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明知山有虎 偏向虎山行
——攀钢攻克电解镁技术难题、推进钛资源纵深利用纪略

2020-07-09 08:48:00

  本报记者 孟祥林 通讯员 尹久红 王笑竹 王文锋

  日前,四川省科学技术奖励大会公布了2019年度四川省科技进步奖获奖名单。其中,鞍钢集团攀钢报送的“基于海绵钛用大型流水线电解镁关键工艺技术开发及应用”项目获得一等奖。评委高度评价道:“该项目攻克了国内外几十年悬而未决的流水线电解镁技术难题。”
  钛由于具有其他金属无可比拟的优良特性,如耐高温、低温,抗强酸、强碱,以及高强度、低密度等,被广泛应用于航空、航天、舰船、海洋、能源、化工、冶金、建筑和医疗等领域,更被誉为“国家战略金属”“太空金属”。钛产业因而成为国家重点支持发展的产业。
  海绵钛是制取工业钛合金的主要原料,在全流程海绵钛生产中,电解镁工艺是一项关键工艺。流水线电解镁是一种先进的电解法制镁技术,是全流程海绵钛实现镁氯循环的关键和提质降本增效的核心。攀钢拥有一条电流强度最大达到200kA(千安培)的大型流水线电解镁生产线。但由于技术掌控难度大,该项目从一开始运行就面临着电解槽泄漏严重、多台槽组成的流水线系统无法建立和建立起来后却无法连续稳定运行,以及电流效率低、精镁质量差、生产成本高等诸多难题。这对于完全无先例可循、没有任何经验可借鉴的攀钢来说,是极大的挑战。
  明知山有虎,偏向虎山行。攀钢决心要攻克这个世界性难题,提升海绵钛的核心竞争力。2013年,攀钢成立了“高品质海绵钛制备工艺与技术集成”科研项目组,“基于海绵钛用大型流水线电解镁关键工艺技术开发与应用”便是其中最关键的子项目之一。该科研项目组将“开发设计一种适合于流水线系统的电解质组分”“研究系统物料平衡与能量平衡,解决系统物质流和能量流难以建立及维系难题”“创建电解槽监控模型”作为攻关的重点。经过2年多的艰苦攻关,历经上百次试验,该科研项目组于2015年11月20日首次实现了多台电解槽流水线系统的集约化操控,劳动生产率和自控程度显著提升。
  接下来,便该攻克电解镁流水线系统连续稳定运行以及精镁质量不佳、能耗高、生产成本高等系列问题了。
  2016年3月份,攀钢海绵钛分公司首席工程师姜宝伟加入该科研项目组,成为项目带头人。姜宝伟从事有色金属研究20多年,有着丰富的生产实践经验和扎实的理论知识。他和科研项目组成员每天守在现场,监测电解槽电极温度、电解质成分等;每周召开2次攻关会,查找设备、操作、工艺等诸多单一问题和耦合问题,并制订应对措施。姜宝伟告诉《中国冶金报》记者,在最艰难的3个月时间里,他都是在凌晨2点过后才休息。
  2016年6月份,该项目再次取得突破性进展,电解槽电流强度首次达到工艺设计水平,全面改善了电解镁流水线系统关键技术参数和指标,电解槽使用寿命延长2.75倍,其他指标得到大幅优化,生产成本得到有效控制。这也标志着该项目攻关达到了既定目标,获得了成功。随后,该项目成果应用到海绵钛生产中,对攀钢海绵钛产量连续4年居国内领先地位、提升攀西钛资源综合利用水平起到了很大的促进作用。
  截至目前,该项目获得国家专利授权21项,极大地提升了我国电解镁行业的整体技术水平和攀钢海绵钛产品的国际竞争力。
  《中国冶金报》(2020年07月09日 05版五版)

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:宋玉铮

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