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明知山有虎 偏向虎山行
——攀鋼攻克電解鎂技術難題、推進鈦資源縱深利用紀略

2020-07-09 08:48:00

  本報記者 孟祥林 通訊員 尹久紅 王笑竹 王文鋒

  日前,四川省科學技術獎勵大會公布了2019年度四川省科技進步獎獲獎名單。其中,鞍鋼集團攀鋼報送的“基于海綿鈦用大型流水線電解鎂關鍵工藝技術開發及應用”項目獲得一等獎。評委高度評價道:“該項目攻克了國內外幾十年懸而未決的流水線電解鎂技術難題?!?/span>
  鈦由于具有其他金屬無可比擬的優良特性,如耐高溫、低溫,抗強酸、強堿,以及高強度、低密度等,被廣泛應用于航空、航天、艦船、海洋、能源、化工、冶金、建筑和醫療等領域,更被譽為“國家戰略金屬”“太空金屬”。鈦產業因而成為國家重點支持發展的產業。
  海綿鈦是制取工業鈦合金的主要原料,在全流程海綿鈦生產中,電解鎂工藝是一項關鍵工藝。流水線電解鎂是一種先進的電解法制鎂技術,是全流程海綿鈦實現鎂氯循環的關鍵和提質降本增效的核心。攀鋼擁有一條電流強度最大達到200kA(千安培)的大型流水線電解鎂生產線。但由于技術掌控難度大,該項目從一開始運行就面臨著電解槽泄漏嚴重、多臺槽組成的流水線系統無法建立和建立起來后卻無法連續穩定運行,以及電流效率低、精鎂質量差、生產成本高等諸多難題。這對于完全無先例可循、沒有任何經驗可借鑒的攀鋼來說,是極大的挑戰。
  明知山有虎,偏向虎山行。攀鋼決心要攻克這個世界性難題,提升海綿鈦的核心競爭力。2013年,攀鋼成立了“高品質海綿鈦制備工藝與技術集成”科研項目組,“基于海綿鈦用大型流水線電解鎂關鍵工藝技術開發與應用”便是其中最關鍵的子項目之一。該科研項目組將“開發設計一種適合于流水線系統的電解質組分”“研究系統物料平衡與能量平衡,解決系統物質流和能量流難以建立及維系難題”“創建電解槽監控模型”作為攻關的重點。經過2年多的艱苦攻關,歷經上百次試驗,該科研項目組于2015年11月20日首次實現了多臺電解槽流水線系統的集約化操控,勞動生產率和自控程度顯著提升。
  接下來,便該攻克電解鎂流水線系統連續穩定運行以及精鎂質量不佳、能耗高、生產成本高等系列問題了。
  2016年3月份,攀鋼海綿鈦分公司首席工程師姜寶偉加入該科研項目組,成為項目帶頭人。姜寶偉從事有色金屬研究20多年,有著豐富的生產實踐經驗和扎實的理論知識。他和科研項目組成員每天守在現場,監測電解槽電極溫度、電解質成分等;每周召開2次攻關會,查找設備、操作、工藝等諸多單一問題和耦合問題,并制訂應對措施。姜寶偉告訴《中國冶金報》記者,在最艱難的3個月時間里,他都是在凌晨2點過后才休息。
  2016年6月份,該項目再次取得突破性進展,電解槽電流強度首次達到工藝設計水平,全面改善了電解鎂流水線系統關鍵技術參數和指標,電解槽使用壽命延長2.75倍,其他指標得到大幅優化,生產成本得到有效控制。這也標志著該項目攻關達到了既定目標,獲得了成功。隨后,該項目成果應用到海綿鈦生產中,對攀鋼海綿鈦產量連續4年居國內領先地位、提升攀西鈦資源綜合利用水平起到了很大的促進作用。
  截至目前,該項目獲得國家專利授權21項,極大地提升了我國電解鎂行業的整體技術水平和攀鋼海綿鈦產品的國際競爭力。
  《中國冶金報》(2020年07月09日 05版五版)

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:宋玉錚

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