1.1  钛的性能及应用领域

  钛在地壳中的含量极为丰富，位居铁、铝、镁后的第四位，易于开采。钛及其合金具有比强度高、耐腐蚀、无磁性、低阻尼、高低温性能好、与碳复合材料的相容性好、生物相容性好等突出优点，并具有超导、形状记忆和储氢特性，在太空、陆地、海洋及人体中广泛应用，是当代最具有技术魅力的金属材料，被人们美誉为“太空金属”、“海洋金属”、“全能金属”。

  钛合金是现代金属，是重要的战略金属。钛在国民经济中的应用，反映一个国家的综合国力，经济实力，国防实力，是高新技术不可或缺的关键材料，目前世界上主要经济体都竞相发展钛工业。纵观世界钛工业的发展史，社会的现代化程度越高，用量就越大，换句话说，用钛量的多少是一个国家发达程度的标志。

  钛的应用非常广泛，其最大的应用市场的航空航天领域，主要用于机翼、机翼箱配件、紧固件、前后机身零件、地面梁、作为轨道、机翼肋骨、门及门框、发动机配件、起落架等，以及机载设备、火箭、人造卫星、导弹等。

  在非航空钛市场，主要包括石油、能源、冶金、轻工、制药、医疗、海洋工程建筑装饰、汽车制造、体育休闲等领域，几号覆盖了所有的产业。就中国钛市场而言，发展潜力最大的是航空航天，但目前最大的市场是非航空钛市场，仅化工领域用钛量就占整个钛市场的45%左右，钢铁、电力、医疗、汽车等领域用钛量也将有很大的增长期望。

1.2  国内外钛冶炼加工的装备、技术、质量现状

1.2.1   钛的冶炼

（1）氯化生产

  独联体国家的富钛料由于二氧化钛的含量较低，钙、镁氧化物的含量较高，均采用熔盐氯化的方式，它是钱苏联冶金工作者成分利用本国资源的范例。但它的致命弱点也是显而易见的，副产大量的废盐。

  目前以美国、日本的沸腾氯化生产技术最为先进，炉子的大型化为海绵钛、钛白大规模生产创造了有利条件，美国最大的沸腾氯化炉炉床直径达到了Φ5000mm，粗TiCl4日产达到500t/台。由于日本、美国主要使用的是天然和人造金红石，富钛料品味高、杂质少，因此产量高，消耗低，“三废”少，劳动生产率高。日、美均采用计算机控制生产。

  由于原料的原因，国内除中信锦州铁合金股份有限公司采用熔盐氯化外，各厂家均用有筛板、无筛板沸腾氯化技术生产粗TiCl4，由于炉床反应段直径较小，因而炉产能较低，为了突破这一难题，遵义钛业、抚顺钛业自主设计了炉床直径为 Φ2400mm（设计日产能97t/台，氯耗为每吨TiCl4 1.05t）、Φ2560mm的无筛板大型沸腾氯化炉，但是目前为止，这两台氯化炉都未能达到设计产能。由于各方面的原因，我国在20世纪80 年代开始的氯化炉大型化的工业试验停止了脚步，致使我国在大型氯化炉的设计上缺乏基础数据。因此氯化是我国与国外先进技术差距较大的一道工序。

  “十一五”期间，洛阳双端万基、遵宝钛业分别从国外引进整套Φ2400mm（设计日产能125t/台，氯耗为每吨TiCl40.95t）的大型沸腾氯化炉生产技术，目前正在进行技术攻关，通过消化吸收国外先进技术，以尽快缩小我国氯化技术与国外的差距。

（2）精制生产

  独联体国家均采用铝粉除钒工艺技术，日本主要采用氯化氢除钒工艺技术，美国采用有机物除钒工艺技术。上述三种方法技术上都是成熟的且能连续生产，产能大，消耗低，成本低，生产劳动率高，产出的“三废”少且便于治理。三国均使用计算机控制生产。

  目前，国内大多数厂家均采用铜丝除钒工艺。铜丝除钒工艺落后，单塔产能低，且不能连续生产，失效铜丝的清洗又带来新的污染，铜钒混合物无有效的回收手段。国内仅遵义钛业实现了计算机控制生产，其余厂家均采用人工操作，因此精制工序同样是我国与国外先进技术差距较大的一道工序。

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