随着历史的推进与社会发展的不断进步，人们脑海中的金属名称不再只有金、银、铜、铁、铝……，“贵”金属同样不再只有金与银。取而代之，具有超高“出镜率”的钛合金成为金属中的“翘楚”。从网络用语到航天航空、人造骨骼、眼镜、手机……，只要与“钛”有关联可谓与高关注度、昂贵的价格和先进性划上了“等号”。
由于钛稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”，各行业都有着广泛的应用。
物以稀为贵，钛及钛合金如此“吸睛”在于其是分散并难于提取的稀有金属，钛和钛合金的加工、生产工艺难度大，成本高，在国内生产核心技术、设备只能依靠国外支撑，许多高端产品也只能国外进口，终究受制于人。
也正是如此，青海省唯一一家专业从事钛及钛合金生产加工的企业——青海聚能钛业股份有限公司，坚定不移地走技术创新的道路，不仅打破了国外技术的垄断，更在该行业取得了前所未有的突破，连续数个“首次”与“第一”为自己抢占了未来发展先机。
设备国产化，企业生产不再受制于人
电子束冷床熔炼炉(简称EB炉)设备是钛及钛合金生产的主要装备，随着“钛”作为重要的战略金属在国民经济以及国防领域中起到了举足轻重的作用，钛金属的熔炼提纯也直接影响着航空飞行核武器装备的质量安全。
但长久以来，只有德国、英国、法国、乌克兰等国家对EB炉熔炼设备有较深的研究，由于技术的限制，国内钛金属生产企业的设备均来自国外进口，也正因如此给我国企业带来了一系列发展阻碍。
2010年的夏季，聚能钛业生产厂房里人头攒动，原来乌克兰进口的EB炉，其“心脏”核心技术设备电子枪电源出现故障，国内工程师面对复杂的技术一时间束手无策，只能联系国外售后前来维修，企业生产被迫停止。
从联系厂商再到厂商联系俄罗斯配件生产商再到人员派出抵达中国维修成功整整花费了1个月的时间。这段时间里除了另购电子枪花费了19万美金，维修人员的吃住花费6万美金，最为严重的是1个月的停产导致企业直接经济损失400万元人民币。
“如果一年内有几次这样的事故，企业就等于白生产。”企业生产副总、工程师张志斌说。
也正是这次机器故障的出现让聚能钛业下定了决心。
自此，联系各方专家，加大科研力度，经各方面专家及技术人员近两年的努力，2014年年底企业终于成功突破关键技术“电子枪”及“大功率高频高压电源”核心瓶颈技术，成功制造出样机。通过在国外引进设备上，把样机进行替换运行试验性使用，其能力完全能达到国外引进设备的效果。
但最为重要的是国产化的“电子枪”及“大功率高频高压电源”的成本只有国外设备的20%。效益明显，费用大幅度低于项目预计划支出。
EB炉国产化项目的成功实施，使公司摆脱了对外方的依赖，保障了设备的正常运行和生产，极大降低了设备维修费用和生产成本。
为此张志斌算了这样一笔账：2015年根据生产消耗需求，自主制造20套电子枪，按国外引进时86万人民币的80%计算，合计节省支出1，376万人民币。
2016年度，在公司1号EB炉国产化工作成功经验引导下，聚能钛业主要围绕2号EB炉展开核心部件易损件和易耗品，以及易损设备的国产化研发工作。
截至去年10月底，2号EB炉所有的国产化研发部件及材料经长期、多次的生产试用，全部达到进口件的品质要求，满足生产工艺需求，完全替代进口需求，解决了进口备品备件耗材价格昂贵，采购周期长的问题，有效保障了生产。综合2017年所更换的备件数量，与进口备件的价格比较，至少会节约80万元人民币。
更让人自豪的是，自主研发的三台深冷真空过滤设备经过一年的运行，效果显著，大幅度降低了油耗和真空泵的故障率，最主要是EB炉机械真空泵使用寿命增加了近4倍，节约设备更新采购费约84万元人民币。此项成果取得的专利填补了世界真空领域过滤器的空白。
首创新产品，提高附加值、提升竞争力
“目前，国内宏观经济形势复杂多变，基本金属产能仍然以过剩为主，价格回升动力仍然不足，再加之要素成本持续上升，廉价劳动力优势明显减弱，企业生产经营成本上升，为了有所突破，企业加大创新力度，生产高附加值的高端产品为企业提供强有力的竞争。”企业常务副总经理、工程师唐增辉介绍。
2016年12月初，企业在前期生产的全国乃至亚洲规格最大的20吨钛锭单体的基础上试制成功了500㎜厚超大规格铸锭不经过锻造、刨铣等环节，可直轧为200㎜卷带板坯，进而直接轧制出大于1.8m宽度的宽幅板，从而颠覆了传统的轧制工艺，填补了国际技术空白。
“《国务院办公厅关于营造良好市场环境促进有色金属工业调结构促进转型增效益的指导意见》中重点指出：要着力发展大尺寸钛及钛合金铸件及其卷带材的工艺研究。为了响应国家方针，企业加大研发力度，直轧试验成功后，只需将大型锭一次性简单处理即可直接轧制，并且企业将能提供市场更加期待的2.2～2.54 m×4 mm以上的钛卷，同时可采用开平方式直接加工出任意尺寸的宽厚板。如此以来，既能大大缩短加工周期，减少加工环节，提高成材率，又能降低加工成本，扩大产品竞争优势，充分发挥聚能钛业的产能优势。”唐增辉说。
直轧工艺的研发虽然为企业赢得竞争优势，但在企业的诸多新产品中这只是冰山一角。
近日，企业高洁净度的TC4合金铸锭熔铸技术通过了项目验收，利用EB炉单次熔炼得到TC4合金铸锭，并执行后续轧制、性能测试的全套工艺流程，在国内还是首次，这对于TC4合金板/带材产品的短流程成形工艺来说意义重大。
“EB炉熔炼技术有效地解决了常规真空自耗炉熔炼无法去除高密度和低密度夹杂的问题，除获得细晶均质铸锭外，还可以大幅度降低钛合金材的生产成本。”张志斌介绍道。
美国是世界上最先进利用EB炉产出TC4合金的国家之一，他们能将TC4合金铸锭化学成分标准偏差控制在0.15%以内，而聚能钛业的TC4合金铸锭不仅成分良好，其标准偏差基本能控制在0.20%以内，这足以证明聚能钛业的TC4铸锭均匀性良好。
回收循环化，“贵”金属实现绿色发展
青海作为长江、黄河和澜沧江的发源地，我国淡水资源的重要补给地，生态保护的地位十分特殊，聚能钛业作为青海本土企业不仅以身作则贯彻绿色发展理念，更重要的是，它用技术创新带动整个行业的绿色循环发展。
“钛的提取与合金加工成本较高，但因为国内回收工艺空白，每年有上万吨的钛合金残废料当成废铁简单处理，造成了极大地浪费。”张志斌说。
2016年度，企业在TC4合金铸锭熔铸结果良好的基础上，采用“Al板+废料”叠加的方式，完成了18吨TC4废料和2.8吨TC11屑料回收重熔，解决了现有条件下元素铝挥发率难以控制及物料细小无法正常推料等困难。最终所得铸锭成分符合国标且均匀性良好。且电子束冷床炉回收重熔TC4和TC11残废料的技术尚未见诸报道，这在中国钛合金冶炼史上也是一次重大突破。
据了解，原本高价值提炼的钛金属因加工所致的废料只能卖废铁的价格，而经过回收重熔每吨价值直接飙升至八九万元，不仅实现了绿色循环发展，更提高的企业的利润。
延伸产业链，借本省优势资源做强企业
《青海人民政府关于印发中国制造2025青海行动方案的通知》中指出：攻克高纯度海绵钛工艺，研发高温钛合金材料的制备工艺，发展钛合金的3D打印技术，形成钛矿—高钛渣—海绵钛—钛锭—钛合金及钛材料加工产业链，加快实施大功率电子束冷床炉设备的国产化制造。努力将我省建成国内高端钛及钛合金专业化生产基地……
基于钛行业广阔的发展前景和全省的定位，聚能钛业制定了“从金属钛铸锭做起，做专做精做强钛金属EB炉熔铸，夯实基础，实现企业在行业内的立足，而后借助我省在电价、钛矿资源、海西蒙古族藏族自治州盐化工业富裕的氯气以及大型制造装备等方面的优势，向上下游产业链延伸”的战略目标。
新的一年已经开启，新的征程已经出发，期待聚能钛业的下一个“创新”，另一个“奇迹”，将青海打造成为钛产业高地。回收钛废料
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