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，易于開采。鈦及其合金具有比強度高、耐腐蝕、無磁性、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，并具有超導(dǎo)、形狀記憶和儲氫特性，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，被人們美譽為“太空金屬”、“海洋金屬”、“全能金屬”。

  鈦合金是現(xiàn)代金屬，是重要的戰(zhàn)略金屬。鈦在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用，反映一個國家的綜合國力，經(jīng)濟(jì)實力，國防實力，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)體都競相發(fā)展鈦工業(yè)�？v觀世界鈦工業(yè)的發(fā)展史，社會的現(xiàn)代化程度越高，用量就越大，換句話說，用鈦量的多少是一個國家發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。

  鈦的應(yīng)用非常廣泛，其最大的應(yīng)用市場的航空航天領(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、作為軌道、機(jī)翼肋骨、門及門框、發(fā)動機(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，主要包括石油、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，幾號覆蓋了所有的產(chǎn)業(yè)。就中國鈦市場而言，發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖呛娇蘸教�，但目前最大的市場是非航空鈦市場，僅化工領(lǐng)域用鈦量就占整個鈦市場的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期望。

1.2  國內(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)

  獨聯(lián)體國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，它是錢蘇聯(lián)冶金工作者成分利用本國資源的范例。但它的致命弱點也是顯而易見的，副產(chǎn)大量的廢鹽。

  目前以美國、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，美國最大的沸騰氯化爐爐床直徑達(dá)到了Φ5000mm，粗TiCl4日產(chǎn)達(dá)到500t/臺。由于日本、美國主要使用的是天然和人造金紅石，富鈦料品味高、雜質(zhì)少，因此產(chǎn)量高，消耗低，“三廢”少，勞動生產(chǎn)率高。日、美均采用計算機(jī)控制生產(chǎn)。

  由于原料的原因，國內(nèi)除中信錦州鐵合金股份有限公司采用熔鹽氯化外，各廠家均用有篩板、無篩板沸騰氯化技術(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)計了爐床直徑為 Φ2400mm（設(shè)計日產(chǎn)能97t/臺，氯耗為每噸TiCl4 1.05t）、Φ2560mm的無篩板大型沸騰氯化爐，但是目前為止，這兩臺氯化爐都未能達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能。由于各方面的原因，我國在20世紀(jì)80 年代開始的氯化爐大型化的工業(yè)試驗停止了腳步，致使我國在大型氯化爐的設(shè)計上缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此氯化是我國與國外先進(jìn)技術(shù)差距較大的一道工序。

  “十一五”期間，洛陽雙端萬基、遵寶鈦業(yè)分別從國外引進(jìn)整套Φ2400mm（設(shè)計日產(chǎn)能125t/臺，氯耗為每噸TiCl40.95t）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)，通過消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，以盡快縮小我國氯化技術(shù)與國外的差距。

（2）精制生產(chǎn)

  獨聯(lián)體國家均采用鋁粉除釩工藝技術(shù)，日本主要采用氯化氫除釩工藝技術(shù)，美國采用有機(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，生產(chǎn)勞動率高，產(chǎn)出的“三廢”少且便于治理。三國均使用計算機(jī)控制生產(chǎn)。

  目前，國內(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新的污染，銅釩混合物無有效的回收手段。國內(nèi)僅遵義鈦業(yè)實現(xiàn)了計算機(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與國外先進(jìn)技術(shù)差距較大的一道工序。

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