠壓技術(shù)開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)出滿足航空航天、艦船和海洋油氣開(kāi)采所需的擠壓型材和管材，滿足國(guó)內(nèi)的急需。

(6)鈦帶制備技術(shù)開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)出能滿足鈦焊管、板式換熱器用的鈦帶卷，替代進(jìn)口產(chǎn)品，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大量需求。

(7)大規(guī)格鈦－鋼、鈦－不銹鋼類復(fù)合板制備技術(shù)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)鈦復(fù)合板制備的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，形成過(guò)百億元的產(chǎn)業(yè)集群，促進(jìn)鈦設(shè)備制造業(yè)的普及和升級(jí)。

(8)鈦的近凈成形技術(shù)(等溫鍛造、超塑成形、精密鑄造、粉末冶金等)開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)出多樣化的高附加值產(chǎn)品，如精密鑄造的航空、汽車、醫(yī)療產(chǎn)品等，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

(9)化工、石化、冶金、電力等行業(yè)用大型、關(guān)鍵鈦設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，大力開(kāi)發(fā)化工、石化、冶金、電力等行業(yè)的大型關(guān)鍵鈦、鎳、鋯設(shè)備，替代進(jìn)口，形成過(guò)百億元的產(chǎn)業(yè)集群。

(10)優(yōu)質(zhì)鈦及鈦合金粉末及其多孔材料開(kāi)發(fā)，促進(jìn)鈦粉末冶金行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化。

3.2.5 骨干企業(yè)的增效、節(jié)能、降耗技術(shù)改造

促進(jìn)重點(diǎn)骨干企業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，努力打造世界級(jí)的鈦企業(yè)。

3.2.6 鈦及鈦合金的新應(yīng)用開(kāi)發(fā)

(1)現(xiàn)有牌號(hào)鈦及鈦合金的新工程應(yīng)用開(kāi)發(fā)，開(kāi)展現(xiàn)有合金的系統(tǒng)性研究，促進(jìn)其新應(yīng)用。

(2)新型鈦合金的中試及產(chǎn)業(yè)化，如鈦鋁基新合金產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。

3.2.7 大型先進(jìn)鈦冶煉加工專用設(shè)備的開(kāi)發(fā)

如電子束冷床爐、等離子束冷床爐、8 t以上真空自耗電弧爐和大型凝殼爐的開(kāi)發(fā)，促進(jìn)大型加工裝備的國(guó)產(chǎn)化。

3.2.8 國(guó)家鈦產(chǎn)品表征與評(píng)價(jià)中心建設(shè)

該中心應(yīng)具有高水平、寬范圍的鈦產(chǎn)品檢測(cè)能力，擬訂標(biāo)準(zhǔn)能力，培訓(xùn)能力，資質(zhì)認(rèn)證能力及數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)能力，特別是應(yīng)具有鈦材在不同行業(yè)應(yīng)用的性能評(píng)價(jià)和加工技術(shù)推薦的能力。

4 鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施與建議

(1)鈦是市場(chǎng)前景非常好的戰(zhàn)略金屬，中國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)有了相當(dāng)發(fā)展，但總體還處于非常脆弱、需要精心呵護(hù)的“搖籃期”。鈦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在較高的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)和投資風(fēng)險(xiǎn)。為使我國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，希望國(guó)家對(duì)鈦產(chǎn)業(yè)給以戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)地位，予以長(zhǎng)期、穩(wěn)定的支持。

(2)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，中國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)規(guī)模已基本位居世界前兩位，但產(chǎn)品質(zhì)量偏于中、低檔，并有若干品種規(guī)格空白，還不能完全滿足國(guó)家需要。中國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)已站在一個(gè)新的歷史起點(diǎn)，要把加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、開(kāi)發(fā)新品種、優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，做為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。提升產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)要優(yōu)先于產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張。

(3)對(duì)海綿鈦產(chǎn)業(yè)要有保有壓。既要支持技術(shù)較先進(jìn)的海綿鈦廠，促進(jìn)其技術(shù)升級(jí)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，做大做強(qiáng)，又要設(shè)置必要的技術(shù)門檻和節(jié)能減排門檻，鼓勵(lì)半流程的海綿鈦廠進(jìn)行全流程的技術(shù)改造。對(duì)無(wú)明顯技術(shù)特色或?qū)僦貜?fù)建設(shè)的大項(xiàng)目，“十二五”期間應(yīng)不予以立項(xiàng)。

(4)對(duì)鈦加工材產(chǎn)業(yè)也要區(qū)別對(duì)待。要鼓勵(lì)國(guó)有骨干企業(yè)實(shí)行技術(shù)改造，著重解決國(guó)家大型工程所需的大規(guī)格、高性能鈦材的規(guī)?；a(chǎn)問(wèn)題，又要鼓勵(lì)有一定實(shí)力的中小企業(yè)開(kāi)發(fā)多樣化的鈦產(chǎn)品，促進(jìn)鈦的應(yīng)用推廣，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和日用生活領(lǐng)域?qū)︹伈幕蜮伾罴庸ぎa(chǎn)品的需求。建議設(shè)立“鈦新技術(shù)與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)專項(xiàng)基金”，以鼓勵(lì)鈦加工技術(shù)創(chuàng)新和擴(kuò)大鈦市場(chǎng)。同時(shí)，鑒于中小鈦加工企業(yè)對(duì)活躍市場(chǎng)、促進(jìn)鈦的應(yīng)用起著重要的作用，建議國(guó)家設(shè)立“中小鈦加工業(yè)企業(yè)專項(xiàng)發(fā)展基金”，重點(diǎn)支持中小加工企業(yè)做精、做專、做強(qiáng)，提升行業(yè)整體素質(zhì)。

(5)鼓勵(lì)形成多個(gè)產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟，搞好產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合:一是加強(qiáng)鈦及鈦合金的應(yīng)用基礎(chǔ)研究;二是為鈦行業(yè)培養(yǎng)高層次人才，提高行業(yè)的整體素質(zhì);三是促進(jìn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí);四是加強(qiáng)鈦產(chǎn)業(yè)鏈上中下游協(xié)調(diào)與配合。

(6)進(jìn)一步完善鈦產(chǎn)品的出口稅收政策。維持和穩(wěn)定鈦加工材的出口退稅政策;真正把海綿鈦當(dāng)作高技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)行9%的退稅政策;鈦粉是在海綿鈦的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步以氫化法或霧化法等方法進(jìn)一步加工而成的，具有較高的技術(shù)含量和附加值，建議退稅率為13%;鈦加工材是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的新材料，建議實(shí)行17%的退稅政策。

(7)堅(jiān)持“走出去”與“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的開(kāi)放方針，加強(qiáng)鈦領(lǐng)域內(nèi)的國(guó)際交流與合作。在著重自主創(chuàng)新的同時(shí)，努力開(kāi)拓國(guó)際合作渠道，創(chuàng)新國(guó)際合作模式，提升國(guó)際合作層次，加強(qiáng)對(duì)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和吸收，充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩種資源，開(kāi)拓國(guó)內(nèi)國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng)，使鈦產(chǎn)業(yè)成為一個(gè)非常開(kāi)放的、生氣勃勃的產(chǎn)業(yè)。

(8)為促進(jìn)鈦的應(yīng)用推廣，要支持和鼓勵(lì)開(kāi)展鈦的基礎(chǔ)性研究和公益性活動(dòng)(制定標(biāo)準(zhǔn)，辦鈦刊物，編輯出版專業(yè)書籍、手冊(cè);舉辦展覽、學(xué)術(shù)活動(dòng)、技術(shù)培訓(xùn)等)。進(jìn)一步發(fā)展鈦鋯鉿協(xié)會(huì)在鈦應(yīng)用推廣中的作用。

(9)建議國(guó)家有關(guān)部門定期召開(kāi)與行業(yè)協(xié)會(huì)的聯(lián)席會(huì)，全面掌握鈦行業(yè)發(fā)展動(dòng)向，及時(shí)采取必要政策與措施，引導(dǎo)鈦產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

(10)建議國(guó)家支持建立鈦及稀有金屬加工材生產(chǎn)科研基地，打造中國(guó)的“鈦谷”，促進(jìn)鈦資訊、科研、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售、物流的有效互動(dòng)，加速鈦科研成果的產(chǎn)業(yè)化，形成鈦產(chǎn)業(yè)的大集群，提高中國(guó)鈦工業(yè)的整體水平。