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國內(nèi)外新聞

鈦行業(yè)工程設(shè)計(jì)專家

2015年5月，來自美國西雅圖的Parker, Messana & Associates, Inc.公司(以下簡稱PMA公司)參加了中國鈦谷(寶雞)產(chǎn)品交易博覽會(huì)。從PMA公司的宣傳資料中了解到：該公司是一家可提供全面服務(wù)的工程設(shè)計(jì)公司(圖1)，成立二十多年來，先后為全球石油、天燃?xì)?、化工、冶金等行業(yè)提供了高品質(zhì)的工程設(shè)計(jì)、工程建設(shè)及后序的支撐服務(wù)。尤其是在金屬鈦領(lǐng)域，服務(wù)團(tuán)隊(duì)中有超過40年鈦行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員，已與亞洲、歐洲和美國的許多大型鈦生產(chǎn)商合作，掌握了一些獨(dú)特的技術(shù)，擁有全球性的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。

圖1 PMA公司總裁Tom Messana先生和副總裁Jeff York先生

圖2 編輯部與PMA公司進(jìn)行交流

展會(huì)期間,《鈦工業(yè)進(jìn)展》編輯部與PMA公司總裁Tom Messana先生以及副總裁Jeff York先生進(jìn)行了深度接觸和交流(圖2)。Tom Messana先生興致勃勃地向編輯部介紹說：我們公司在全世界海綿鈦及鈦的熔煉、鍛造、軋制、擠壓等領(lǐng)域都十分活躍，世界上最新的熔煉車間即由我們設(shè)計(jì)完成；我們十分了解當(dāng)下世界上頂級(jí)的生產(chǎn)工藝，并且與世界上最好的設(shè)備供應(yīng)商緊密合作，能夠?qū)@些領(lǐng)域出現(xiàn)的問題提出最佳解決方案，參與了鈦業(yè)領(lǐng)域多項(xiàng)生產(chǎn)裝備及生產(chǎn)工藝技術(shù)的開發(fā)，掌握了海綿鈦生產(chǎn)工藝和裝置、海綿鈦破碎工藝和設(shè)備、鈦板真空蠕變校平工藝和裝置等獨(dú)特的技術(shù)，可為使用者帶來豐厚的利益。接下來，Tom Messana先生就編輯部感興趣的轉(zhuǎn)子級(jí)及航空級(jí)海綿鈦生產(chǎn)和鈦板真空蠕變校平技術(shù)等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

一、獨(dú)有的海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)

眾所周知，航空用轉(zhuǎn)子級(jí)鈦材最忌諱出現(xiàn)氮化鈦顆粒。這是因?yàn)榈侇w粒的存在，會(huì)導(dǎo)致熔煉產(chǎn)品中出現(xiàn)硬α空洞，即俗稱的低密度夾雜。這種夾雜對于航空用的轉(zhuǎn)子級(jí)產(chǎn)品是潛在的致命缺陷。雖然冷床爐熔煉技術(shù)就是為避免熔煉產(chǎn)品中存在氮化鈦顆粒等缺陷而開發(fā)的，但是實(shí)踐證明，僅依靠冷床爐熔煉是無法完全消除鈦錠中的此類缺陷。目前，所有通過認(rèn)證的用于生產(chǎn)轉(zhuǎn)子或優(yōu)質(zhì)航空級(jí)別產(chǎn)品的海綿鈦均是不含氮化鈦顆粒的。PMA公司專注于不含氮化鈦的優(yōu)質(zhì)海綿鈦工程技術(shù)和工藝技術(shù)的開發(fā)。

圖3 T型組件

我們通過還蒸罐、罐蓋、T型組件(圖3)裝置的特殊設(shè)計(jì)、連接體熱膨脹問題的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)以及避免蒸餾階段開罐等，實(shí)現(xiàn)了罐和罐蓋、罐體和罐體之間連接靈活、密封性好，并配備了嚴(yán)格的操作和維護(hù)程序，可以有效地防止高風(fēng)險(xiǎn)類雜質(zhì)生成，將氮化鈦顆粒出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)降至低于1/30批次。

我們通過專門設(shè)計(jì)和開發(fā)的進(jìn)料、壓力等各類控制系統(tǒng)，結(jié)合使用十分成熟的儀表包，可準(zhǔn)確地控制物料配比和還原罐的液位，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)過程穩(wěn)定、可重復(fù)性控制，基本不依賴操作人員的水平，生產(chǎn)的海綿鈦坨95%可熔煉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)產(chǎn)品，90%可熔煉生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，80%可熔煉生產(chǎn)轉(zhuǎn)子級(jí)產(chǎn)品，無需人工挑揀。并且進(jìn)行全程記錄，自動(dòng)獲取各批次海綿鈦產(chǎn)品數(shù)據(jù)，這對于轉(zhuǎn)子級(jí)海綿鈦生產(chǎn)，追蹤每一批次產(chǎn)品數(shù)據(jù)是十分重要的。我們的生產(chǎn)工藝已為飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)廠商所熟知，很容易通過他們的認(rèn)證。

我們依據(jù)剪切原理，采用平板剪切機(jī)(圖4a)來完成海綿鈦坨的主要破碎工作；再經(jīng)分選，將粒度在20～75 mm的海綿鈦顆粒在傾斜剪切機(jī)(圖4b)內(nèi)破碎；最后將粒度在12.7～20 mm的海綿鈦顆粒在旋轉(zhuǎn)剪切機(jī)(圖4c)內(nèi)破碎，直至鈦坨100%破碎成小于12.7 mm的顆粒。如果需要，還可將粒度進(jìn)一步降低。 破碎裝置自動(dòng)化程度高，易于操作和檢維修，所需的工作人員很少。避免了采用碾壓法破碎而使海綿鈦顆粒密度增加無法進(jìn)一步破碎的問題，以及海綿鈦顆粒在破碎機(jī)中停留的時(shí)間過長、溫度升高而氧化變色的問題。

圖4 PMA公司海綿鈦破碎設(shè)備

總之，我們公司開發(fā)的海綿鈦工程技術(shù)，通過精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)、精益的連接設(shè)計(jì)、先進(jìn)的破碎工藝、自動(dòng)化的檢測和記錄，形成了明顯的競爭優(yōu)勢。過去中國的勞動(dòng)力價(jià)格僅為美國的10%或更低，而近期的市場調(diào)查表明，中國的勞動(dòng)力價(jià)格已升至美國的50%以上。勞動(dòng)力價(jià)格已成為中國海綿鈦生產(chǎn)成本的重要組成部分。中國年產(chǎn)1萬噸的海綿鈦廠，通常需要400名工人，而我們開發(fā)的生產(chǎn)技術(shù)可使人數(shù)降至100名。這意味著海綿鈦廠可節(jié)約75%的勞動(dòng)力成本支出。

二、獨(dú)有的板材真空蠕變校平技術(shù)

我們公司開發(fā)的鈦板真空蠕變校平系統(tǒng)先進(jìn)、高效、節(jié)能。其最大校平尺寸為12 m×8 m×0.15 m，可對厚度為0.15 m的單張鈦板校平，也可對疊加厚度為0.15 m的多塊鈦板同時(shí)校平，并保證校平后校平精度<0.15 mm；加熱速度>100 ℃/h，板材任意截面的溫差為±10 ℃；冷卻迅速，一個(gè)循環(huán)為40 h；幾乎不需要檢維修，加熱器、熱電偶等類似部件的檢維修均可在幾分鐘內(nèi)完成。除鈦板的裝卸外，整個(gè)校平過程基本不需要操作人員。校平控制系統(tǒng)和歸檔功能能夠滿足要求苛刻的板材生產(chǎn)，并已通過了美國國家航空航天和國防合同方授信項(xiàng)目(NADCAP)認(rèn)證，我們可協(xié)助客戶獲得此項(xiàng)認(rèn)證。另外，還可根據(jù)客戶的需求定制系統(tǒng)，提供總包服務(wù)。

Tom Messana先生的詳細(xì)介紹結(jié)束后，興奮地翻閱著《鈦工業(yè)進(jìn)展》雜志說：中國鈦領(lǐng)域竟然有這么一份非常專業(yè)的并且是由一個(gè)企業(yè)出版的雜志，了不起，我們美國沒有。他接著說：我非常希望通過《鈦工業(yè)進(jìn)展》雜志這個(gè)平臺(tái)，與中國的鈦企業(yè)建立合作關(guān)系，使我們在鈦工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)的獨(dú)有技術(shù)走進(jìn)中國。

(本刊記者)