تولید کوتاه‌مدت خط مشترک فولاد-تیتانیوم برای ورق و نوار تیتانیوم با کیفیت بالا

فولاد–تیتانیوم تولید مشترک کوتاه‌مسیر با کیفیت بالا ورق و نوار تیتانیوم

برای صنعت تیتانیوم، این بسیار فراتر از یک جایزه معمولی است. این اولین بار است که سه نقطه درد دیرینه‌ای که بخش ورق و نوار تیتانیوم چین را آزار می‌دهد—هزینه بالا، محدودیت در ابعاد، و وابستگی به واردات—به‌طور سیستماتیک از طریق بازسازی فرآیند زنجیره کامل برطرف شده است. همچنین این امر به‌طور مستقیم ساختار هزینه، مرزهای کاربرد، و چشم‌انداز ظرفیت مواد تیتانیوم را در سال‌های آینده تغییر خواهد داد.

تولید مرسوم ورق و نوار تیتانیوم از دیرباز مسیری طولانی را دنبال کرده است: دو یا چند مرحله ذوب VAR (ذوب مجدد قوس خلأ)، چندین مرحله آهنگری گرم، و چندین مرحله نورد. این زنجیره فرآیندی طولانی، انرژی‌بر بوده و بازده مواد پایینی دارد که در نهایت هزینه محصولات نهایی را افزایش می‌دهد. دستاورد اصلی پروژه «خط مشترک فولاد–تیتانیوم»، ابداع فرآیند نورد مستقیم ورق و نوار تیتانیوم در یک مرحله حرارتی و بدون نیاز به آهنگری است. این روش، مرحله آهنگری پرهزینه مسیر سنتی را به‌طور کامل حذف می‌کند و تولید پیوسته ورق و نوار تیتانیوم را بر روی خطوط تولید فولاد موجود و بالغ ممکن می‌سازد.

دستاوردهای حاصل از این نوآوری فرآیندی ملموس هستند:

• کل جریان تولید و هزینه کل تولید، هر دو بیش از ۲۰٪ کاهش یافته‌اند، در مقایسه با مسیر فرآیند بلند سنتی برای ورق و نوار تیتانیوم.
• نوآوری‌های ساختاری در کوره سردخانه پرتو الکترونی—مانند طراحی "دو شمش در یک کوره"—بازده تولید و ظرفیت را ۳۰٪ دیگر افزایش داده و هزینه ساخت را ۱۰٪ دیگر کاهش می‌دهد.
• محدوده کامل، تولید پایدار در کل طیف محصولات محقق شده است: ورق سنگین تیتانیومی آلیاژی با عرض فوق‌عریض ۴٬۴۰۰ میلی‌متر، کلاف نورد گرم با ضخامت کم ۲٫۵ میلی‌متر و عرض زیاد، نوار کلاف نورد سرد با عرض ۱٫۵ متر، و نوار فوق‌نازک با ضخامت ۰٫۱ میلی‌متر. دستاوردهای فنی پشتیبان شامل فرآیند ذوب کوره بستر سرد با پرتو الکترونی برای شمش‌های بزرگ با همگنی بالا؛ مدل پیش‌بینی نرخ تبخیر عناصر در سیستم‌های آلیاژ تیتانیوم پنج‌جزئی با دقت ۹۸٪؛ و فناوری بازیافت سبز که نسبت افزودن مواد برگشتی (خوراک بازیافتی) را به بیش از ۶۵٪ افزایش می‌دهد و در برخی سناریوها به ۱۰۰٪ می‌رسد، که هزینه‌ها را در بخش مواد اولیه بیشتر کاهش می‌دهد. مجموعه کامل محصولات ورق و نوار تیتانیومی توسعه‌یافته در این پروژه، از نظر پایداری فرآیند و خواص مکانیکی از فرآیندهای مرسوم بهتر عمل می‌کند و پوشش طیف محصولات و گریدهای آن اکنون از تولیدکنندگان برتر بین‌المللی پیشی گرفته است.