时间：2023-03-07 04:27:14
关键词：还原蒸馏、氯化镁、反应器、真空泵、真空
前言
海绵钛厂还原蒸馏车间还原蒸馏电炉常用有U型炉和I型炉。近年来，国内陆续建设的海绵钛厂大都采用U型炉进行生产，同时也有部分厂家使用I型电炉。I型电炉与U型电炉比较，具有单炉产能低，海绵钛品质均匀等特点。伴随攀枝花钛业15kt/a海绵钛工程引进乌克兰国家7.5t/炉还原蒸馏生产技术，更新了I型炉在海绵钛还原蒸馏生产上单炉产能的记录。
1 海绵钛还原蒸馏生产
无论采用U型炉还是I型炉，其原理都是采用活泼金属还原钛金属。反应方程式如下：
2Mg + TiCl4 = Ti + 2MgCl2
目前采用镁还原法为海绵钛生产主流方法。通常是用还原蒸馏反应器盛装金属镁在氩气保护及高温状态下置换四氯化钛中的金属钛，同时让置换出的金属钛冷却和聚集成海绵钛坨，另一产物氯化镁返回镁电解循环使用。就目前国内相应海绵钛厂的生产，I型炉镁还原法工艺过程大致分为还原、组装、蒸馏、运输4个过程。
首先，四氯化钛生产海绵钛的过程是在氩气保护下的还原反应器中进行镁热还原四氯化钛生产固体反应物。经过气密性测试准备好的还原反应器放入还原电炉中，连接氩气、四氯化钛、罐体法兰冷却水补给管并打开压力、温度和四氯化钛计量装置控制系统。然后向反应器内充入氩气保持一定压力，开启电炉并加热反应器到设定温度。满足温度要求的镁还原剂采用真空抬包一次性倒入到还原反应器中，加镁的过程通氩气进行保护。镁还原剂加注完，按事先设定的程序，通过计量装置向还原反应加入四氯化钛。还原过程为放热过程，还原反应区需用空气或循环水冷却，冷却用空气一般通过风机鼓风产生。
凝聚成海绵钛坨。海绵钛坨的毛细孔中充满镁和氯化镁。还原过程中产生的氯化镁，随时排入氯化镁坩埚抬包中，用运输车运往电解车间电解金属镁循环使用。
当预先加入的镁有一部分被反应，或者还原反应器上的表压突然上升并超过设定值时，可以认为还原反应结束。关闭电炉，拆除还原反应器的加料管等辅助装置，通过天车将装有海绵钛的还原反应器运送到反应器组装区进行组装。反应器组装区用来安装和拆卸还原装置和蒸馏装置，该区常规配备反应器安装平台、夹持平台、翻转平台、拆卸平台。
还原过程结束后，还原反应器被天车运送到装卸区恒温器中拆下还原罐的加料管，然后安装低熔点塞、干净的挡热板和准备好的冷凝反应器。安装完毕的组合蒸馏反应器通过天车从组装区运至蒸馏区并放入蒸馏炉中。
真空蒸馏过程是在立式电阻炉中持续抽真空和高温的条件下进行的。真空蒸馏过程用来排出钛砣中的剩余镁和氯化镁。蒸馏采用真空热蒸馏法。蒸馏反应器在组装区的保温电炉上与还原反应器组装后从装配区送到可抽真空的电炉，连接氩气管，真空系统，法兰水冷系统和冷凝反应器喷雾装置，连接压力和温度控制和调节系统。将蒸馏炉中的还原反应器加热到设定温度，同时把蒸馏反应器中的压力控制在设定范围。蒸馏反应器被抽成真空的同时，蒸馏炉内的空间也被抽成与蒸馏反应器相应的真空。启动真空电炉，蒸馏过程中，镁和氯化镁被快速蒸发，冷凝在冷凝反应器内的表面上，而钛砣在这个温度下仍旧以固态的形式留在底部反应器体中。
当蒸馏反应器内部达到稳定的压力范围和预订的周期后，结束真空蒸馏过程。真空蒸馏结束后，关闭电炉，停止抽真空，向蒸馏反应器充入氩气，并向电炉充入空气，使蒸馏炉和蒸馏反应器之间的压力差保持在规定范围之间。拆下蒸馏反应器上的补给管，并用天车取出蒸馏炉中的组合反应器，送到准备好的冷却炉中。在冷却炉中，真空蒸馏装置（组合反应器）被冷却到50˚С以下，利用氩气保持一定的压力。
蒸馏和冷却完成以后，真空蒸馏装置（组合反应器）被运送到真空蒸馏装置拆卸平台，拆下真空蒸馏装置上的冷凝器和真空管。然后通过天车将蒸馏反应器运送到翻转台，在翻转台上旋转180o，使装有海绵钛的反应器位于上方。再将蒸馏反应器返回蒸馏反应器拆卸平台放置。
在蒸馏反应器拆卸平台，将蒸馏反应器翻转180o后用天车运送到海绵钛反应器处理平台将反应器水平翻转定位，清除反应器法兰处的低价氯化钛沉积物，切除反应器底的氯化镁排放管。然后，装有海绵钛砣的蒸馏反应器被运送到取出位置取出海绵钛送往破碎车间。
真空蒸馏装置装有冷凝物的蒸馏反应器，放置在拆卸平台上，取下脏盖子和高温挡板，装上干净的法兰大盖，送到还原反应器安装平台。预清理取下的脏法兰大盖和高温挡板后再送去清洗区清洗。在还原反应器安装平台，对装有冷凝物的反应器进行气密性测试，然后，天车将准备好的还原反应器运送到还原区。
破碎车间返回且清理后的反应器送到安装平台，将反应器翻转使法兰面向上。在平台上焊上活底。焊上活底的反应器在反应器翻转平台上翻转使法兰面向下。然后反应器运送到抽真空平台用真空泵抽真空，对反应器进行气密性试验。准备好的并经过气密性测试的反应器放置在夹持平台中或运到蒸馏反应器安装平台的恒温器中升温准备下一个反应。
所有购买来的新反应器洗去表皮剂先送到组装区，在反应器底部焊上塞子，通过抽真空检查反应器的气密性。然后在新反应器中放置一些海绵钛片和一个冷凝反应器准备渗钛。天车将装配好的渗钛装置运送到蒸馏区并放置在真空渗钛电炉中完成渗钛过程。渗钛处理后的反应器被送到冷却炉中冷却待用。
清洗区用来先酸洗后水洗蒸馏反应器的盖子，水洗还原反应后的加料管、水洗氯化镁坩埚抬包、酸洗并水洗排料管。同时，通过蒸汽对真空密封圈进行再生后备用。下图既为整个I型炉生产工艺过程：
2I型炉与U型炉的相同点
通过对I型还原蒸馏电炉的使用，我们将之与U型电炉生产比较，他们的共同点是：一.反应过程是相同的，都是采用金属熔融镁加四氯化钛反应生成海绵钛，海绵钛经历成坨，蒸馏排除钛坨中氯化镁和金属镁的过程。二.I型炉与U型炉生产的反应时间或反应周期是相同的。这是由物料本身的反应过程决定的，与选择的电炉无关。三.是对反应器的要求是一样的。都需要对反应器进行预抽真空检测密封性。反应器需要清洗和修整。
3I型炉与U型炉的不同点
I型炉与U型炉的不同之处在于一.排料方式不同，I型炉由炉形决定，可以进行反应器下部排料，这个过程不需要外界条件，靠氯化镁本身自重就可以实现。而U型炉排料受炉形影响，一般靠充氩气增加反应器内压力从反应器上部挤出氯化镁。二.两者还原过程与蒸馏过程的切换方式不一样。I型炉因为还原炉与蒸馏炉是分开设置的，它的反应过程切换必然需要一个恒温器对装有海绵钛的还原反应器进行保温处理。而U型炉还原炉既是蒸馏炉，它的反应过程切换可以快速连接，故不需要外界帮助即可。三.由炉形决定，I型炉需要两个反应器重叠完成整个蒸馏过程，它需要的空间位置较高，而U型炉为平行设置，需要空间位置比I型炉小。四.受排料方式影响， I型炉需要承重在楼板上，而U型炉基础是设置在地面上的。五.海绵钛I型炉生产需要将反应器来回旋转或倒置，组装或拆卸相应装置，这就需要配备相应的组装设备和位置，而U型炉的反应过程切换简洁方便，需占用场地不大，在电炉附近即可完成。
4 结束语
综合比较，海绵钛生产，I型炉生产的优点是排料简单方便，易实现通畅的生产过程。单炉占地面积小。还原和蒸馏过程的分离，使得配给的真空系统维修周期延长，缩减了操作人员的劳动强度。但是，我们也明显看到该炉型海绵钛生产的局限性，厂房需求高度较高，能耗相对高一些，吊运设备运行负荷相对较大等。因此，海绵钛厂生产选择适合自身特点的电炉是非常必要的。
作者简介：
邓超（1977-），男，工程师，主要从事镁、钛及铝用炭素工程设计工作。
一、上半年主要工作回顾
上半年，我厂广大干部职工紧紧围绕全年目标任务，以年中启动试生产为契机，卯足干劲，全面、有序推进恢复试生产及“三同时”验收各项准备工作，成效显著。
1、“抓、保、稳”促生产，全面完成上半年生产任务。
上半年，我厂紧紧围绕运行泥浆蒸发系统蒸发处理钛白高含固四氯化钛，运行盐液处理工序处理钛白次氯酸钠，以及推进恢复试生产进行“三同时”验收各项准备等开展工作，使生产经营得到有序开展。
三是接收处理钛白次氯酸钠23.08吨。同时，还在6月初启动三效蒸发系统，累计处理精盐液240.32吨，产出结晶盐23.88吨。并根据公司要求内部自主完成了三效蒸发系统性能测试工作。
2、加大安全环保工作力度，安全环保形势持续稳定。
上半年，我厂各工序虽然以停产技改为主，但我们加大了安全环保管理力度，确保了上半年安全环保形势持续稳定。
一是切实做好现场安全确认，确保过程受控。针对海绵钛厂各工序面临启动试生产，年初厂部制订了《海绵钛厂生产启动条件确认工作小组管理规定》，使安全责任确认工作真正做到了实处。
二是加大隐患排查治理力度，把事故消灭在萌芽状态。上半年，共查出安全隐患26项，已整改25项，整改率达96%。
三是加强安全环保培训工作，提高了职工的安全环保技能。上半年，累计培训职工2092人次，组织新进员工培训225人次，协调公司组织特种作业取（复审）证262人次。
四是加大应急演练力度，提高应急处理能力。上半年，累计组织开展氯气、四氯化钛、液镁泄漏，以及消防应急演练等各类综合、专项应急演练11次。
五是加强施工管理，确保外来施工人员安全。针对施工项目和外来人员相对较多等特点，积极抓好从进厂培训到现场施工管理等每一个环节。针对高危作业实施了重点高危重点现场防范监管，每天办理相关作业票和现场交接相关安全知识及注意事项，使施工安全管控无漏洞，安全操作无违章死角。
3、狠抓技术创新，提高生产技术工作的成效。
技术创新是推动企业持续发展的根本动力。上半年，我们把技术创新作为海绵钛厂的各项工作的重中之重来抓。
一是生产技术讲究一个“实”字。首先对各车间工艺技术和前期生产经营状况进行了全面梳理，重新修订了技术规程和岗位操作规程，合编为《生产技术岗位操作规程》。其次，结合海绵钛厂实际情况，制定了详细的培训计划，加强了对老员工的技能培训。
4、强化全员设备管理，大幅提高设备可开动率。
全员参与设备管理，形成人人有责的设备管理机制，是完成全年生产经营目标的根本保证。今年以来我厂重视设备基础管理，以制度规范设备优化，以考核促进设备管理，为“三同时验收”打下了良好的基础。
一是勤检查。在原有设备管理制度及设备考核细则的基础上，增加了具有可操作性及可实施性的“月度/年度设备考核”和“设备巡点检及维护保养”、“设备检修管理”、“设备事故管理”、“备件工器具管理”、“能源管理”五大板块入手，将设备管理工作推进到了量化考核阶段，大大提高了各车间及职能科室对设备管理工作的主动性、成本管理理念和成本管控意识。
二是全员参与。设备管理不是某一个人的事，而是一个系统工程，需要岗位职工全员参与。为此，对设备进行了“分类”管理和“三定”管理；通过维护保养，预防性的进行设备的抢检修工作，以计划检修为主，抢修为辅的控制目标，以小事不过日，大事不放过的原则进行事故管理；此外还以杜绝长明灯、空运转、跑冒滴漏为出发点进行能源科学管控，逐步实现了“五节”要领；使设备管理量化考核有章可行、有据可查、有事可为。同时，通过回收利用、技改技革、自我设计等方式，为公司节约了成本30-40万元，为公司在实现阳光采购和阳光信息平台奠定了良好的基础。
5、发挥党组织的核心作用，凝心聚力服务生产经营。
上半年，由于海绵钛厂长时间的停产导致职工思想懈怠，加之“三同时”验收在即，新进职工较多，生产经营形势十分严峻。为此，我们把做好职工队伍稳定、调动职工生产经营积极性作为党总支的中心工作来抓。
一是党政工团齐动员，做好全员思想工作。做到下班组经常化，了解职工思想动态化，积极做好正面引导工作，特别是针对新进员工，主动与他们谈心，了解学习、生活情况。我们还利用下班时间，经常走访职工宿舍，主动为他们排忧解难。
二是充分发挥桥梁纽带作用，让职工主动参与企业管理。我们多次召开职工企业民主管理联席会，积极倾听和征集职工对企业管理的意见。同时，广泛开展“创建学习型班组”、“青年突击队”、“入职体检”、“节日送温暖”等活动。
二、存在的主要问题
2015年上半年，海绵钛厂各方面工作都取得了可喜的成绩，但是，我们也应看到，依然存在着很多问题和不足。具体表现在：
1、生产中的问题预判不足，部分计划未能按时完成。
对生产过程中出现的问题预估不足，影响了生产的顺利推进，如年初精制空气冷却器损坏冒烟、泥浆蒸发炉搅耙变形等问题，导致了精制部分生产计划未能按时实施；精制系统在6月中旬启动后，工艺、仪表及设备问题频繁，严重影响了精制的生产效率。
2、成本意识亟待提高。
企业的竞争力最终体现在可控的生产成本上。而我们的部分干部不是盲目乐观就是盲目悲观，最根本的是没有成本管理的意识和概念，表现在管理中就是不能把握影响成本的主要因素并采取正确的控制措施，对浪费现象视而不见，没有成本管理的意识、思路和措施。
3、维稳工作还应加强。
由于产业的总体经营形势和海绵钛停产的实际情况以及员工对薪酬管理的不满意度增高，导致人员大量流失，尤其是熟练操作工和技术骨干的流失，对海绵钛厂的后续发展造成了不可估量的影响。
三、下半年主要工作思路
下半年，全体员工坚定信心，紧紧围绕全年产量、质量等各项指标计划，团结一心，想方设法，真抓实干，攻坚克难，实现全流程工艺的持续稳定运行，按时完成“三同时”验收工作。为此，计划重点开展好以下工作：
（一）万全准备、精心组织，确保试生产工作“安、稳、长”推进。
2015年海绵钛厂的核心任务是“控亏、维稳、通过验收”，其真正目标是“寻求出路，谋划未来”。海绵钛项目工程建设周期长，试生产、安全环保批复一再延期，可以说项目“三同时”验收和工程竣工验收已经刻不容缓。尽管项目的验收还未完成，从项目的意义来讲，还谈不上亏损、赢利，因而，控亏要从备品备件、生产物资等方面进行严格管控、内部挖潜。同时维持核心骨干队伍稳定，保住海绵钛将来发展的希望。
（二）精细管理，保障“三同时”验收工作顺利进行。
一是合理组织，精细管理，完成四氯化钛过滤器和真空过滤器的性能检测，氯化车间行车的防腐工作，双室槽液下泵的改造及试用性能测试。
二是按照节点计划组织好各工序恢复试生产工作，有序组织，科学合理的安排生产，确保项目“三同时”验收顺利完成。
三是加强基础管理，针对新员工偏多的情况，以提高安全意识、安全技能为出发点，稳扎稳打做好安全工作。加大安全环保宣传力度、培养安全环保意识，努力实现下半年无事故。
（三）注重生产信息的收集、分析与对标管理。
加强对各项生产数据、工艺参数和技术经济指标的收集整理分析，与国内同行业先进水平和设计指标进行对标管理，以“稳质量、降成本”为最终目标，找出差距，确定关键控制因素，寻求最优的工艺参数和控制方案。
（四）加强人员培训与团队建设工作。
2015年，人员稳定、员工素质将是影响海绵钛按时完成“三同时”验收工作的重要因素。一是要采取多种形式，大力开展形势任务教育，让职工看到困难但不惧怕困难，变压力为动力，让员工充分认识到钛金属在各种新兴领域、国防安全、军事领域，传统化工等领域的不可替代性，新立公司的海绵钛产业有着广泛的差异化发展前景，转变观念，创新工作思路，提高员工的操作技能和安全技能，确保核心人才队伍的稳定。二是更好地满足“三同时”验收用工技能需求和广大职工对职业技能培训多样化的需求，建立适合发展需求的职业技能培训长效机制，通过技能比赛、开办培训班等方式，提升海绵钛厂全体员工的职业技能和职业素质。
（五）岗位职责梳理、工作考核制度完善与强化。
加强各科室、科室的通力协作，明确各自的职责任务，确保工作落到实处，做到极致。
以“三标一体”规范化管理为载体，加强标准化管理意识，建立标准化管理体系。补充和完善各类规章制度，并加强制度的落实和执行，真正实现制度管理人。
（六）强化设备管理、理清管控思路。
车间、设备管理部门相关人员强化设备管理意识，树立全员参与设备管理理念，设备管理部门、维修车间及各生产车间在工作过程中建立良好的沟通渠道，设备维护保养、检维修工作及设备专业管理要形成良性工作机制，确实以设备完好性、可用性保证生产。同时面对生产工艺缺陷和设备质量缺陷，设备管理部门应形成常态化的管理模式，多方位寻求解决问题的方法。
（七）注重技改技革、小改小革工作。
通过总结原设计及实际生产中存在的不足，以“稳生产、降成本”为核心，系统性的提出技改技革、小改小革项目，以最小的成本投入，获取最大的成果。
（八）推动科技项目的进展。
一是深入挖掘我厂技术优势和特点，透彻分析各级部门政策支持重点，力争更多的专项资金支持；
二是结合生产实际，协调好生产和科研项目的关系，推进年初制定的《海绵钛多元化市场及生产应用研究》、《降低还原蒸馏炉前电耗的技术攻关》等5项公司内部研发项目的实施，为“降成本、拓市场”打下坚实的基础。
（九）节能降耗，查找“浪费点”活动。
一是结合国内同行业指标及乌克兰设计指标，对降低消耗指标进行内部挖潜，对于生产系统严格控制工艺，切实降低指标消耗，针对消耗指标偏高的情况，积极组织原因分析并及时调整工艺，从源头上进行控制；
二是积极组织跑、冒、滴、漏专项治理活动，对存在问题的及时进行整改，使得现场跑、冒、滴、漏现象得到有效控制。
（十）党、工、团及群众工作。
按照“内聚人心、外树形像”的目标，树立正气，传递正能量，营造团结、向上、奋进、守纪、守法、爱厂的企业文化氛围；以宣传为手段，以典型为榜样，加强宣传阵地建设，引导员工形成正确的人生观、价值观；打造独具特色的海绵钛企业文化。一是加强党总支建设，按照标准党支部建设方案实行规范管理，多与职工沟通交流，做好政治思想工作，增强职工的凝聚力和向心力，调动各方面的工作积极性。二是深入扎实的开展好“三严三实”和“忠诚干净担当”专题教育活动。在搞好规定性动作的同时，搞好自选项动作，认真查找、整改问题，解决群众诉求及实际问题，推动中心各项工作全面开展，真正做到两不误，两促进，两发展。三是继续强化领导班子建设、党风廉政建设、干部队伍建设，齐心协力、团结进取、埋头苦干，共同搞好海绵钛厂的管理及其他各项工作，为“三同时”验收工作服务。四是在党总支领导下，工会和团委共同配合，深入车间、班组大力开展形势任务教育，引导职工从公司改革发展的大局出发，坚定信心，攻坚克难，提振职工的信心和工作状态，进一步发挥党工团凝聚人心的作用。
关键词：海绵钛；挥发物；机械泵；罗茨真空泵；油扩散喷射真空泵
1概述
钛是金属材料领域族群中的一支新秀，钛合金具有低密度、高比强度和比模量、高熔点、耐腐蚀、在高温时依然可以维持较高的强度和刚性，并具有良好的抗蠕变性和抗氧化性，是具有潜力的新一代高温结构材料，被誉为“太空金属”和“海洋金属”。因此在航空航天、核工业、军事工业及冶金等领域有广泛的用途，是重要的战略物资，是高温领域中不能代替的材料。
2 实验与统计
钛由于属于活性金属，容易和空气中氧发生反应，在熔炼中需处于真空熔炼设备中，真空熔炼最常用的方法包括真空感应熔炼、真空电弧熔炼、电子束熔炼、等离子熔炼、冷床熔炼等，这些设备的相同之处都需要真空泵组从系统中排除气体以获得真空，（如图1真空泵组示意图）。在海绵钛的真空熔炼中，真空系统中会含有大量的粉尘和挥发物，这些物质和空气中的水和机械泵油混合在一起，对中机械设备和真空系统的的运行产生极大的危害，根据我们的实验和对真空系统故障的统计具体如下：
图1 真空泵组示意图
2.1 腐蚀前级机械泵腔及滑阀（如图2所示），使两者间隙增大，机械泵的抽气速率被大大降低。腐蚀机械泵的主轴轴承（如图3所示）、排气阀，使配合间隙变大，运行过程中震动变大，降低了机械泵使用寿命，容易发生密封漏气、漏油的现象。腐蚀前级机械泵滑轨上的固定螺栓，在泵的运行过程中由于震动，容易脱落，造成泵腔划伤甚至报废。
图2 被腐蚀的泵腔 图3 被腐蚀的轴承
图4 被污染的真空泵油 图5 附着在泵腔及转子表面的金属粉尘
2.2 金属粉末进入前级机械泵泵油中，使泵油变的粘稠（如下图4所示），堵塞排气阀及滑阀油孔、磨损阀片，使泵体和滑阀发热，是前级机械泵发生抱死现象。金属粉尘影响轴封的气密性，从而产生漏气现象。
2.3 金属粉尘进入罗茨泵泵腔，附着在泵腔及转子表面上，使原本光洁度高的表面变的十分粗糙，金属粉尘积累到一定程度（如图5所示），泵腔及转子的间隙减小，负荷增大，引起泵体发热，从而使转子垫膨胀，泵抱死；并使罗茨泵的抽气速率大大降低。
2.4 金属粉尘进入油扩散泵体后，使油的粘度增加，堵塞喷嘴，使油扩散喷溅真空泵不能正常工作。金属粉尘进入油里，油的沸点提高，加热时间延长，使打开阀门的时间过短，从而引起返油及无真空的现象。
3 分析与讨论
3.1 分析与讨论真空泵组中腐蚀物的来源
海绵钛是由选矿、富集、氯化、精制、镁热还原、真空蒸馏等工艺制取而来。海绵钛氯化的过程中，加入的Cl2并没有完全和富钛料TiO2发生反应，在海绵钛中残留有大量的，该检测说明书表明：0级的海绵钛中含有0.06%的Cl2，我公司每炉料真空泵组需要吸收48kg的Cl2。经检测可知，在真空泵组排除系统中的空气的过程中，这些Cl2被排除到真空泵组的的前级机械泵处，和真空泵油中和空气中的水发生如下反应，有关的化学反应式是：
H2O+Cl2=HCl+HClO
生成的盐酸和次氯酸以大量溶解在真空泵油中，对各真空泵腔、滑阀等造成很大的腐蚀。
3.2 分析与讨论真空泵组中粉尘的来源
由分析真空泵组的粉尘的组成可知，真空系统中粉尘主要有三方面的来源：自耗电极中的钛粉末被抽入真空泵组中；在熔化的过程中，产生的金属挥发物被抽入真空泵组中；真空自耗电弧炉中在运行过程中产生的粉尘和设备内部的灰尘被抽入真空泵组中。
这些粉尘、挥发物和一部分混入油扩散泵的油中，一部分附着在真空管道和罗茨泵的内表面，还有一部分和机械泵的油混合在一起。滞留在真空泵组的粉尘和挥发物积累到一定的程度，会发生以上统计的故障。
综合以上分析可以看出，解决真空熔炼中海绵钛挥发物对真空系统的影响，主要从防止海绵钛Cl2和水发生反应和粉尘、金属挥发物进入真空泵组两方面着手。海绵钛的Cl2由于海绵钛的制取工艺限制，无法清除，所以只有及时排除真空泵组由于空气压缩而产生的水。Cl2和水的反应主要发生在真空泵组的前级机械泵处，H型系列滑阀式机械真空泵都带有气镇装置，利用气镇装置可以排除泵腔中的水；防止粉尘和金属挥发物进入真空泵组，首先需要让粉尘和金属挥发物停留在真空泵组入口处，所以在真空泵组入口处需加装可便于清理、拆卸的防尘装置。
4 解决方案
针对以上出现的诸多问题，在实际的使用过程中我们总结出了一系列解决方案并取得了一定的实际效果，每一周打开气镇阀一次，排出真空泵油中的水，降低真空泵油的酸度，延缓对真空泵组的腐蚀。停泵时要打开充气阀，使真空泵油返回油箱，防止盐酸和次氯酸腐蚀前级机械泵泵腔。滑轨固定螺栓更换成钛或不锈钢耐腐蚀螺栓，减缓固定螺栓被腐蚀而脱落，造成泵腔的损坏。在真空泵组的入口处加装便于拆卸的防尘装置。
5 结束语
由于海绵钛制取工艺难以改变，海绵钛挥发物无法完全消除，只能通过上述的解决办法缓解对真空系统的影响。上述针对海绵钛挥发物的解决办法实施以后，海绵钛一次熔炼时，机械泵原来使用3个月需要更换，现在可以使用一年，罗茨泵和油扩散喷射泵很少需要检修，给企业显著降低了生产成本，提高了生产效率。
参考文献
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1美国钛工业市场发展情况
1.1历史回顾
美国钛工业的发展缘于军事用钛。早在二次世界大战之前,世界上还没有一家钛企业,当时美国为了军备的需求,已开始研究钛的生产方法,据说是作为原子弹工业的一个组成部分来发展的。战后,美国为增强军事实力,确定要在军事部门,首先是飞机制造部门使用金属钛,矿物局于1947年制造出首批海绵钛,重约2t。
1950年,美国发动了侵朝战争,国防生产执行局为了满足战争的需要,制订了迅速发展钛工业的计划以及每年使用7200t海绵钛的消耗指标。美国除了把钛生产的100%都用于军事之外,还从日本购买海绵钛,以供其军需。侵朝战争大大刺激了美国的钛及钛加工的发展,1953年,其海绵钛产量达到2028t。停战协议签定以后,美国政府允许在民用工业部门使用钛,但90%以上的钛还是用于军事目的。1957年美国的海绵钛产量为15665t。随着侵朝战争的结束和战争滞后影响的消失以及钛合金自身氢脆问题的发现,使美国的钛生产经历了一次严重的衰退,1959年美国的海绵钛产量下降为3535t,仅及1957年的1/5。1965年,美国发动了侵越战争,钛在军事方面的应用带动钛产量迅速恢复到1957年的水平。
70年代的局部战争和地区性武装冲突都消耗了不少的钛,以军事工业为最大用户的美国钛生产部门,进入了一个相对平稳但又起伏发展的时期,开始出现以航空用钛为主,其它工业部门用钛为辅的格局。
80年代初,美国海绵钛的年生产能力约为312万t,钛铸锭的年生产能力约为619万t,各种钛加工材的生产能力也相当大,材料加工能力显著大于原料生产能力。为了弥补国内海绵钛生产的不足,美国不惜重金从国际市场主要是日本购入原料来支撑其庞大的军用航空及民用航空生产。80年代中期,国际形势发生了变化,军事用钛被削减了,同时美国对日贸易出现巨额逆差,为了减轻本国企业开工不足的压力,美国对由日本进口的海绵钛课以高额关税,致使日本对美国的海绵钛出口几乎完全停止。
80年代末期,民用航空的用钛量增加,其国内海绵钛生产厂的开工率提高,纷纷投资扩大生产能力。但随着航空工业用钛量的飞速增长,国内生产不能满足需求,尤其是对优质海绵钛的需求,这样又恢复了日本钛的进口。
90年代初期,钛工业进入萧条期。1992~1994年间,由于冷战的结束,军事订货急剧减少,长期支持美国钛工业的军需已经衰退,再恢复的可能性极小,为此只有开拓飞机以外的新领域。1995~1997年间,美国着重发展非航空钛市场,并取得了成效,美国海绵钛、铸锭及加工材的年生产能力和估计年产量列于表1(包括1998年预测)。
1.2市场应用
从上面可以看出,美国的钛市场一直处于不稳定的状态。美国的钛工业最早是以军事工业起家的,以军用飞机为主要市场,随着冷战的结束,军需剧减,转为民用,但仍以航空工业为主要市场,其它化工、体育用品等为逐渐发展的市场。
美国钛市场份额目前占世界钛市场的50%,1996年美国市场的钛交货量如表2所示。
可见1996年美国的钛应用主要在商业航空即民用飞机上,而1997年美国的钛应用也是在航空运输方面,1997年计划为13950~14400t,比1996年的12150~12600t有所增加,据工业统计,约占1997年全部加工材交货的48%。军用飞机用钛的交货比冷战时全部交货的一半还少,但比1996年的3150t又增加了450~900t。在1995年和1996年飞速发展的高尔夫球市场在1997年却令人失望,因为给高尔夫球铸造商的坯料库存严重超储,估计消耗量从1996年的4725t暴跌到2025~2250t。而象纸浆设备和化学加工的市场需求处于平稳状态,见表3。表4列出了1991年以后美国的钛加工材交货情况,从中可以看出美国钛市场中非航空应用虽在增长,但增长缓慢,而商业航空(民用飞机)市场连年占主导地位,而且增长很快,防御航空(军用飞机)市场比非航空市场用钛量多,也是呈现年年增长势头。
2美国钛公司经营情况
金属钛的制造过程大致可分为三个阶段。前期工序:精矿y海绵钛;中期工序:海绵钛y铸锭(熔炼过程);后期工序:铸锭y加工材。美国从海绵钛到加工材一体化的生产厂家只有钛金属公司和俄勒冈冶金公司两家,其它分别为中期工序和后期工序的生产厂家,表5示出了美国钛的主要生产厂家情况。211美国主要钛生产公司情况介绍212美国三大钛公司经营业绩统计(三年)Timet无论在销售额、经营收入、净收入还是其它经济指标上都位居第一,RMI排行第二,Oremet第三,而且从它们三年的销售及收入情况来看,是年年增长的。1995年钛工业刚刚复苏,三家公司的销售额都不乐观,而且净收入呈现负值。1996年来了一次飞跃,销售额和净收入都有了快速发展,尤其是Timet公司的销售额1996年比1995年增长了近两倍,1997年又比1996年增长了不少。钛产品的强烈需求和较高的价格,尤其是航空领域对钛合金的需求是美国钛公司销售收入增长的主要原因,同时,这三家公司也在积极改进原有设备,新增了电子束熔炼炉和等离子冷炉床熔炼炉,提高了海绵钛、钛锭和钛加工材的生产能力。美国钛工业主要靠这三大公司支撑,它们发展迅猛,直接影响到美国钛工业的飞速发展。详见表7。
3美国钛市场分析预测
中国式产能过剩
据悉，2012年我国钛矿市场的需求量为550万吨左右，比2011年增长4.8%。2012年市场供应量为580万吨，其中中国生产钛矿290万吨，进口钛矿290万吨，过剩产量30万吨左右。
我国2012年钛白粉产量188万吨，而产能达到250万吨，产能严重过剩。刘长河说：“2012年我国钛白粉市场开工率仅为75%，今年终端市场需求低迷加剧，加之今年钛白粉行业有31个改扩建项目相继投产，生产能力将猛增，接近400万吨，预计开工率不足50%，形势严峻。”
而我国海绵钛产能同样增长迅速，早已产能过剩。据中国有色金属工业协会钛锆铪分会统计，2012年我国海绵钛产能达到14.85万吨，实际产量只有7.9万吨，剔除一些其他因素，平均开工率只有65%，产品价格也一直处于成本价区间。
“中国式产能过剩”已经“钛”猛，造成了钛原料市场的持续低迷。
产能过剩之成因
刘长河说：“我国海绵钛过剩已经很长时间，而新建上万吨的项目还在继续，目前已建、在建还未达产的有云冶新立、攀钢钛业、金川铜业和遵宝钛业等。这些项目投产后，将进一步加深海绵钛市场低迷的势头。”
在钛产业链中，钛中间产品产能也严重过剩。刘长河认为，当前我国钛中间产品表观消费量增长缓慢。而传统制造业由于低水平重复建设严重，钛中间产品实际产量大于表观消费量。早在2010年，钛白粉就开始出现供大于求的迹象，而新建扩建项目几年来从未停止。在钛中间产品中，四氯化钛产能已经达到90万吨，2012年实际产量53万吨，开工率仅59%。
导致产能过剩的深层因素是什么？刘长河分析：“我国钛产业发展呈现橄榄球状趋势：两头小中间大。资源产业小，钛产品制造业供大于求，终端消费需求增长缓慢。”
刘长河认为，产业发展不平衡危害很大。首先，造成钛资源需求增长过快，供应紧张。其次，传统钛产品总量增加，产品附加值低，市场竞争激烈，企业竞相压价，价格难以提升，很多因为利薄而难以支撑。再次，我国钛产业近年来过度重复投资，造成资源浪费。刘长河指出：“国内的企业家普遍存在风险评估走过场，投资易冲动的通病。”
通过创新跳出低端竞争漩涡
对钛市场今后的走势，海南文盛新材料科技股份公司营销副总经理沈冰表示：“今年以来，我国钛原料市场持续走低，钛企业普遍信心不足，钛产业要走出低端产品和低价竞争的怪圈，只有增强创新理念，提高产品竞争力，才能在这一轮的低潮中发展起来。”
沈冰认为，企业要依据资源状况选准产品定位，找准市场，走自己的发展之路。
不存在没有市场的行业，只有找不准市场的企业。企业一定要通过创新投入，跳出趋同性产品，发现蓝海，发现特殊功能的产品，如海绵钛电子级产品、钛白粉在热水器中蓝钛膜的新应用等新兴应用。只有采用先进技术提高产品档次，才能提高竞争力。
遵义钛业在传承中创新钛的品质，凝聚钛的企业文化与管理不是空洞而抽象的说词，是实实在在承载于企业管理、生产建设的各个环节之中。文化是一种社会现象，是人们长期创造形成的产物。文化是一种历史的传承，是社会历史的积淀物。当一个区域的文化能够规范行为、激活思维、体现自身价值观念时，这种文化就形成了自己的特色。
企业文化凝聚品牌
1986年，“航天牌”海绵钛获得国家银质奖以来，遵义钛业就把品牌文化的大旗扛在肩上，“共和国之最”的声誉一直延续至今。
遵义钛业人重视品牌意识的培育，确立了“诚信感动客户、精品回报市场、科技托起明天、协作振兴钛业”的文化理念，选择了一条“高起点、快速度、大跨越，打造品牌，做好、做大、做强品牌”的企业文化发展之路。品牌意识已深深地扎根于每个员工的脑海，成为遵义钛业决策层、管理层、执行层的共同理念和奋斗目标。牢固的品牌意识和先进的生产技术，为品牌创立打下了坚实的基础。建立健全了完整的质量保证体系，通过了质量体系、环境体系、职业卫生防治体系的认证。
只有当企业的产品经过市场的检验，得到用户心里的认可，才算得上是真正的名牌产品。遵义钛业生产的海绵钛产品荣获国家银质奖以来，连续获得“贵州省名牌产品”和“贵州省地方最畅销产品”殊誉。2008年，中国质量协会“中国质量鼎、中国用户满意鼎”活动组委会在人民大会堂授予遵义钛业“中国质量鼎”。中国质量协会、全国用户委员会授予“航天牌”海绵钛全国用户满意产品称号。2011年占有国内市场份额第一、出口量第一这不是偶然的，这是精益求精加精诚所致。海绵钛产品进入军工领域使用，出口美国、日本、德国等二十多个国家，是钛业人始终把产品质量和用户放在第一位的结果。随着“航天牌”海绵钛的出口创汇，遵义钛业已把自身独有的特色品牌文化传输到国外——这就是优异的产品靠优异的团队打造，优异的团队靠优异的企业文化塑造。
凝聚企业文化的品牌，标志着只有当每一位员工用心去呵护自己的产品文化时，这个产品才会在员工的智慧中劳动里用双手创造出来，从而盛开品牌之花。
企业文化激励科研
格力有句广告语很精彩，那是一种企业文化的浓缩：“格力，掌握核心技术。”这八个字不是哪个企业都能拥有的。一项项科研成果凝聚着企业文化的激励，铸就着企业文化的传承。文化与物质成果是永不分离的，只有在一个充满文化的氛围里，人们的智慧才能被激发出来。
钛，是有色金属中的“新贵”，因其具有低温性能好、强度高、抗腐蚀、耐高温等一系列优良性能而广泛运用于航天、航空、舰船、石油、电子、医药、汽车、建筑、体育及日常生活，被称为是继铁、铝之后的“第三金属”。随着科技的发展和社会进步，钛的用途不断扩大，需求大量增加。
目前，世界上拥有完整钛工业体系的国家只有中国、美国、日本和俄罗斯等少数几个国家。如何在科研工作中激励传承钛文化的发展，一直是遵义钛业崇尚科技文化的追求。遵义钛业始终瞄准世界海绵钛生产技术的前沿，大力加强科技攻关和推广运用新技术、新工艺。2000年先后淘汰了1.7吨、3吨海绵钛生产炉后，于2001年3月1日自己研制生产出了我国第一炉“倒U型还原蒸馏8吨联合炉”海绵钛产品，标志着我国海绵钛工业技术已跻身国际先进水平，是我国海绵钛工业发展史上的里程碑。2005年10月12日，世界唯一的“倒U型还原蒸馏12吨联合炉”大型科技工程正式启动，2006年2月成功生产出世界上第一炉质量合格的海绵钛产品。这不仅是中国钛工业的骄傲，也是推动世界海绵钛工业朝着大型化方向发展的重要标志；公司牵头组织编制的《钛冶炼国家职业标准》由国家劳动和社会保障部颁布实施，填补了国内空白。2005年，遵义钛业股份有限公司被确认为“遵义部级钛材料特色产业化基地”，被列为贵州省知识产权工作试点单位；被认定为“贵州省高新技术企业”。
企业文化激发人才成长
遵义钛业在企业文化的演绎进程中，“请进来，走出去”传承了文化，锻造了人才智慧。
四十年来，遵义钛业一直注重人才的传承与培养。从上世纪八十年代初为我国发射洲际导弹作出贡献，获得国防科委亲切致电，希望再接再厉，乘胜前进，继续攀登高峰；从获得“中国质量鼎”以来，就把人才传承与培养作为追求卓越的企业文化。尤其是获得“中国质量鼎”以来，遵义钛业就立志以“求实图强”的企业精神，努力培养优秀团队问“鼎”世界。说到“鼎”，其实也是人才的传承，是劳动人民用智慧传承下来的财富。“鼎”是我国青铜文化的代表，是悠久而辉煌的中国文化与文明的象征，中国质量管理协会选择积淀着中华文化厚重而悠久的文化底蕴的鼎作为载体，体现企业荣誉、责任和质量等理念，是极为有意义的。授予鼎要在“鼎”文化内涵中彰显权威、信赖和尊贵。
“栽好梧桐树，引来金凤凰。”这是人才培养开发的文化环境。在实践中，遵义钛业就既注重内部人才的挖掘与培养，也注重外部人才的引进，更重视向专家学者取经，中国工程院院士李东英、中国科学院院士曹春晓等数位专家学者已经成为遵义钛业发展的科技顾问。
人才在企业文化中得以传承，价值在人才传承中得以肯定——遵义钛业在人才的汇聚下创新发展，已累计获授权专利79件，其中发明专利22件；成为“国家认定企业技术中心”、“贵州省高新技术企业”、“贵州省钛冶金技术研究院士工作站”、“中国合格评定国家认可委员会实验室认可（CNAS）”、“贵州省钛冶炼及钛制品工程技术研究中心”等。
企业文化提炼管理水平
如果把“管理”拆分开来看，“管”是现场的直接指挥，“理”却有文化的提升，“理”是为了把“管”中的经验，教训提炼出来形成规矩，这个规矩就是企业文化的一部份。“理”好规矩就是为了传承，让管理科学化、制度化、规范化，现在还要强调人文化。
上证指数上周末收于2497.75点，本周末收于2482.34点，下跌0.62%；股市动态30指数上周末报收813.71点，本周末收于812.38点，下跌0.16%；其中股票组合下跌0.22%。
股市动态30指数自2008年1月1日设立以来，下跌18.76%,同期上证指数下跌52.82%。本周股市动态30指数、股票组合均跑赢大盘。
二、股市动态30指数
本周暂不调整30成分股。
三、最新评论
本周30成分股中，宝钛股份周上涨7.67%，涨幅最高。上涨的原因，应该是受媒体一系列报道影响，即国家发改委和工信部等部门联合编制的战略性新兴产业“十二五”规划中，已经将钛材列入重点扶持的新材料品种。同时，云南以及宝鸡等地方性钛产业发展规划也已经出台。因此，同行业的西部材料表现也相当出色。
客观的讲，目前宝钛股份盈利是比较差的，处于低谷期，2011年中期营业收入接近15亿元，而净利润只有776万元。公司钛产品毛利率只有14.8%，在钛材价格高的时候，比如2007年，毛利率超过30%。目前公司毛利率处于从底部向上的恢复期。
宝钛股份是国内钛行业的龙头企业，钛材产能、产量均居全国第一。目前公司拥有海绵钛产能1万吨，熔铸能力2万吨，钛材加工1.1万吨。公司募资投产的万吨自由锻压机项目将在2011年底安装试车，5000吨钛带生产线也基本建成，处于安装调试阶段。预计项目产能释放后，2012年公司熔铸及钛材加工能力分别增长至2.5万吨和1.6万吨。产能的增加将显著提升宝钛股份的业绩。
2010年宝钛股份三块业务军品、出口和民用钛材产量结构大约为4:5:20，随着全球航空业的复苏，中国大飞机计划的稳步推进及新一轮军备升级对军用钛材的需求拉动，公司盈利能力较低的民用钛材产量占比将下降，公司钛材结构得以优化。
目前钛材行业下游需求回暖，海绵钛价格连续攀升，钛材市场正逐步走出低谷。目前一级海绵钛价格大约12万元/吨，较年初的6.5万元/吨涨幅巨大。宝钛股份子公司华神钛业受益海绵钛价格的上涨，将带动公司业绩逐步走出低谷。未来国产大飞机、海水淡化、低空放开等都将刺激高端钛产品需求的快速增长，作为钛加工的龙头，公司将明显受益于行业的复苏。
同是“得天独厚”，同是阳光明媚。
攀枝花和凉山就像并蒂而生的木棉花，火红地盛开在巴蜀大地上。
作为我国具有世界影响力的资源富集区,近年来,凉山州和攀枝花市的经济均呈现出高速增长的态势，攀西已经成为四川高速发展的一大亮点。2011年，攀西地区(攀枝花市和凉山州)实现生产总值1646亿元，占四川省经济总量的7.8%。
就让我们一路放歌，去看看攀西地区的巨变吧！
攀枝花,一个不需要拥抱也会感到温暖的地方。
2月29日,我们”巴蜀万里行”的记者从阴雨绵绵的成都来到了这座阳光花城。
沿着金沙江两岸行驶，穿越长长短短的隧道，一个以一棵树命名的城市就在记者们的眼前逐渐展现开来。大家惊喜地发现，这个地处干热河的现代工业新兴城市，居然还有那样美丽的蓝天白云和那样火红似锦的木棉花。
但惊喜还不止于此。
潜龙正待腾飞时
7小时，从成都到丽江，你相信吗？
不由你不信，正在建设的丽攀高速公路攀枝花段施工现场就是铁一般的证明。
去年国庆节，成都市民李伟和朋友开车到丽江游玩，近1000公里路程耗时20多个小时。“路难走，要都变成高速公路就好了。”李伟说。
这个愿望很快就可以实现。
丽攀高速攀枝花段在2010年6月开工建设，计划在2013年建成通车。届时，从成都经雅安、西昌、攀枝花到丽江的高速公路将全部贯通，近800公里里程，最快7小时就可以到达。
“这条路对攀枝花来说，意义重大。有了这条路，攀枝花就从高速公路的‘终点’变为了‘中点’，赶上了通道经济的快车。”攀枝花市副市长李章忠说。
阳光在我们心里
22岁的李小虎在外地上大学，今年回家过春节时发现自己的家变化很大。
在过去的22年中，家对于李小虎而言就是一栋简陋的土坯房，没有厕所，没有厨房。在这座城市中，他的家被称作“棚户区”。
去年11月30日，李小虎一家随着城市棚户区改造，搬进了当地的保障房项目――“河西锦苑”小区。新家有90平方米，宽敞明亮、设施齐全，交房时已经进行了简易装修，可以“拎包入住”。
“河西锦苑”，是一个有392户居民的城市棚户区改造安置小区，纳入了城市经济适用房管理的范畴。搬入这套房屋，李小虎家只出了7万元钱，平均每平方米不到1000元，其余的都由政府补贴。小区位于攀枝花市的老城区，生活配套设施完善，交通便利。
2007年攀枝花开始下大力气推进保障房建设。如今，攀枝花的棚户区改造已经走在了全国前列。截至2011年12月底，攀枝花住房保障覆盖率达到23.75%，提前四年完成国家提出在“十二五”期末住房保障覆盖率达到20%的目标。
独具特色的钒钛工业园区
步入攀钢海绵钛厂的生产车间，一尊灰色的大石头赫然矗立在眼前。
“这是我们厂出炉的总重量为7吨多的第一块海绵钛。”海绵钛厂负责人向我们介绍说。从中分析出了占总重量21.4%的零级品，这标志着该厂已具备了生产高品级海绵钛的生产能力。高品级海绵钛可运用到航空、航海、航天、精密仪器制造等领域。
2001年，作为全市工业布局调整产物的攀枝花钒钛产业园区破土动工。
10年后，工业建成区内道路纵横，车辆穿梭往来，工厂鳞次栉比，创造了每平方公里近30亿元产值、人均产值150万元的“黄金效益”。
“集约化生产推进新型工业化，全方位服务做实新型城镇化。”攀枝花钒钛产业园区在“两化”互动中走出了特色之路。
目前，攀枝花钒钛产业园区已形成170余亿元的固定资产，工业区基本实现水、电、路、通讯“四通”，政务服务基本配套。71户企业建成投产，初步形成了以钒钛产业为主、磷化工产业为辅的主导产业序列，形成了“中国钒钛之都”的产业核心圈。
阿基鲁社区的答案
在园区加快发展的同时，如何保证失地农民的生活也越来越好，在阿基鲁社区，记者找到了答案。
阿基鲁是攀枝花钒钛产业园区农转非集中安置地。2002年，随着园区的发展，居民吴成权所在的鱼塘村需要搬迁。刚开始，吴成权有些担忧。农村人干点体力活还行，土地被征用了，今后日子怎么过？
“摒弃只求土地城市化、忽视人的市民化的错误观念，弘扬以人为本、环境改善、就业充分、收入提高、保障有力的真正城市化。”攀枝花市委、市政府提出了这样的主张。
接下来的日子里，吴成权参加了相关技能培训，很快在园区一家企业找到了工作，每月收入2000多元。后来，因技术过硬，吴成权成为了公司中层领导。像吴成权一样，金江镇的2000多农民在园区内实现了就业。
关键词：钛合金产业 市场分析 发展趋势
0 引言
在1791年，钛由科学家格雷戈尔发现，随后德国化学家克拉普罗特用希腊神话的泰坦为该元素命名。钛在自然界中虽然广泛存在，但因为其存在分散并且提取难度大，所以从发现钛元素到制得纯品，经历了百年以上。目前，钛合金具有耐蚀性好、强度大、耐热性强等等优势而被广泛用于各个领域。到20世纪50年代，钛元素得到重大发展。20世纪50～60年代，发展出航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年展出耐蚀钛合金。80年代，耐蚀钛合金和高强钛合金极大发展。随着钛合金的逐步发展，其应用面逐步扩展，从航空逐步扩展到汽车，医用，体育等行业。钛是继钢铁、铝之后崛起的“第三金属”，21世纪将是“钛的世纪”。
钛作为稀有金属，是重要的替代金属。我国钛资源储量丰富，在储量上拥有极大的优势，这也为我国钛产业能够发展壮大提供坚实的物质保障。目前我国海绵钛产能和产量占到了全球的1/3以上[1]。随着消费和产业升级，稀有金属产业得到不断重视。尤其是在政策变动之后（比如我国稀土出口政策调整）。从中长期来看，稀有战略金属是非常有远大的未来。钛合金产业科技含量高，用途广，值得我们研究。本文将分析钛合金产业目前的市场状况和未来的发展趋势。
1 钛合金市场分析
1.1 钛合金运用面扩展
钛合金市场总量总体是不断提高的。伴随着我国经济的平稳快速发展，百姓的生活水平得到不断提高，以及钛合金的工艺技术水平不断发展，民用领域中对钛合金的需求量日益增多。钛合金和钛合金材料会制作成环、带、丝、板等制品。钛合金产品在市场受到广泛青睐，其在建筑、医用、体育及电子产品、包装、手表等日用消费品和耐耗品领域得到开创应用，未来的市场十分巨大。市场统计，制作高尔夫球头及球杆所消耗的钛已超过1000吨。
比如在建筑业上钛合金也有不俗的表现。西班牙毕尔巴鄂古根海姆博物馆的用材很多都用了钛合金。今年来建筑业上用的钛合金总量不断增加。钛合金的用途的扩展对钛合金开拓新的市场有重大意义。
1.2 民用钛合金需求旺盛
根据目前最新统计，我国的钛合金和钛材料制品与民用市场需求量有较大的差距。按照国外通行的钛产量为钢产量的万分之一的比例来计算，我国钛和钛合金产品的年产量应达到2-3万吨，而目前生产仅不足1万吨。钛合金的民用市场需求日益增长，这促进钛合金市场的扩大，也表明了钛合金市场拥有很大潜力。
以海绵钛为例，由以下图标看出我国对海绵钛的消费量逐渐升高，其消费量逐渐超过产量。（图一）
1.3 航空业发展促进钛合金需求增加
钛合金除了民用以外还主要用于航空航天，如下图表明了钛合金制品的运用分布。
从图中得知航空用钛合金占了半壁江山。从全球范围来看，钛合金和钛制品的消费主要集中在航空业以及工业领域，全球商业航空的消费比例达到42%左右，军用钛材比例约为7%，整个航空领域消耗钛合金材料接近一半，另外，工业消耗钛合金比例约为47%。根据相关研究机构预测，在未来20年世界的航空公司将需要100个座位以上的新客机23385架，其中，需单通道飞机（如A320）16620架，占总需求的71%；需双通道飞机5482架，占总需求的24%；需VLA（如A380）1283架，占总需求的5%。这些飞机将价值2.6万亿美元。民用飞机的数量增加以及航空业的逐步发展，钛合金的市场前景良好。
民用飞机和大飞机的需求量大。并且在亚太地区，比如中国，航空产业不断发展并有广阔的发展空间，这对钛合金的长远发展是有利的支持。
1.4 亚太地区等新兴经济体促进钛合金市场增加
2008年，全球经济由于受到美国次债危机等情况影响，全球经济的增长短期内趋缓，这对钛合金的需求量有一定的影响。但从中长期来看，亚太地区等国家的经济依然有较强的增长动力，这使钛合金市场的重心逐步偏移到亚太地区。
长期来看，世界经济逐步复苏。世界各地的经济体联系日益紧密，经济结构升级调整，对新型材料的需求日益旺盛，这对钛合金的发展是良好的契机。
由于世界各个经济体联系日益紧密，促进航空的发展。从统计数据来看，空中客运量每15年会增加一倍，那么未来的15-20年，随着全球经济贸易联系的不断加强，空中客运量也将按照这样的速度增加。
2 钛合金产业的发展趋势
2.1 目前我国钛合金产业发展状况
我国的钛合金产业发展快速。目前我国已经成为钛生产大国。据前瞻产业研究院不完全统计，我国有钛合金生产企业300余家，我国钛合金产品的产量整体呈现逐年增长趋势，2012年我国海绵钛产量约为7.1万吨，钛锭产量约为7.4万吨，钛粉产量约为0.1万吨，钛加工材产量约为6.1万吨。
我国凭借着占据将近全球30%的钛资源储量，发展钛工业的矿石资源优势显著。目前我国家海绵钛产能和产量占到了全球的1/3强，但在高附加值深加工领域仍然落后国外先进水平。我国钛合金产业面临大而不强的尴尬境地。[3]面对这样的现状，我国的钛合金产业该如何科学发展成为了重要的课题。我国的钛合金产业发展趋势必然应是朝着集约化，科学化，高附加值发展。钛合金产业面临产业调整和升级。
2.2 国家重视钛合金产业的发展
2013年7月5日，《新材料产业标准化工作三年行动计划》由国家工信部，该文件提出要加大重点新材料领域标准制修订力度。新材料领域包括了特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材料。有10种钛合金产品划分在新型轻合金材料里。这10种钛合金产品分别是优质宽幅冷轧纯钛板材、钛合金型材、大规格宽厚钛合金板材、钛及钛合金带材、高精度及宽幅钛合金薄板材、大规格钛合金棒材及特种锻件、大型钛铸锭及锻坯、大盘重钛带卷、专用钛合金材料、钛及钛合金模锻件等。该文件表现了对钛合金材料的极大重视，并给予相关发展帮助。
政策支持钛合金产业的发展对该产业是有利的支持。未来钛合金产业的发展拥有良好的政治环境。这对产业的发展拥有巨大推动作用。
2.3 我国广阔的需求促进发展
2013年，我国国民经济仍然保持平稳增长。我国的化工、航空航天、电力（包括核电）、冶金、真空制盐和体育等六大领域，以及医疗、海洋工程和船舶业的钛合金需求依然向好。在国家的“十二五”规划中，钛金属冶炼的节能减排，产品质量的提高和高附加值产品的开发仍然是我国钛合金的重点发展方向，结合西部地区全流程高技术水平的海绵钛项目、新型钛加工材开发项目等也属于国家鼓励类项目中，以及国家对钛加工材料的出口退税政策等都利于我国钛合金的发展。[4]由此可见，我国钛合金具有良好的发展前景。
2.4 钛合金产业技术的升级调整
当前世界上几乎所有的熔炼方法都采用了真空及冷坩埚技术，这是因为钛及钛合金的熔炼由于钛的活性高。熔炼方式可以按照熔化金属时热量来源方式分为外热式熔炼方法和内热式熔炼方法。其中外热式熔炼方法有自耗电极电弧炉、非自耗电极电弧炉、电子束炉、等离子弧炉，而内热式熔炼方法有感应熔炼。
钛合金材料的熔炼技术的当前发展表现在以下几点：①20世纪80年代末，国际上开始采用冷床熔炼技术去解决钛合金铸锭中常出现的高密度夹杂和低密度夹杂等冶金劣势。和真空自耗电弧炉相比，冷床炉熔炼技术拥有诸多的优势，比如它可以更好地去除钛合金中的夹杂，并且因为其熔炼温度较高，可消除成分偏析，从而得到成分均匀的铸锭。尽管这项技术拥有诸多优势，但该技术的设备投入大，成本高，维护难，所以这项技术很难大规模推广。②发展内热式的真空感应熔炼，开拓新型熔钛坩埚材料及其制备技术。国内外研究者在这方面开展了大量的研究，并取得了相当的进展，但这些耐火材料都或多或少与钛发生反应，钛熔体中氧的含量也会增加，因此大多只能用作钛的熔模精铸的模壳材料，而不能用作钛及钛合金内热式的真空感应熔炼的耐火材料。坩埚式真空感应熔炼方法可能是解决目前常规钛合金熔炼技术能耗极高而材料收得率极低的一条有效途径。
由上可知，促进钛合金低成本优质高效熔炼的核心是寻找新型的熔钛坩埚材料及其制备技术，完成内热式的真空感应熔炼。尽管国内外研究者已经进行了大量这方面的研究，但直到目前还未见到能用于钛合金真空感应熔炼用耐火材料成功的报道，制造钛及钛合金真空感应炉坩埚尚未有实质性的突破，因此综合利用CALPHAD、量化计算和人工智能等材料设计方法，设计与钛熔液相容的新型耐火材料，研究新型耐火材料的制备技术，开发与钛熔液相容的新型耐火材料的坩埚制备工艺，将是攻克低能耗节约型钛及钛合金的熔炼技术的突破口[5]。这项技术让钛熔炼更加高效节能，从而大大的降低钛合金的生产成本，并且提高钛合金材料的质量，这对推广钛合金应用有着重要意义。
目前制约钛合金发展的重要原因就是其成本高，随着技术的进步逐步较低成本，成为发展钛合金产业的重要课题。
3 结语
钛合金是继钢铁、铝之后崛起的“第三金属”，21 世纪将是“钛的世纪”。钛合金因为其优越的属性，成为更多制造产业的选择。未来钛合金的市场仍然不断扩大，钛合金产业是处于不断成长的产业。钛合金作为新生金属，其未来发展态势良好，现在主要受到技术的问题，钛合金生产成本高，难以大规模应用，应不断产业升级，技术革新，促进钛合金产业更好地发展。
参考文献：
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[2]陈国琳，吴鹏炜，冷文军，等.钛合金的发展现状及应用前景[J].舰船科学技术，2009，31（12）：110.
[3]张喜燕，赵永庆，白晨光.钛合金及应用[M].北京：化学工业出版社，2005.
[4]天津稀有金属交易市场.需求旺盛 钛合金发展前景可期[OL].
关键词：Gr2钛焊接钛管专用带材；力学性能；化学成份
引言
Gr2钛焊接管以其优异的耐海水腐蚀特性、较好的热传导性能，被广泛应用于以海水为交换介质的冷凝设备，其在滨海核电站及海水淡化领域的应用越来越广泛。目前，只有美国Timet公司、日本新日铁公司等少数几个钛制造企业拥有自己的焊接管专用钛带制造技术，国内钛工业起步较晚，专用Gr2钛带的制造工艺研究进展缓慢，一直未能实现突破性进展，国内使用的专用Gr2钛带长期依赖进口。文章将从Gr2钛焊接管的制造工艺和使用要求入手，对Gr2钛焊接管专用带材的力学性能指标、化学成份展开研究。
1 钛焊接管制造工艺及使用要求分析
焊接管的制造是利用成型辊将钛带横向弯曲变形加工成圆形，如图1所示；随后，利用定径辊对焊接管产生拉、压作用，产生截面变形，从而加工成符合外径精度要求的产品。
焊接管的成型、定径加工都是冷加工，要求钛带的横、纵向应有良好的加工性，强度不宜过高，具有一定的塑性，否则，加工过程中钛带变形困难，工模具承受作用力大、磨损严重，不仅降低工模具的使用寿命，更重要的是造成产品内、外表面划伤。
钛带加工成焊接管，室温力学性能指标中的规定非比例延伸强度有较大幅度的提高，提高的幅度约25-40%，如果钛带本身强度偏高，加工后其规定非比例延伸强度将会超出标准规定的275-420MPa的上限。[1]
钛焊接管在冷凝器制作过程中两端部要进行胀管工艺，这也要求材料具有一定的塑性，保证胀接部分不会在加工过程及后续使用过程中开裂。
综上所述，用于制造钛焊接管的带材要求强度适中，具有一定的塑性，而普通钛带强度偏高，不能满足要求。
2 专用Gr2钛带力学性能分析
分析冷凝器设计和制造相关技术标准及核电站产品使用数据，结合Gr2材料本身特性认为Gr2钛焊接管的最佳室温力学性能为：抗拉强度Rm420-480 MPa、规定非比例延伸强度Rp0.2310-380MPa、伸长率不小于20%。
由于焊接管的成型、定径加工都是冷加工，经过完全退火后，室温力学性能指标中的规定非比例延伸强度提高25-40%，抗拉强度提高5-10%，伸长率提高15-25%，抗拉强度提高的幅度不大，而伸长率的提高又是所期望的，故重点考虑规定非比例延伸强度。通过反推得出专用Gr2钛带的纵向规定非比例延伸强度Rp0.2取240-310MPa为宜，根据钛带纵、横向的一般规律，横向规定非比例延伸强度Rp0.2取290-360MPa为宜，具体见表1。[2]
3 专用Gr2钛带化学成份分析
Gr2钛材属于纯钛，杂质元素有N、C、H、Fe、O，其中的Fe、O含量对材料本身的力学性能的影响非常大，C含量次之，Fe、O、C的含量如果按普通钛带标准控制，将无法保证专用Gr2钛带的塑性及加工性能上的要求。Fe元素属于β稳定元素，使室温抗拉强度提高，同时降低伸长率等塑性指标；O、C元素都提高钛的室温抗拉强度，起到强化效应，提高钛的弹性模量[3]。为了得到期望的性能，Fe、O、C的含量应比通用ASTMB265标准规定的杂质含量更严格控制，以此降低材料的强度，提高塑性。考虑到实际生产状况，规定杂质含量要求为：Fe≤0.15%、O≤0.15%、C≤0.03%，其它元素也稍微加严控制，如表2。
4 试验
4.1 试验工艺
海绵钛真空自耗熔炼（二次，Φ1040mm）锻造（T200mm）热轧（T5mm）半成品退火（650℃）冷轧（T0.5mm）退火（700℃）
海绵钛选择0级或0A级海绵钛，熔炼过程中严格控制真空度和漏气率；铸锭变形率达70-80%，以保证粗大的铸造组织基本上被打碎，得到均匀、细小的纤维组织。
4.2 试验结果
在熔炼铸锭取样检测分析N、C、H、Fe、O含量，检测数据见表3。
在最终产品钛带上取样检测室温力学性能和H含量，检测数据见表4。
可以看出，表3、表4结果完全符合预期。使用此钛带制造规格为Ф25×0.5mm焊接管100米，依据ASTM B338要求对与材料相关的项目进行试验和检验，结果见表5，各项指标不仅完全符合标准要求，而且性能指标在最佳范围内。
5 结束语
普通的Gr2钛带由于强度偏高，加工性能不能满足要求，且易造成产成品规定非比例延伸强度超出标准要求，故不适宜于制作核电冷凝器钛焊接管，专用Gr2钛带通过控制材料的化学成份（见表2），尤其是Fe、O元素含量，适度降低钛带的强度，以达到最佳的力学性能（见表1），保证产品的后续加工性能和使用要求。
参考文献
[1]ASTM Technical Committee. ASTM B338. Standard Specification for Seamless and Welded Titanium and Titanium Alloy Tubes for Condensers and Heat Exchangers[S].United States：ASTM International，2010.
[2]ASTM Technical Committee. ASTM B265. Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip， Sheet， and Plate[S]. United States：ASTM International，2010.
[3]《稀有金属材料加工手册》编写组. 稀有金属材料加工手册[M].北京：冶金工业出版社，1984，P4-27.