色选机在海绵钛行业的应用及发展
国内海绵钛生产技术及改进方向探讨
我国海绵钛生产,依靠国内力量逐渐实现技术进步,从固定床氯化到沸腾氯化,从填料塔精馏到浮阀塔精馏,从还原蒸馏分离到还原蒸馏联合镁电解从有隔板到大型无隔板,以及实现了镁氯的闭路循环等。
生产规模从百吨级到千吨级,直至达到5000吨经济规模。
但与国外先进水平比较,还存在较大差距。
主要表现在技术经济指标、三废治理、设备配套水平和自动控制等方面。
要扩大规模,实现现代化生产,需要针对目前存在的问题,对现有工艺技术和设备进行改进研究,主要研究方向和课题如下:⒈高品位富钛料的制造技术西方国家使用高品位天然金红石和人造金红石为原料生产海绵钛。
我国缺乏高品位的天然金红石资源和没有品位人造金红石生产,生产海绵钛是以含Ti02相当量92%左右的高钛渣为原料。
高钛渣是采用小型敞口电炉生产的,工厂规模小,技术和设备也很落后,因为要使用沥青为粘结剂,环境污染严重。
严格来讲,这些高钛渣小厂是属于国家政策该淘汰的高能耗高污染的小电炉。
生产含TiO292%的高钛渣的技术改进相当困难,国外也没有相关的技术。
国外的大型密闭电炉只能生产含TiO285%左右的钛渣。
独联体国家的半密闭式电炉也只能生产90%左右的钛渣,而且必须以优质钛铁矿为原料,如果以我国的钛铁矿为原料只能生产85~87%的钛渣。
与96%的天然金红石(杂质4%)和92~94%的人造金红石(杂质6~8%)比较,92%的高钛渣(杂质11%)已是一种“粗粮”。
所以,工厂不希望使用品位比92%高钛渣更低的原料。
而解决高品位原料问题可供水选择的途径有二:其一就是建设大型化高品位富钛料工厂;其二就是从澳大利亚进口高品位人造金红石。
⒉沸腾氯化炉的大型化技术的进一步研究:我国海绵钛生产大型化过程,遇到的最大困难是四氯化钛的制造技术;所以今后应把沸腾氯化炉的大型化、氯化技术水平的提高(包括提高钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、降低尾气氯含量、提高四氯化钛回收率等)是今后研究工作的重点之一。
⒊四氯化钛除钒新工艺目前工业生产中:有铜丝、矿物油和铝粉三种除钒方法。
海绵钛在智能材料中的应用现状与研究进展
海绵钛在智能材料中的应用现状与研究进展海绵钛是一种以钛为基础材料制成的多孔结构材料,其独特的孔隙结构和优异的性能使其在智能材料领域具有广泛的应用前景。
本文将围绕海绵钛在智能材料中的应用现状和研究进展展开讨论。
首先,海绵钛在能量转换和储存领域具有巨大潜力。
由于其高比表面积和良好的导电性能,海绵钛可以用于制备高性能的锂离子电池、超级电容器和光电催化剂等。
研究表明,海绵钛作为电极材料能够提高电池的储能密度和循环稳定性;同时,海绵钛作为催化剂载体可以提高光催化反应的效率。
其次,海绵钛还在传感器和电子器件领域显示出极大的应用潜力。
由于其多孔结构和高表面积特点,海绵钛能够增加传感器的灵敏度和响应速度。
研究人员通过改变海绵钛孔隙结构和微观形貌来调控传感器的性能,并取得了一定的成果。
此外,海绵钛还可以用于制备柔性电子器件,其具备优良的机械柔性和可塑性,有望应用于可穿戴设备、智能皮肤等领域。
此外,海绵钛在声学和光学领域也有广泛的应用前景。
海绵钛的孔隙结构使其具备优异的声音吸收性能,可以用于制备消音材料和声学隔离材料。
研究人员还通过设计海绵钛的孔隙结构和厚度,改善其声学性能。
在光学领域,海绵钛的多孔结构和低折射率特点使其具备良好的光学特性,能够作为光学滤波器、反射镜等光学材料的组成部分。
此外,海绵钛还在生物医学领域显示出巨大的应用潜力。
由于其良好的生物相容性和可调控的孔隙结构,海绵钛可以用于骨组织工程、药物输送和人工器官等方面。
研究人员通过改变海绵钛的孔隙大小和孔隙分布,调控其对细胞黏附和生长的影响,为组织工程提供了重要的支持材料。
此外,海绵钛还可以作为药物的载体用于药物的缓释和靶向输送。
综上所述,海绵钛在智能材料领域呈现出广阔的应用前景。
目前,虽然已经取得了一定的研究进展,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
例如,海绵钛的制备方法仍然有待改进,其性能和应用仍然有待深入研究。
因此,未来的研究方向应该集中在进一步改进海绵钛的制备方法、改善其性能以及探索更广泛的应用领域。
海绵钛材料在城市照明工程中的应用现状与展望
海绵钛材料在城市照明工程中的应用现状与展望随着城市化进程的不断加快,城市照明工程在提升城市亮度、美化城市形象、增强居民生活质量方面起到了重要的作用。
传统的照明材料存在着能源消耗高、光效低、寿命短等问题,而海绵钛材料作为一种新兴的照明材料,具有较高的光效、较低的能耗和较长的使用寿命,在城市照明工程中有着广泛的应用前景。
海绵钛材料是一种以钛为基础的复合材料,具有多孔结构和较高的光反射率。
它与传统的照明材料相比,能够更好地将光线反射出去,提高光的利用效率,从而减少能源的浪费。
海绵钛材料还具有较强的抗老化性能和耐候性,能够在恶劣的环境条件下长时间稳定工作,减少频繁更换材料带来的成本和资源浪费。
在城市照明工程中,海绵钛材料的应用主要体现在以下几个方面:首先,海绵钛材料可用于多种照明设备的制造。
例如,可以通过将海绵钛材料应用于LED灯具外壳中,提高灯具的光反射能力,增加照明距离和照明范围。
同时,海绵钛材料的多孔结构还可以增加灯具的散热效果,保证灯具持久稳定地工作。
其次,海绵钛材料可用于城市照明装饰。
由于其特殊的多孔结构,海绵钛材料可以呈现出不同的质感和颜色,形成独特的视觉效果。
可以将海绵钛材料应用于建筑物的外墙装饰、广告牌的制作等,增强城市夜景的美观度和艺术感。
再次,海绵钛材料可用于照明设备的节能改造。
与传统的照明设备相比,海绵钛材料具有较高的光反射率和较低的能耗,可以有效地提高照明设备的能效,减少能源消耗。
通过更换海绵钛材料,可以降低照明设备的功率,达到节能减排的目的。
此外,海绵钛材料还可以通过应用光导技术,实现城市照明系统的智能化管理。
通过增加光学传感器和控制系统,可以对照明设备进行智能调控和能源监测,实现自动亮度调节、时段控制等功能,提高照明系统的管理效率和精确度。
展望未来,海绵钛材料在城市照明工程中的应用前景非常广阔。
随着技术的不断发展和创新,可以预见海绵钛材料将在以下几个方面得到更多的应用。
首先,海绵钛材料的性能将进一步提高。
世界海绵钛工业的现状及对我国未来发展的思考
世界海绵钛工业的现状及对我国未来发展的思考
现阶段,海绵钛工业在我国的发展受到了较大的促进,国内形成了海绵钛生产标准体系,并且已经研发出多种良好的产品,包括海绵钛板、海绵钛棒、海绵钛织物等。
目前,海绵钛工业在中国的发展已经站在了一个较高的台阶上。
随着中国经济的持续增长,海绵钛工业有望进一步发展壮大,因为随着经济发展,人们消费水平上升,对高技术、高性能产品的需求越来越大,而海绵钛正是具有高技术、高性能的材料。
另外,由于海绵钛具有较高的抗腐蚀性、耐高温性、良好的延展性、韧性和光学性能等优点,因此也可以广泛应用于航天航空、医药、汽车、电子、建筑等众多领域。
从中长期来看,海绵钛产业的发展前景十分广阔,未来将有望取代传统的金属、塑料、玻璃等材料,从而成为现代工业的主要材料。
因此,在未来,我们要加大对海绵钛的研发投入,提升生产技术,提高产品质量,拓展产品应用范围,从而为我国经济发展做出贡献。
国内外海绵钛市场及未来需求分析讲解
国内外海绵钛市场及未来需求分析讲解
一、海绵钛市场概况
1、国内外市场介绍
海绵钛是以金属钛为原料,经过挤压成型后,再经过特殊处理而制成
的具有表面充气孔结构的钛制品。
其优点是表面空心充气孔结构,小比重、低密度,抗衰减、抗冲击力强,可以用在抗冲击力要求高的零件上。
海绵
钛主要应用于航空航天、通信、汽车、医疗等领域。
目前国内海绵钛市场占有率最大的是航空航天领域,像火箭发动机、
发射装置、航空发动机、飞行器等都会使用到海绵钛,其中运载火箭的热
障层、发动机散热器都使用海绵钛。
此外,汽车行业中也会使用海绵钛,
其中的冲压件、发动机散热器都有使用海绵钛,总体上对海绵钛市场的需
求量不断增加。
此外,随着能源互联网的发展,电力行业的建设也会带来
海绵钛市场的发展,电力行业的设备中都会使用到海绵钛,包括变电站的
接线及散热等都会用到海绵钛。
而在国外,因为有更多的航空航天及汽车研发项目,所以对海绵钛的
需求也更大,比如美国的空军、航空航天及汽车行业等等,都能够感受到
海绵钛的重要性及对其的需求。
2、市场供应及价格分析。
海绵钛生产现状及市场分析
国内外海绵钛生产现状及市场分析0 前言钛是一种新型结构材料,具有一系列特殊性能,如密度小、强度大、耐高温、低温性能好,是宇航工业理想的结构材料;同时由于其优良的抗磨性能,特别是优秀的抗海水腐蚀能力,因而是化学、船舶工业的重要材料。
近年来,随着科技的发展和人民生活水平的不断提高,钛加工材的应用领域不断扩大,如汽车、体育娱乐器材、医疗、轻工、建筑等,钛金属在许多领域已成为不可替代或缺少的重要材料,显示出巨大的发展潜力。
我国钛资源极为丰富,遍布全国20个省区,已探明的钛资源储量近5亿t,居世界第一位,尤其是我们攀西地区集中了中国80%以上的钛资源。
客观上讲攀西钛资源量大质差,为其综合利用带来了极大的困难,目前攀钢钛资源的实际利用率仅15%左右。
同时,作为全国最大的钛产业基地,攀钢的钛矿产量仅20多万吨、攀钢本部的钛白仅1万多吨,钛渣生产刚投产且产量也不大,到目前还尚未涉及海绵钛产业,这也在一定程度上造成了攀钢钛产业链的不完整、不均衡。
因此,进一步加快钛资源的深度开发,扩大钛产业规模,延伸钛产业链,就显得非常必要和迫切。
面对国内海绵钛的投资热,对海绵钛的生产及市场进行全面的调研及分析,对攀钢建海绵钛生产线是非常必要的。
1 国内外海绵钛生产现状目前全球生产海绵钛的国家集中在日本、美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰和中国等少数几个国家,所有工厂全部采用镁还原-蒸馏联合法工艺,总产能超过14万t/a。
世界海绵钛实际产量在1990年达到最高峰的10.5万t以后,前几年的产量一直徘徊在6~8万t/a。
2004年以来,由于美、欧、日经济的强劲复苏和我国经济持续高速发展,全球对海绵钛的需求量出现大幅度增长。
在需求增长的强烈拉动下,2006年世界海绵钛产量突破13万t,创出历史新高。
针对这种情况,印度、伊朗和南非等国正在研究发展海绵钛生产,但西欧国家已完全放弃了生产计划。
日本现有2家海绵钛生产工厂,分别是现有产能2.4万t/a的住友钛业和产能1.6万t/a的东邦钛业,1998年合计产量2.4万t,2006年合计产能达到4万t。
海绵钛发展潜力分析报告
海绵钛发展潜力分析报告海绵钛是一种新型多孔金属材料,具有较高的比表面积和孔隙度,广泛应用于催化剂、电极材料、吸附剂等领域。
以下将对海绵钛的发展潜力进行分析。
首先,海绵钛在催化领域具有广阔的应用前景。
由于其多孔的结构和较大的比表面积,海绵钛具有很高的催化活性,能够提高反应速率和选择性,降低催化剂的用量。
海绵钛可以用于氧化反应、还原反应、酯化反应等多种催化反应中,可应用于化工、石油、能源等领域。
其次,海绵钛在电化学领域有着巨大的发展潜力。
海绵钛可作为电极材料应用于电池、超级电容器、氢燃料电池等领域。
与传统的电极材料相比,海绵钛具有更高的电导率、更好的稳定性和更大的电容量,能够提升电化学设备的性能。
此外,海绵钛在吸附领域也有着广泛的应用前景。
其多孔的结构和大的比表面积使其具有优秀的吸附性能,能够高效地吸附有机物、重金属离子等污染物。
海绵钛可应用于水处理、大气污染物净化、废气处理等领域,具有很好的环境应用前景。
此外,随着科技的不断进步和人们对新材料需求的增加,海绵钛的市场需求逐渐扩大。
海绵钛具有制备简单、成本低廉等特点,可以通过模板法、溶胶-凝胶法等多种方法制备,且原料广泛且易获取。
这些因素使得海绵钛具有较大的市场潜力。
然而,海绵钛的发展也存在一些挑战。
首先,目前海绵钛的制备工艺还不够成熟,需要进一步的研究和改进。
其次,海绵钛的稳定性和寿命问题也需要解决,以保证其在实际应用中的长时间稳定性。
此外,海绵钛的材料性能和产业化应用之间存在一定的差距,需要进一步的工业化研发和推广。
综上所述,海绵钛作为一种新型多孔金属材料,具有广阔的应用前景。
在催化、电化学和吸附领域具有重要的应用价值。
随着制备工艺的改进和技术的不断进步,相信海绵钛将在未来得到更广泛的应用和市场发展。
海绵钛生产现状和发展
我国海绵钛生产现状和发展前景邓国珠(北京有色金属研究总院)1、生产状况我院1954年开始研究金属钛的制造技术,1958年开始建立小规模生产装置。
上世纪60年代和70年代初,在抚顺、上海、遵义、宝鸡和沈阳建立海绵钛和钛材加工工厂,形成了从矿石、海绵钛、钛材、设备和工业应用的完整的金属钛生产和应用体系。
至今,世界上只有美国、俄罗斯、日本和中国具有这样的钛生产和应用体系。
但是,由于经济发展水平和钛需求市场的影响,我国金属钛生产的发展速度是缓慢的,到1985年海绵钛年产量才突破千吨。
从1985年至2003年的近二十年间,海绵钛年产量一直在1000吨至3000吨间徘徊。
近几年的发展速度才加快,2004年产量达到4,800吨,2005年9,500吨,2006年达到18,000吨。
按年产量,居世界第四(表1)。
到2006年,我国才有了年产万吨级规模的海绵钛工厂。
与此同时,钛材和应用也达到了相应的规模。
表1 近年来各国海绵钛产量(t/a)在最近几年间我国掀起了海绵钛投资“热”,据不完全统计,全国有近三、四十家大小企业介入投资海绵钛。
其中,有三家年产5000 t规模的工厂已初步建成和部分投产,还有一些年产小于5000 t规模的工厂也已在建或已投产。
从去年开始,发展到一个新阶段,出现一批国有大型企业公司投资建设大型化海绵钛工厂,目前有的已进入设计阶段。
今年我国海绵钛产量预计达到30,000吨。
其中,只有大约一半是工艺和设备较配套的产能,另一半则是不配套的产能。
不配套的产能,主要是在2005~2006年间海绵钛价格上涨,在暴利的刺激下建立起来的小生产线。
这些生产线,大部分只有还原—真空蒸馏系统,靠外购四氯化钛和金属镁生产海绵钛,副产的氯化镁外销,不能实现氯和镁在生产中的循环使用,面临着成本高和环境压力,与国外的大型化工厂比较,缺乏竞争力。
2、技术状况我国海绵钛生产技术,依靠国内力量不断实现进步。
现在主要工序都已采用了国际主流技术(表2),如沸腾氯化技术、浮阀塔精馏技术、还原-蒸馏联合法技术、还原-蒸馏过程计算机控制技术和无隔板槽电解镁技术等。
2024-2025年中国海绵钛发展现状与市场前景分析
一、引言
二、海绵钛的定义与特点
三、2024-2025年中国海绵钛市场规模预测
四、中国海绵钛行业的发展现状
4.1海绵钛的生产技术和工艺
4.2海绵钛的主要应用领域和市场需求
4.3海绵钛行业的市场竞争格局
五、中国海绵钛行业的发展机遇与挑战
5.1国内外环保政策的影响
5.2海绵钛产品的创新与研发
5.3市场竞争的加剧
六、2024-2025年中国海绵钛行业的市场前景
6.1海绵钛市场规模的预测分析
6.2海绵钛行业发展的趋势和方向
6.3市场竞争格局的变化
七、结论
以上为《2024-2025年中国海绵钛发展现状与市场前景分析》的目录,预计1200字以上。
2024年钛材行业应用领域分析及未来市场需求分析
钛材在工业领域的应用越来越广泛,具有重量轻、耐腐蚀、高强度等优点,被广泛应用于航空航天、化工、医疗器械、汽车等行业。
随着科技的不断发展和需求的增长,钛材的市场前景也越来越广阔。
以下是对2024年钛材行业应用领域和未来市场需求的分析。
一、航空航天领域:航空航天是钛材行业的重要应用领域之一、随着航空业的快速发展,飞机制造商对材料的要求也越来越高。
钛材具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能,能够满足航空器的轻量化和高强度要求。
未来,随着航空市场的不断扩大和航天技术的进步,钛材在航空航天领域的需求将持续增长。
二、化工领域:钛材在化工领域的应用主要体现在耐腐蚀设备和管道系统中。
由于钛材具有优异的耐腐蚀性能,能够抵御酸碱腐蚀和高温腐蚀,所以在化工工业中得到广泛应用。
未来,随着石化工业的发展和环境保护要求的提高,对耐腐蚀材料的需求将进一步增加,钛材在化工领域的市场需求将继续增长。
三、医疗器械领域:医疗器械是钛材的另一个重要应用领域。
钛材具有生物相容性好、无毒、低过敏性的特点,非常适合用于制造植入式医疗器械,如人工关节、牙科种植体等。
随着人们对健康关注的增加和医疗技术的进步,对医疗器械的需求将持续增加,钛材在医疗器械领域的市场需求也将呈现增长趋势。
四、汽车领域:钛材在汽车领域的应用也日益增多。
钛材具有轻量化的特点,可以减轻车身重量,提高燃油效率,降低碳排放。
同时,钛材的高强度和耐腐蚀性能也能提升汽车的安全性和寿命。
未来,汽车工业对环保和节能要求的提高将推动钛材在汽车领域的应用进一步增加。
综上所述,2024年钛材行业的应用领域将主要集中在航空航天、化工、医疗器械和汽车等领域。
随着相关领域的不断发展和需求的增长,钛材的市场需求也将持续增加。
同时,随着科技的发展,钛材的应用领域还有望扩展到更多行业,如能源、建筑等。
钛材行业有着广阔的市场前景,投资和发展钛材产业将具备良好的潜力和机会。
海绵钛生产装备现状分析
22I ndustry development行业发展海绵钛生产装备现状分析和奔流(龙蟒佰利联集团股份有限公司,河南 焦作 454191)摘 要:海绵钛生产是钛工业的基础环节,它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。
把钛铁矿变成四氯化钛,再放到密封的不锈钢罐中,充以氩气,使它们与金属镁反应,就得到“海绵钛”。
而近些年许多企业也发现了这一行业的兴起,加大了投资与发展力度,其中某些海绵钛产业的核心装备与技术水平先进程度与国内外前沿水平还有较大距离。
海绵钛产业的生产装备的开发设计,生产技术的同步提升,主要目的就是降低生产成本、提高生产海绵钛的质量与效率。
关键词:海绵钛;生产装备;工艺制造;钛产业;发展趋势中图分类号:TF823 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)09-0022-2收稿日期:2020-05作者简介:和奔流,男,生于1968年,河南焦作人,硕士,高级经济师,研究方向:材料与工程。
钛金属、海绵钛等有色金属的冶炼与应用,一定程度上反映了某个国家或是地区的经济、科技发展水平。
从党的“十二五”计划以来,钛金属的使用与发展就已经被视为重要项目,各前沿产业对于钛金属及其合金的大量使用,比如载人火箭的外壳、飞行器的外壳、潜水勘探设备的发展,这都极大地考验了钛金属及其合金的应用并做出了更高的要求。
此前,国内的钛金属、海绵钛生产行业虽然发展得较快,呈现出合理发展与竞争的蒸蒸日上的状态,但是生产现状存在的缺陷与国内外前沿水平的差距不可忽视,企业想要在竞争发展中存活下来,就必须加强对国内外生产现状的掌握与理解,提前做好准备,合理实现研发、投资与经营战略。
1 海绵钛产业生产现状1.1 国内海绵钛产业生产现状我国最早的海绵钛工业化生产产业出现在建国时期,海绵钛的生产不仅决定了钛金属的冶炼水平,还影响着其他钛金属及其合金材料的应用。
而第一次兴起国内海绵矿生产企业建设的浪潮是在21世纪初期,当时由于国内外海绵钛生产水平较低、产能不足、市场短缺导致了价格上涨迅速,不断有国民经济和社会经济力量加入、加大投资力度,催生了海绵钛生产企业的发展,逐渐提升国内海绵钛的生产产能。
中国海绵钛行业消费结构、产能产量及进出口量
中国海绵钛行业消费结构、产能产量及进出口量海绵钛是由二氧化钛含量90%以上的钛矿或高钛渣经过氯化精制得到四氯化钛,四氯化钛再与镁高温下发生还原反应生成海绵钛与氯化镁。
海绵钛经过熔炼、锻造、轧制和挤压制成钛锭、钛材等。
终端应用全球需求以航空和工业为主,分别占比46%和43%;国内需求以化工和航空为主,分别占比46%和15%。
钛精矿进口量减少,推升进口钛矿价格上涨。
2019年受肯尼亚原矿资源枯竭、Melior谷德康项目停产、SibelcoAustralia年底停产、力拓南非RBM矿停产、越南和印度钛矿出口配额受限等原因,全球钛矿供应紧张,我国钛精矿进口量同比下滑16.2%,支撑进口钛矿价格持续上行。
2019年进口钛矿平均价格上行幅度为25美元/吨,其中澳大利亚50%精矿涨价幅度达到40美元/吨。
以1吨钛白粉消耗2.5吨钛精矿(50%TiO2)计算,原材料涨价将导致每吨钛白粉成本上升435元。
全球海绵钛产能于2015年达到历史高点,2016-2017年行业阵痛产能出清,2018-2019年随着下游需求快速增长,产品价格触底回升,企业盈利大幅好转,当前产品价格已由底部4.55万元/吨涨至目前约8万元/吨。
钛材在航空等新兴领域的应用前景广阔,未来十年仅国内航天、航空、航海等高端领域年需求有望达到4-5万吨,若汽车领域用钛得到推广,预计钛材年需求量将逾百万吨。
钛材具有密度小、比强度高的特点(相同强度下,可减重40%以上),耐热性、耐低温性、耐腐蚀性好等特性。
在航空、航天、海洋、汽车、陆军装备、生物医疗新兴等领域均有大量需求。
预计十年后民用钛材年需求量将达到7.7万吨,若中国得到1/3订单,即2.6万吨;此外,中国主要特种用途飞机钛合金年需求量有望达到1.5万吨;海军强国战略有望带来钛合金年需求4900吨,若新增钛合金潜艇、钛合金深海空间站等,有望进一步增加9000吨年需求等。
全球2018年汽车产量9563万辆,若其中单辆钛合金消耗量达到10kg,则年需求钛合金为95.6万吨。
市场规模达49亿元-中国海绵钛行业市场现状及其发展趋势分析
市场规模达49亿元,中国海绵钛行业市场现状及其发展趋势分析[图]海绵钛是指用金属热还原法生产出的海绵状金属钛。
纯度一般在99.1~99.7之间,可以根据纯度分为WHTiO至MHTi4五个等级。
海绵钛不能直接用于工业终端使用,必须把它们在电炉中熔化成液体铸成钛锭,才能用于钛材、钛粉及其他钛构件的生产,海绵钛是制取工业钛合金的主要原料,是钛工业的基础环节。
从金属钛的特点来看,钛具有密度小,机械强度大,容易加工的优良特点。
但钛的塑性主要依赖于纯度。
纯度越高,塑性越大,生产高端构件的效果更好,海绵钛是钛加工行业的上游,海绵钛的纯度在很大程度上会直接影响下游钛材产品的性能与应用范围。
我国海绵钛的产能整体过剩,航空航天级高端海绵钛产能匮乏。
我国海绵钛市场总体可以分为三个阶段,即20世纪50年代-70年代的起步与初步发展期,二是改革开放到2012前后的快速发展期,三是2013至今的调整期。
改革开放之后,在国务院的推动下,中国的钛工业高速发展,应用范围不断拓宽,行业生产规模不断扩大,但大部分产品都是纯度相对较低的低端产品,高端产品主要依靠进口。
2013年前后,由于宏观经济下行压力逐渐增加,下游需求产品结构升级转化,在供给侧结构改革的作用下,我国海绵钛市场出现显著的下滑,产能利用率逐渐走低,大量产能停产,2015年我国海绵钛产能迅速下降至8.80万吨,之后在不断回升的需求下缓慢增长,2018年我国海绵钛产能达到了10.70万吨,但产能利用率依然保持在70%左右,是一个相对较高的水平。
2010-2018年中国海绵钛产能走势从产量变化来看,产量的变动与产能利用率的高低往往是导致产能变化的先导因素,2014年,我国海绵钛产量迅速降低,产能利用率下降至近几年的最低点45.2%,部分不具备竞争优势的企业直接退出了市场,在供给侧改革的推动下,行业产能利用率逐渐回升,处于一个产能偏紧的局面,2018年我国海绵钛产能比2017年增长了10.7%,产量同比增长了2.8%,达到74953t。
海绵钛生产现状及发展展望
海绵钛生产现状及发展展望作者:欧德怀来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第12期摘要:钛具有比重轻、强度高、耐热、耐腐蚀性好的突出优势,是优异的结构材料和功能材料,在国防、石油化工、冶金、医疗等领域中应用非常广泛。
质量纯度为99.1~99.7%的海绵钛是制备钛合金的重要基础原料。
尤其在航空航天方面,钛金属成为举足轻重的材料。
我国海绵钛产量位居世界首位,已形成一套完整的生产体系。
我国的钛资源储量丰富,仅攀西地的钒钛磁铁矿资源就超过100亿t。
本文主要就海绵钛生产现状及发展展望进行了分析。
关键词:海绵钛;二氧化钛;生产技术;趋势1 我国海绵钛生产发展现状我国钛工业开始于1958年,1958年在抚顺铝厂完成了海绵钛的工业试验,成立了中国第一个海绵钛生产车间。
经过了半个世纪的努力,我国自主建立了从钛矿开采到生产出钛件的完整钛工业体系,掌握了海绵钛生产和加工过程中的诸多技术。
几乎国外用钛的所有领域,我国都有使用,但是用钛量均不是很大,而且我国的钛工业规模偏小,集中度不够。
目前,国外仅有七家海绵钛生产厂,除美国ATI海绵钛厂产能在10000t/a以外,其他六家产能均在12000t/a 以上。
而我国的海绵钛生产企业有十几家,比国际上所有钛生产加工企业总和还多。
90年代以来,随着人们对钛的优良性能的认识加深,钛在我国的应用范围越来越广,用量越来越大,已形成包括氯碱、发电、化工合成、体育、医疗等在内的几大用钛行业。
近年来,我国钛工业进入了一个快速发展的阶段,钛及钛合金产量高速增长,在2005年海绵钛暴利的驱动下,许多海绵钛生产企业纷纷扩建或新建项目,中国的钛产业一下子进入了大发展时期,到2008年达到顶峰。
中国也由过去世界排名靠后的海绵钛生产国一跃成为当今最大的海绵钛生产国。
但中国海绵钛产业也受到全球经济危机的影响,2009年的产量又大幅下降。
2010年以来,随着中国及全球经济形势的好转,钛工业市场也逐步回升,国内大飞机计划以及空间站、嫦娥计划都将进一步带动钛的需求增加。
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色选机在海绵钛行业的应用及发展
摘要:围绕“中国制造2025”战略,国家新材料产业发展会在钛及钛材应用领域不断扩展,海绵钛
产能的持续增长势不可挡,随着产量的不断增加,后续加工企业对高端产品原料的要求也将会逐渐提升,海
绵钛企业不仅要在还原蒸馏生产阶段控制好产品质量,更要加大产品的挑选力度,确保高品质产品供给客户。
在海绵钛挑选作业中采用高精度自动分选设备代替传统的人工分拣也将成为优化改进的必然趋势,由此达到
降低人为因素导致的质量风险、增加工作效率、降低挑选成本的目的。
关键词:色选机海绵钛
1 前言
从2014年开始,国内个别海绵钛企业已开始尝试采用在茶叶、种子等领域
运用较广泛的色选机对海绵钛产品进行分选,由于海绵钛产品色差较小、粒度范
围广等原因,当时的色选机精度无法满足分选要求,整体使用效果并不乐观。
随
着科技的不断进步,色选机的技术日趋成熟,自动化程度越来越高,色选机设备
的价格也逐年降低,随着近两年国内海绵钛行业的回暖,多数企业在色选机的运
用上从观望转变为实践,海绵钛产品全自动分选值得期待。
2 色选机的基本介绍
色选机是根据物料光学特性的差异,利用光电探测技术将颗粒物料中的一色
颗粒自动分拣出来的设备。
目前色选机被用于散体物料或包装工业品、食品品质
检测和分级等领域[1]。
2.1 目前行业内色选机的组成
2.1.1 高分辨率彩色CCD图像传感器
光学探测系统是色选机工作的核心,主要功能是通过采集光信号与识别物料,根据光信号将成品和次品分开,物料通过检测区时通过光信号识别将信号反馈给
处理系统分辨成品和次品。
目前海绵钛色选机采用2048像全素彩色CCD相机,
可识别出轻微的色差和较小的色差。
2.1.2 信号处理系统
如上所述,信号处理系统主要是通过图像传感器反馈的图像分辨出成品与次品。
在物料经过检测区域时由图像传感器将图像转变为信号传达到信号处理系统,再由信号处理系统通过物料的光学特性将有缺陷的次品与成品识别出来并传达给
分离系统,由分离系统将成品与次品分开,是物料检测的重要组成部分。
2.1.3 分离系统
现阶段主要应用的是气动喷嘴,气动喷嘴有着速度快、准确性高、使用寿命
长的特点。
2.1.4 操作系统
主要是电气系统和软件控制系统组成,软件控制系统主要可对所选物料建立
数据库以便于更好地识别出次品。
也可对色选的精度、色选速度进行调节。
随着
科技不断发展,相信色选机的操作系统可以配备更多功能。
2.1.5 履带式传送系统
履带式结构输送物料,均匀的送料速度配合图像传感器不仅能大大增加色选
精度,又能增加色选机的工作区间,提高产能。
2.2色选机在海绵钛中的工作原理:
被选物从顶部的料斗进入机器,通过振动器装置的振动,被选物料沿通道下滑,到达传送带,以固定的速度和方向进入分选室内的观察区,并从传感器和背
景板间穿过。
在光源的作用下,根据光的强弱以及颜色的变化,使系统产生输出
信号驱动电磁阀工作吹出异色颗粒至接料斗的废腔内,而好的被选物料继续下落
至接料斗成品腔内,从而达到甄别目的。
3 海绵钛的基本描述
国标GB/T2524-2019中对海绵钛的外观质量描述:产品应为浅灰色或银灰色
海绵状,表面清洁,目视无可见夹杂物,可允许有部分有缺陷的海绵钛块。
有缺陷的海绵钛块是指:具有明显的暗黄色或者亮黄色的氧化海绵钛块;带有暗黄色或亮黄色痕迹的氧化和富氮的海绵钛块;带有明显氯化物残余的海绵钛块;带有残渣的海绵钛块;高铁及其伴生元素的海绵钛块;带有吸潮痕迹的表面呈暗灰色的海绵钛等[2]。
3.1常见的外观不合格的海绵钛及杂物
铁高:颜色发亮、绿色边皮。
主要为超温结晶或与铁反应形成钛铁合金或在还原蒸馏过程的反应器罐壁未除锈完全或使用新反应器。
氯高:钛块泛白色、发黄、发蓝、发黑。
主要由于蒸馏不完全导致含氯化物高或是海绵钛放置时间过长,氯化物变质。
氮高:钛块发灰、发黄。
主要由于还原蒸馏过程进入空气,或是原料氮高。
氧高:亮黄色。
主要为还原蒸馏过程进入空气或是剪切破碎过程中海绵钛温度过高氧化。
被污染品:局部粘上油漆、铁锈、线头等、线头、头发、扫帚须、皮带上的胶皮等。
其它如明亮块,单面或多面发亮的钛块,薄皮状的海绵钛等。
4 为什么要对海绵钛进行挑选
海绵钛是钛及钛合金产品的重要原料,质量必须满足国家标准的要求。
国标对海绵钛的粒度、元素含量、布氏硬度和外观质量有着明确的规定。
但海绵钛内在的质量在还蒸生产工序已经基本确定,海绵钛的破碎筛分主要是将海绵钛块破碎成粒度符合要求的海绵钛产品,在破碎过程中,通过破碎机齿盘与海绵钛块之间剪切从而达到破碎效果,但在生产过程中连续作业导致齿盘发热,在与钛块的接触过程中部分钛块受热氧化导致表面颜色发生变化,有表面发黄和发蓝现象,属于外观不合格产品,而外观质量的控制主要集中在海绵钛挑选这道工序。
通过购买市场上主要几个海绵钛生产厂家的产品对比,发现里面有大量非钛物和变色
的变质钛。
所以海绵钛如果不经过仔细的分拣,势必会给钛及钛合金的产品质量
造成不利影响[3-4]。
4.1目前海绵钛挑选过程中存在的问题
目前国内海绵钛的挑选主要存在两种形式,一种是平台挑选,是将破碎后的
海绵钛散落在平台上,由人工进行挑选。
另一种是皮带挑选,是分拣工在运行的
皮带上挑选。
两种形式都需要大量的人力,随着全球高新技术产业的发展,对海
绵钛的需求量急剧上升,传统的人工分拣若想跟得上产量的增加,必须增加人员,但人工分拣海绵钛也有一些缺点,如人工分拣除去杂质等,挑选难度较大。
大批
量的生产增加员工的劳动强度,而且人工挑选对环境的要求较高,尤其是光源对
挑选质量的影响,长时间工作还会导致员工发生眼花、视力下降等职业病。
5 目前的应用与发展
色选机的色选精度、生产效率、色选带出比是海绵钛挑选中的核心,色选精
度高则海绵钛的外观质量有保证,间接地影响着化学元素的检测。
色选效率高工
作效率快,单位时间的产量就会增加。
色选带出比的降低则会减少废钛的产生,
成品多则售价高。
因此色选机的应用需要考虑到效率和质量的结合。
伴随着色选机行业技术的不断发展,现已有多家海绵钛生产企业采用了色选
机对海绵钛进行分拣。
以下是海绵钛生产企业中海绵钛色选机使用的基本情况:
从厂家反馈的资料来看,双瑞万基的物料情况比较复杂,有反光的,有单面反光的,还有双面反光的,有带有杂色还有明块,还有发淡紫色和发黄的物料,色选机都可以有效的识别并分选出来,尤其是对小颗粒的分选效果很好。
只不过如果杂质含量较大的话带出合格物料的量也会增多。
通过上述厂家的使用情况可以明确的是现阶段色选机可以代替人工进行海绵钛的分拣工作,但是由于带出量大,在分拣过程中会将好料带出,所以在后端需要人工再进行复检,但即便如此色选机的应用也大大降低了人工的工作量,由机器代替人工也增加了工作的可靠性。
6 目前色选机在海绵钛分选方面需要重视以下几点的提升
6.1精度的提升
(1)通过精度的提升,更好地检测出异色钛以及异物。
(2)建立不合格产品数据库,对异色钛、亮面钛以及杂物等能准确识别。
6.2产量的提升
(1)增加色选机的色选能力,可以通过多台色选机色选种类不同将色选系统串联起来多次分选,增加筛选能力。
(2)优化设备的配置,增加单位色选机的检测能力。
6.3分选性能稳定
(1)海绵钛破碎车间内会有较大量粉尘,应解决钛粉进入精细零部件对色选稳定性产生影响。
(2)海绵钛下料过程中或是厂房内的振动筛带动平台振动时对图像成形的影响。
6.4操作简便性
操作面板设置更加简单,操作人员容易上手。
6.5设备的可靠性
(1)减少设备的故障率,提升软件系统的可靠性,避免因软件问题影响到正常生产。
(2)喷嘴的工作性能的提升。
7 未来在海绵钛行业的发展方向
7.1设备准确性有效地提升,准确率的提升可以有效解决带出比高的问题,色选效果更加稳定就可以取消人工复检从而完全代替人工实现工序的自动化。
7.2更加的智能与高效,通过对筛出物的占比乃至颜色变化的程度准确体现出此炉海绵钛的破碎效果,以便上游对工艺的调整。
参考文献
[1]国标GB/T2524-2019海绵钛[S]
[2]张朝富,李操,杨会宾,李志房.色选机在大米行业的发展及应用[J].粮食与饲料工业,2017
[3]一种海绵钛挑选机的制作方法[P]
[4]一种用于海绵钛产品中异色钛的去除装置的制作方法[P]。