钛业将迎新机遇

盛利|文

2013年，笔者代表宝鸡钛产业研究院到山东东营，与胜利油田设计院进行了深入交流，并去海上钻井平台进行实地考察。恶劣的海洋气候条件对钻井平台的侵蚀让人震惊，国家每年投入防腐的资金量非常巨大。由于油田设计院对钛材知之甚少，在意识上只知道钛材价格昂贵，认为肯定不能应用于平台建设。于是，我们将近年来钛产业的发展、价格水平及特性参数等情况向油田设计院的设计师和领导作了报告，就钛材料进入海洋油田的具体方案进行了探讨。油田设计院当即表示要立刻着手进行项目立项，争取钛材料尽早进入海洋石油钻采领域。

钛管

钛业将迎来十年的结构性增长

经过40多年的发展，我国已经形成了比较完整的钛产业研发生产体系，产能规模仅次于美国、俄罗斯和日本，居世界第四位。未来10年，伴随国家航天航空项目的推进、核电中长期规划的实施、中国新一轮武器装备的升级以及国际钛价回升，我国钛行业将逐步走出低谷，迎来持续十年的结构性成长。未来中国钛工业发展将受益于以下几个行业：

其一，中国大飞机项目以及民航业的高速发展。中国C919、ARJ21等项目的陆续实施，未来十年预计累计产量将达到2300架以上，按照平均每架用钛原料40吨计算，共计9.2万吨。

其二，中国向蓝色海洋迈进的规划。未来10年中国将逐步向蓝色海洋迈进，海洋石油钻采、船舶建造、海水淡化、岛礁建设都离不开耐腐蚀性能卓越的钛材，预计今后应用在海洋工程领域的钛材料每年将达到数万吨。

其三，中国核电产业大发展。未来10年中国将大力发展核电产业，今后核电站每年将需要钛材2000吨左右。

其四，中国军工装备升级。中国军事科技不断进步，运20、歼10、歼11、歼15、歼20、歼31等军用机型的更新换代，飞机的用钛量不断增加，这对钛材市场的需求将一触即发。

其五，国际航空业回暖及国际军事采购扩张。民用航空业占全球钛材需求量40%～50%，仅波音787飞机一项，未来20年新增国际钛材需求6.6万吨，美国军用钛材数量由2000吨/年增至5000吨/年，其他项目对钛材料的需求也将快速增长。

其六，石油化工等传统行业的持续发展。石油、化工、氯碱、制盐等是传统用钛材量较大的工业领域，在全球对能源和化工产品需求量和依赖程度无法减少的今天，随着钛材价格的降低，这些传统领域的钛材料应用量还将持续增加。

其七，民生领域应用的不断扩大。钛材料以其良好的生物亲和性和优良的金属性能被广泛应用于医疗、体育等领域。现今95%的医用植入类材料都选择了钛材，随着加工技术的提高，钛材价格的降低，钛材料还将在更广泛的建筑、装饰、餐饮、休闲等高档民生领域发挥越来越积极的作用。

其八，新技术的突破和应用。由于钛材料的强度高、加工性能差，制约了它的应用和发展，近年来3D打印技术的突破和快速应用，给钛应用带来新的契机。3D打印技术也被最先应用于钛材料的加工。技术的不断成熟对钛产业将发生革命性的推动作用，将使制造和加工更加简单易行，钛的应用领域也将随之而不断扩展。

钛加工技术与产品的发展方向

钛技术的发展趋势为：钛的制备和加工技术，包括海绵钛生产、钛合金材料设计及加工过程等的低成本化；大型优质钛合金坯料制备技术，包括新型电子束和等离子冷床炉熔炼技术；高效、短流程钛合金加工技术，包括单次冷床炉熔炼直接轧制技术，钛带连续加工技术生产等；近净成型技术，包括激光成形、精密铸造、精密模锻、超塑成型、扩散连接、喷射成形等；钛的推广应用技术，包括生物医用钛、汽车用钛、建筑用钛等。

钛工业技术发展将集中在以下几个方向：

1.航空工业仍将是钛合金的主要应用领域

在飞机结构设计中，为延长飞机寿命、提高结构效益和安全性，大量采用钛合金大型锻件、承力结构件和连接件，钛合金材料在规格上向两极发展，即更大、更薄、更宽、更厚。

2.信息化、智能化、自动化将更广泛地应用于钛生产加工环节

在钛的冶炼、熔炼、锻造、轧制及其他的加工成形、热处理过程中逐渐采用计算机自动控制，对钛的熔炼－加工－性能－组织进行技术和管理上的改进，并向系统化、集成化方向发展。体现在产品的质量稳定性、一致性及生产效率大大提高。

3.冶炼、熔炼、加工技术发展日新月异，其目的在于提高质量或降低成本

比如电解法等新方法制钛技术、电子束或等离子束冷床炉熔炼技术、快锻技术、带材轧制技术、近净成形技术等。

4.开发新型钛合金，拓展钛及钛合金的新应用领域

钛不仅仅应用于航空航天、核工业等国家重点工业领域，也将更广泛用于民用品。

5.重视可持续发展，关注钛冶金及加工过程的节能降耗和清洁化生产

随着对环保问题越来越关注，原有的粗放式发展模式受到前所未有的挑战，钛冶金也不能例外，各大钛企业都在努力推进节能减排工作。

未来钛产业重点应用领域主要在以下几个方面：

航空航天工业：飞机发动机和骨架、战略火箭发动机的部分零件、卫星天线等；

舰船方面的应用：海底资源勘探、民用船舶、海军装备等；

海洋工程：凝汽器、海洋石油开采、海水淡化装置等；

军工方面：迫击炮身管、反坦克导弹、导弹发射器、坦克防护板、防弹背心等；

化学工业：换热器，其次是钛阳极和容器等；

制盐工业：加热室、泵、阀件、管道等；

冶金工业：稀有金属、贵金属等；

石油工业：塔顶冷却系统的塔体衬里、塔盘及塔顶冷凝管等；

电力工业：滨海电站凝汽器、核电凝汽器等；

医学上：骨科植入、牙科修复、心脏血液支架等；

体育器械：高尔夫球头、网球拍、羽毛球拍、钓鱼竿等；

日用工业品：眼镜架、自行车和赛车、手表、其他钛日用品；

物理气相沉积用靶材。

我国钛材产业的新布局

国内从事钛材生产加工企业约1500家，钛材贸易单位有800多家，规模以上企业400多家。目前我国钛加工材生产企业主要分布在五大区域：华北、东北、西南、西北、华东。不同区域的代表性企业和优势各不相同。主要生产企业有宝钛集团（宝鸡钛业股份有限公司）、西北有色金属研究院（集团）公司、宝钢股份有限公司特殊钢分公司、攀钢集团江油长城特殊钢有限公司、常州中钢精密锻材有限公司、张家港华裕钛业公司、辽阳东方钛业锻造有限公司等。海绵钛资源供给区主要在遵义、攀枝花和洛阳，企业已发展到40多家。标志性科研机构有北京有色金属研究总院、西北有色金属研究院、宝鸡钛产业研究院等。

要想突破一个新的应用领域，其领域的研究设计单位是关键，因为企业往往只把精力放在产品的生产和销售方面，缺乏市场培养开拓的意识。

2014年，宝鸡钛产业研究院与广东建筑设计院就钛材进入建筑领域进行了广泛交流，双方就福建省某国家重点项目建筑装饰用钛签署了合作协议。这个项目一期用钛量达到3万平方米以上，采用国内最先进的多彩钛板生产技术，生产出各种色彩的钛装饰板，作为建筑物的装饰表面。这项工程全部由宝鸡钛产业研究院生产、加工、安装，实现国内建筑装饰用钛材零的突破。