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新材料产业:昆钢创新发展增长极

2019-06-12 09:20:00      作者:

  本报记者 王晓江 通讯员 陈民

  近年来,昆钢全面贯彻落实《云南省新材料产业发展三年行动计划》等一系列重大战略部署,大力推进新材料产业发展。

  今年5月份,昆钢生产钛锭282.479吨,生产钛材422.98326吨,压制粒铁3014.98吨,吸塑产品208.418吨,实现营业收入3093.71万元,并力争在2025年末实现销售收入40亿元,息税前利润近8亿元。

  “钢—钛”结合生产

  钛及钛合金是一种性能优异的新材料,被誉为现代金属。作为昆钢发展新材料产业的“主战场”,四川省攀西地区钒钛磁铁矿石资源丰富,钒钛磁铁矿保有储量70亿吨,远景储量达200亿吨,占全国的20%;伴生钛保有储量4.287万吨,居世界之冠。针对攀枝花地区所具有的资源禀赋条件,昆钢加大对攀西地区钒钛磁铁矿资源的利用,争做中国钛材“钢-钛”结合生产的实践者。

  早在2009年10月17日,昆钢就与攀枝花市政府签订了战略合作协议。在地方政府的大力支持下,昆钢加大投资力度,积极参与攀枝花市盐边县钒钛资源的综合利用,实现对钒钛资源的高效化、产业化、规模化综合利用。

  昆钢通过“钢-钛”结合模式,充分利用钢铁行业成熟的轧制加工设备和技术,形成成熟稳定的钛带卷生产工艺,提升了国产钛带卷的产品质量。截至目前,昆钢已具备年产4000吨钛及钛合金、镍、锆等稀有难熔金属锭、坯的熔铸能力和多品种材的延伸加工能力,掌握了钛锭熔铸、轧制到钛带卷、钛板、钛棒、钛丝、锻件生产的完整工艺流程,其钛材生产设备、工艺技术、性能指标均达到国内同行业先进水平,部分产品成功替代国外进口产品,满足了国家海洋工程、军工配套、海水淡化、舰船、冶金、化工、航空航天等国防建设,以及医疗卫生等方面的需求。

  制造熔铸装备

  昆钢加快先进技术产业化步伐,争做中国大型电子束冷床炉熔铸装备制造的开创者。

  EB炉是钛及钛合金、镍、锆、铪、钨、钼、钽等稀有金属熔炼铸锭最先进的设备,由于技术封锁,2016年以前,国内EB炉均依赖进口。进口设备存在更新换代快、备件重置周期长、不能及时供应且价格昂贵、难以维修等问题,这严重阻碍了我国钛产业的快速发展。

  2016年,昆钢正式开始实施国产EB炉建设项目。该项目根据国际标准及国内常用零部件标准设计,融入电子束枪控制技术、电子束枪冷却技术、真空系统等先进技术,用时两年,累计投资1.2亿元,终于在四川省攀枝花市建成投产。建成后,昆钢可年产钛锭、铬锭、镍、锆4000吨。

  电子束枪是EB炉生产的主要装备,它将高速运动的电子束转变为热能,熔化钛及钛合金等难熔贵金属,目前只有美国、德国、俄罗斯对该工艺有较深研究。为实现EB炉百分之百国产化,昆钢云钛公司及攀大江公司技术人员与专家一起对国外电子束枪的材料,包括使用中各部件的磨损规律、消耗定额等技术参数进行统计、分析、评价。

  2018年3月份,电子束枪的核心技术被成功突破,制造出的样机已成功应用于攀大江公司EB炉上进行钛及钛合金熔铸,运行平稳可靠,能精确控制电子束运行轨迹,其性能和维护成本均优于进口设备。

  2018年7月26日,昆钢首套大功率EB炉在攀枝花市试车成功,并于当天成功试生产出第一块长度为8米的钛锭。目前,我国首套拥有自主知识产权的大功率EB炉在昆钢已完成设计,并开始组织材料采购和加工制造部分部件,计划于2019年9月份完成制造安装并具备热负荷试车条件;其他两台国产EB炉正在对设计进行优化,针对工艺技术和未来品种结构进行改进,提升EB炉的功能、可靠性和产品质量性能,使每台EB炉具备自身特点,丰富产品结构;同时,计划于2019年12月份完成3台EB炉钢平台的制造及安装。

  国产EB炉技术解决了我国钛工业大功率熔炼炉装备技术的“瓶颈”,填补了中国制造大功率熔炼炉的空白,使我国成为世界上继美国、俄罗斯、德国和乌克兰后第5个拥有EB炉制造技术的国家,为推动中国钛产业的升级提供了装备保证,更为整合攀西战略试验区产业链做出了积极贡献。

  锁定高端钛材

  随着3D打印、金属粉末注射成形市场的蓬勃发展,开发高品质、低成本钛合金成为未来市场发展的趋势。

  2018年9月28日,昆钢通过与俄罗斯独联体钛协会等单位合作,共同研发出高端钛锭的电极自耗凝壳炉和超高速PREP设备,用于建设球形钛粉生产线和高端钛锭生产线。

  当日,低成本高端钛锭熔铸及延伸加工项目在昆钢重装集团龙港园区顺利开工,标志着昆钢在引进和掌握大型电子束冷床炉制造和熔炼关键技术基础上,进一步延伸了钛材产业链,实现了更大规模的高端钛材生产。

  低成本高端钛锭熔铸及延伸加工项目主要以昆钢楚丰新材料集团攀大江公司为主体,通过在四川省攀枝花市盐边县投资近5亿元,建设了1条年产6000吨低成本钛锭生产线、1条年产1000吨高端钛锭生产线,以及1条年产70吨高品质球形钛粉生产线,同时配套建设相关公辅设施。

  项目建成后,昆钢低成本钛锭生产能力将提升至1.2万吨/年,进一步提升了昆钢高端钛产品国内市场的占有率。其中,钛锭市场占有率将由5%提升至16%;球形钛粉可替代进口,国内市场占有率将达到10%。

  如今,昆钢已经为自己规划好了下一步目标——突破高端钛合金生产技术的运用,拓展下游产业链及产品结构;充分发挥昆钢在国内自主制造EB炉的优势,依托钢铁产业装备及技术人员,以攀大江公司钛锭项目二期EB炉、高端钛合金电极自耗凝壳炉及近净成形项目、超高速等离子旋转电极制备高品质球形钛粉产业化项目建设为抓手,推进钛材料产业发展迈向高端;借助国家重点研发和省级重大科技项目平台,逐步将新材料产业打造成为昆钢创新发展的增长极。

  《中国冶金报》(2019年06月12日 03版三版)

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