“該項目攻克解決了國內(nèi)外幾十年懸而未決的流水線電解鎂技術(shù)難題。”日前，四川省科學(xué)技術(shù)獎勵大會公布了2019年度四川省科技進(jìn)步獎獲獎名單，其中，鞍鋼集團攀鋼有限公司報送的“基于海綿鈦用大型流水線電解鎂關(guān)鍵工藝技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”項目獲得一等獎。
鈦由于其具有其它金屬無法比擬的優(yōu)良特性，耐高溫、低溫，抗強酸、強堿，以及高強度、低密度等，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、海洋、能源、化工、冶金、建筑和醫(yī)療等領(lǐng)域，被譽為“國家戰(zhàn)略金屬”“太空金屬”。鈦產(chǎn)業(yè)是國家重點支持發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。海綿鈦是制取工業(yè)鈦合金的主要原料，在全流程海綿鈦生產(chǎn)中，電解鎂工藝是一項關(guān)鍵工藝。
流水線電解鎂是一種先進(jìn)的電解法制鎂技術(shù)，是全流程海綿鈦實現(xiàn)鎂氯循環(huán)的關(guān)鍵和提質(zhì)降本增效的核心。攀鋼擁有電流強度較大的200kA大型流水線電解鎂生產(chǎn)線。由于技術(shù)掌控難度大，項目從一開始運行就面臨著電解槽泄漏嚴(yán)重、多臺槽組成的流水線系統(tǒng)無法建立和建立起來后卻無法連續(xù)穩(wěn)定運行以及電流效率低、精鎂質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高等諸多難題。這對于完全無先例可循，沒有任何經(jīng)驗可借鑒的攀鋼來說，是極大的挑戰(zhàn)。
攀鋼決心要攻克這個世界性難題，提升海綿鈦的核心競爭力，在2013年成立了“高品質(zhì)海綿鈦制備工藝與技術(shù)集成”科研項目組，“基于海綿鈦用大型流水線電解鎂關(guān)鍵工藝技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”是其中最關(guān)鍵的子項目之一。項目組將“開發(fā)設(shè)計一種適合于流水線系統(tǒng)的電解質(zhì)組分”“研究系統(tǒng)物料平衡與能量平衡，解決系統(tǒng)物質(zhì)流和能量流難以建立及維系難題”“創(chuàng)建電解槽監(jiān)控模型”作為攻關(guān)的重點。經(jīng)過兩年多的艱苦攻關(guān)，歷經(jīng)上百次試驗，于2015年11月20日首次實現(xiàn)了多臺電解槽流水線系統(tǒng)的集約化操控，勞動生產(chǎn)率和自控程度顯著提升。
2016年3月，攀鋼海綿鈦分公司首席工程師姜寶偉加入項目組，成為項目帶頭人。姜寶偉從事有色金屬研究20多年，有著豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和扎實的理論知識。他和項目組成員每天守在現(xiàn)場，監(jiān)測電解槽電極溫度、電解質(zhì)成分等，每周召開兩次攻關(guān)會，查找設(shè)備、操作、工藝等諸多單一問題和耦合問題并制定措施。姜寶偉說，在最艱難的3個月時間里，他都是在凌晨2時過后才休息。2016年6月，該項目再次取得突破性進(jìn)展，電解槽電流強度首次達(dá)到工藝設(shè)計水平，全面改善了電解鎂流水線系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)，電解槽使用壽命提高2.75倍，其他指標(biāo)得到大幅優(yōu)化，生產(chǎn)成本得到有效控制。這也標(biāo)志著該項目攻關(guān)達(dá)到了既定目標(biāo)，獲得了成功。項目成果應(yīng)用海綿鈦生產(chǎn)中，對攀鋼海綿鈦產(chǎn)量連續(xù)4年居國內(nèi)領(lǐng)先地位，提升攀西鈦資源綜合利用水平起到了很大的促進(jìn)作用。
截至目前，該項目獲得國家專利授權(quán)21項，極大地提升了我國電解鎂行業(yè)整體技術(shù)水平和攀鋼海綿鈦產(chǎn)品國際競爭力。