球形钛及钛合金粉末产业化被鞍钢推进一大步

从鞍钢集团钒钛(钢铁)研究院传来消息,该院钛金属技术研究所增材制造项目团队日前完成了氩气站的建设和雾化设备的匹配性调试工作。这标志着该院3D打印用球形钛合金粉末制备技术攻关取得阶段性进展,为球形钛及钛合金粉末产业化生产奠定了基础。

据悉,3D打印用金属粉末材料包括钛合金、铝合金、青铜合金、镍合金等,钛合金粉末在金属零件3D打印产业链中最为重要,也是最大的价值所在。电极感应气雾化法是目前世界上工业化生产钛合金粉末的主要方法之一,也是国内批量化工业生产3D激光打印用球形钛合金粉末的唯一方法。其制备的粉末具有纯度高、氧含量低、粉末粒度可控、生产成本低及球形度高等优点。

2015年,鞍钢集团钒钛(钢铁)研究院钛金属技术研究所开始筹备建设3D打印用球形钛及钛合金粉末制备平台。2016年完成气雾化设备的基础配套和安装调试,在2017年通过系统研究,并对气雾化设备进行了初步改造,打通了气雾化制备球形钛及钛合金粉末工艺流程,得到了质量稳定的合格产品,整体技术及产品质量达到了国际先进水平。2018年在激光打印用球形钛合金粉末制备方面取得突破,产品指标与世界顶级水平的德国ALD公司产品指标相当。

今年以来,该研究院增材制造项目团队深入推进高端球形钛合金粉末制备研究,将实验室研究成果向产业化生产转化,相继完成了氩气站建设和雾化设备的匹配性研究。目前,该项目团队正以市场为依托,逐步将实验室研究成果落地,争取尽快实现产业化,助力我国扭转在高端球形钛合金粉末领域受制于国外的被动局面。

鞍钢集团钒钛(钢铁)研究院(攀钢集团研究院有限公司)(以下简称“研究院”)是鞍钢集团三大研究院之一,是攀钢集团的核心研发机构,是中国最具影响力的以钒钛为主的国家级综合性研究开发机构。其前身是1964年在辽宁鞍山建立的鞍山钢铁研究院,同年10月国家科委、国家计委决定内迁四川,更名为冶金工业部西南钢铁研究院;1972年更名为冶金工业部攀枝花钢铁研究院;1983年进入攀钢集团组成生产——科研联合体;2000年,作为国家242家科研院所之一转制为科技型企业;2013年变更为鞍钢集团钒钛(钢铁)研究院。

    研究院以攀西钒钛磁铁矿综合开发利用及其产业链延伸为主线,以提高资源利用效率和产业结构层次、拓展钒钛应用领域为目标,重点围绕钒钛磁铁矿的冶金分离(铁、钒、钛、铬)、钒钛制备新技术、钒钛精细化工产品、钛及其特种材料、钒钛钢新材料、含钒铁道用钢、稀贵金属的回收利用、能源环保等方向领域,开展相关重点应用基础、重大前沿共性技术、关键瓶颈技术及工程转化等研发。研究院包括攀枝花、成都、北京三个研发基地。按照“一产业一研究所”“一战略产品(工艺平台)一项目团队”的基本模式,下设钒技术研究所、钛化工技术研究所、钛金属技术研究所、汽车与家电用钢技术研究所、材料工程技术研究所、矿冶技术研究所、环保技术研究所、轨道交通用钢技术研究所、特钢技术研究所、分析测试中心、技术发展研究中心、科研保障中心、成果转化中心。

    现有员工1000余人,其中科技人员600余人,包括外聘院士、知名教授,国家有突出贡献中青年专家,新世纪百千万工程国家级人选,国务院政府津贴专家等40余人;四川省有突出贡献专家、学术技术带头人及后备人选20余人;博士、硕士研究生300余人;高级技术职称人员230余人。

    研究院拥有以国家级技术中心、钒钛资源综合利用国家重点实验室为核心的技术研发平台;拥有以国家钒钛质检中心、CNAS、CMA为代表的分析检测平台;拥有以钒钛磁铁矿资源综合利用产业技术创新战略联盟、四川省院士工作站、博士后工作站为代表的智力共享平台;拥有以系列钒钛中试线为特色的工程转化及产业孵化平台。现有总资产13亿元,仪器设备4000余台(套)。先后建成高炉冶炼、板带冷轧、板材成型、金属热处理、腐蚀与防护、金属焊接、流态化、沸腾氯化、钛白产品研究及应用、钛冶金铸造、钒钛电化学、钛钢联合轧制、数值仿真等30多个专业实验室和10万t/a钒钛矿资源综合利用新工艺、1万t/a高炉渣生产四氯化钛、5000t/a高品质富钛料、300t/a钛白新产品试制、涂层实验线等6条特色中试线。与清华大学、哈尔滨工业大学、西南交通大学、中国铁道科学院、长虹、美的、万控等高校、科研院所和企业共建联合实验室。

    建院以来,攻克了普通高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿的世界难题,使“呆矿”变成了经济资源,拉开了钒钛资源综合开发利用的序幕;开发出了雾化提钒、转炉提钒等成套装备技术,使我国从钒进口国一跃成为钒出口国,攀钢发展成为世界第一大产钒企业;开创了钒钛磁铁矿中钛资源回收利用的先河,改变了世界钛资源的分布与结构,攀钢成为我国最大的钛原料基地。获得国家、省(部、行业协会)、市等各级科技进步奖1100余项,其中国家级成果25项、省部级成果313项。获得专利权1500余项,其中发明专利1200余项、国际专利80项。年发表论文200余篇。