التصنيع المختصر المشترك للصلب والتيتانيوم لإنتاج ألواح وأشرطة التيتانيوم عالية الجودة

إنتاج مشترك قصير المسار من الفولاذ والتيتانيوم لتصنيع ألواح وشرائح التيتانيوم عالية الجودة

بالنسبة لصناعة التيتانيوم، فإن هذا يتجاوز بكثير مجرد جائزة عادية. إنه يمثل المرة الأولى التي يتم فيها التغلب بشكل منهجي على نقاط الألم الثلاث القديمة التي تعاني منها صناعة ألواح وشرائح التيتانيوم في الصين - التكلفة العالية، والمقاسات المحدودة، والاعتماد على الواردات - من خلال إعادة هيكلة شاملة لسلسلة العمليات. كما أنه سيعيد بشكل مباشر تشكيل هيكل التكلفة، وحدود التطبيق، ومشهد القدرة الإنتاجية لمواد التيتانيوم في السنوات القادمة.

كان إنتاج ألواح وأشرطة التيتانيوم التقليدي يتبع منذ زمن طويل مسارًا طويلًا: عمليتا صهر أو أكثر بالصهر بالقوس الكهربائي الفراغي (VAR)، وعمليات تشكيل بالطرق متعددة، وتمريرات درفلة متعددة. وتستهلك سلسلة العمليات الممتدة هذه قدرًا كبيرًا من الطاقة وتُحقق عائد مواد منخفضًا، مما يرفع في النهاية تكلفة المنتجات النهائية. يتمثل الاختراق الجوهري لمشروع "خط الإنتاج المشترك للصلب والتيتانيوم" في ابتكار عملية درفلة مباشرة بدون طرْق وبصهر واحد لألواح وأشرطة التيتانيوم. وتتجاوز هذه العملية مرحلة الطرق المرهقة في المسار التقليدي بالكامل، مما يتيح الإنتاج المستمر لألواح وأشرطة التيتانيوم على خطوط إنتاج الصلب القائمة والناضجة.

المكاسب التي حققها هذا الابتكار في العمليات ملموسة:

• يتم تقليل التدفق الإنتاجي الإجمالي والتكلفة التصنيعية الإجمالية بأكثر من 20%، مقارنةً بالمسار التقليدي طويل المدى لإنتاج ألواح وشرائح التيتانيوم.
• الابتكارات الهيكلية في فرن الموقد البارد بشعاع الإلكترون——مثل تصميم "سبيكتان في فرن واحد"——ترفع كفاءة الإنتاج والقدرة بنسبة 30% إضافية وتخفض تكلفة التصنيع بنسبة 10% أخرى.
• النطاق الكامل، تم تحقيق إنتاج مستقر عبر كامل طيف المواصفات: لوح تيتانيوم فائق العرض فائق السماكة بقياس 4,400 مم، وملف مدلفن على الساخن عريض رقيق القياس بسمك 2.5 مم، وملف شريطي مدلفن على البارد بعرض 1.5 متر، وشريط فائق الرقة بسمك 0.1 مم. وتشمل الاختراقات التقنية الداعمة عملية الصهر بالبوتقة النحاسية المبردة بشعاع الإلكترون لصناعة سبائك كبيرة عالية التجانس؛ ونموذج تنبؤي لمعدلات تبخر العناصر في أنظمة سبائك التيتانيوم الخماسية بدقة تصل إلى 98%؛ وتقنية إعادة تدوير خضراء تتيح نسبة إضافة للمواد المعاد تدويرها (المواد الخام المعاد استخدامها) تتجاوز 65%، وتصل إلى 100% في بعض السيناريوهات، مما يخفف التكاليف بشكل إضافي في نهاية المواد الخام. السلسلة الكاملة من ألواح وأشرطة التيتانيوم المطورة ضمن هذا المشروع تتفوق على العمليات التقليدية في كل من استقرار العملية والخواص الميكانيكية، كما أن تغطيتها لمواصفات المنتجات ودرجاتها تتجاوز الآن تلك الخاصة بكبار المنتجين الدوليين.