近日,宝钛集团依托下属宝钛装备科技有限公司自主研制的3150kW冷阴极电子束冷床炉(EB炉),成功熔炼产出12吨超大单重纯镍铸锭并实现稳定量产,圆满完成超高难度熔炼任务,取得镍材生产关键性技术突破。这标志着国产EB炉熔炼工艺和大吨位高端镍锭生产技术实现重大突破,进一步增强了集团高端装备用材自主保供能力,为企业特种新材料产业高质量发展赋能聚力。

战略刚需:
纯镍材料面临严苛熔炼挑战
纯镍材料具备优异的耐强碱腐蚀、抗高温氧化、耐应力腐蚀性能,是氯碱新能源、海水淡化、高端精细化工、深海海洋工程等极端严苛工况下不可或缺的核心战略用材。熔融纯镍在高温高真空工况下极易产生挥发损耗,熔融状态粘度大、流动性差,熔炼过程中易出现熔池温度分布不均、成分偏析、表面氧化、内部缺陷等质量问题;这一冶金特性,对熔炼炉密闭真空条件、电子束精准控温扫描、设备长期连续运行稳定性提出极为严苛的技术与工况要求。多重技术难题相互叠加,成为制约行业实现大吨位纯镍铸锭稳定量产的关键瓶颈。
装备革新:
国产EB炉实现技术突围
紧扣陕西有色金属集团稀有金属协同发展战略与高质量发展核心任务,宝钛集团锚定高端特种材料自主可控方向,集中力量开展技术攻坚。2023年12月,宝钛装备科技有限公司自主研制的冷阴极电子束冷床(EB)炉建成投产,完成对原有德国进口设备的替代。全新国产冷枪EB炉投用后,突破传统热阴极EB炉在镍锭熔炼领域的技术瓶颈,补齐进口设备先天短板,大幅拓宽EB炉可适配的熔炼材料范围,为镍锭产业化生产开辟全新技术路径。
国产EB炉投用以来,宝钛集团聚焦生产提质、技术破局,持续开展试制探索与生产攻关。国产冷阴极EB炉应用于大规格镍锭制备,尚无成熟工艺和可直接借鉴的参考参数,整套技术体系需要从零摸索、自主构建。2025年3月,宝钛集团正式启动大吨位纯镍铸锭专项生产攻关,抽调技术骨干组建专项攻坚团队,瞄准行业空白领域精准发力。
初期试制超大单重纯镍铸锭多次出现工况不稳、参数不匹配、产品质量波动等问题,多重技术瓶颈交织,量产目标迟迟未能达成。为啃下这块硬骨头,攻坚团队聚焦物料适配、工艺管控、稳态熔炼等突出痛点,经过反复论证迭代,逐项排查隐患、优化工艺参数、破解生产堵点,逐步打通大吨位高纯镍锭研制、规模化生产完整链条,将国产化装备优势转化为产业升级的强劲动能。
周密部署
构建全流程试产保障体系
为保障项目高效落地,全力实现“一次试产、一次成功”的攻坚目标,项目团队建立覆盖人、机、料、法、环全维度的前置质量安全保障体系。试产筹备阶段,针对回收镍料进料卡滞这一突出难题,技术团队自主设计制作专用打包装置,经过多轮试验定型标准化投料工艺,实现物料连续稳定进给,为大吨位纯镍铸锭熔炼筑牢基础。
生产前期,工作人员对核心熔炼设备开展精细化打磨清洁,严格管控杂质混入风险,保障镍锭基体高纯净度;重点对冷阴极电子枪系统开展全面维保与精准标定,逐项校验绝缘性能、冷却系统、扫描线圈等核心部件,确保设备满足大功率、高负荷长期熔炼工况要求;全面排查检修冷却循环系统,闭环整改高温运行隐患,有效规避设备过热、非计划停机等风险。同时组织岗位专项实操培训,统一熔炼操作规范、工艺管控标准及异常工况处置流程,全面提升全员实操能力与标准化作业水平。
精研工艺:
迭代攻关突破熔炼瓶颈
正式熔炼前,攻坚团队开展多轮试制复盘,全面摸清镍锭熔炼工况特性与各类技术痛点。进入集中生产攻坚阶段,技术、设备、操作各岗位人员全员在岗、联动值守、协同配合,依托智能在线监测系统,实时监控熔池状态、电子束斑轨迹、炉内真空度、熔炼速度等工况数据,实现熔炼全过程可视化、可控化、精准化调控。
针对镍液流动性差引发的冷隔缺陷、温度失衡、电子枪功率波动等顽固性技术难题,团队坚持循序渐进、逐点优化,动态调整电子束扫描图形、枪体输出功率、熔炼速率等关键工艺参数。通过不间断开展精细化稳态熔炼管控与复盘迭代,成功攻克大吨位纯镍铸锭熔炼核心难题,顺利产出内部组织致密、化学成分均匀、综合品质优良的12吨超大单重纯镍铸锭,圆满完成专项生产及熔炼技术攻关任务,实现该规格产品连续化、标准化、规模化量产。
大吨位纯镍铸锭的成功量产,是宝钛集团推进关键用材国产替代、践行高水平科技自立自强的重要突破,进一步提升了企业特种新材料产业核心竞争力。此次专项攻关,是集团钛材熔炼技术积累向镍材领域延伸转化的生动实践,充分检验了宝钛装备研制、工艺团队技术攻坚、生产现场协同保障的综合能力。宝钛集团将以此新起点,持续深耕稀有金属新材料主业,加快建设世界一流专业领军企业,全力保障高端特种材料自主可控供给,为我国新材料产业高质量发展贡献宝钛力量。





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