项目涉及的产品是钛基合金,具体包括钛铁合金、钛铝合金以及钛铝钒合金等,其广泛用于冶金、国防、军工、航空、航天以及生物医学等领域。目前,现有的钛及钛合金等钛材的利用流程仍全是高钛渣/金红石-高温氯化-真空还原-精制-海绵钛-破碎-真空熔炼-钛材这一高能耗、高污染的高成本生产工艺。东北大学在国家973、国家自然科学基金以及企业重大科技攻关等项目的联合资助下,针对现有金属热还原法直接制备钛基合金存在的钛氧化物还原不彻底等技术难题,发明了基于喷吹金属蒸气深度多级还原直接冶炼钛基合金的新技术,并突破了其喷吹金属蒸气深度还原装备的技术难题,建成了吨级规模的基于喷吹深度多级还原装备。成功制备出氧含量低于0.6%的低氧高钛铁;氧含量低于0.1%,氮含量低于200ppm的钛铝合金及钛铝钒合金,目前已完成20kg规模的放大试验,建成了吨级规模的基于喷吹深度多级还原核心装备,进入产业化和推广应用阶段。核心成果已获得国家发明专利6项,整体技术及装备水平世界领先。
项目研究形成了从方法-产品-装备的原始创新,突破直接热还原法制备钛基合金的技术难题,实现了钛合金的短流程清洁制备,为国家安全建设和社会经济建设提供了战略物质保障社会经济效益显著。
未来5年,我国特种钢精炼用高钛铁合金用量可达30万吨,若投资建立一条深度多级还原直接冶炼低氧高钛铁的生产线,可实现年产量5000吨的规模,其总产值可达2.5亿元以上,年均创造效益约5000万元。建设一条1000吨规模的钛铝基钛合金生产,其总产值可达2亿元以上,年均创造效益约5000~8000万元。因此项目建设将极大地拉动地方经济。
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