军工合金熔炼并非只有宝钛股份使用电子束冷床炉,而是宝钛股份是业内少数配备该设备的企业——其配备的2400kW电子束冷床炉在行业中较具代表性,而西部超导、西部材料等同行主要采用真空自耗电弧炉(VAR)路线。设备路线的差异直接影响了上游海绵钛的采购等级、电极制备环节以及下游航空锻件客户对材料纯净度的偏好,进而形成不同的产业链配套格局。
熔炼设备路线差异:EB炉 vs VAR炉
钛合金铸锭的主流设备是真空自耗电弧炉(VAR),但VAR即使经过多次熔炼也难以完全消除高熔点夹杂物。电子束冷床炉(EB炉/CHM)在去除夹杂物方面具有工艺优势,不过设备此前主要依赖进口。
| 公司 | 熔炼设备 | 2021年钛产品销量(吨) |
|---|---|---|
| 宝钛股份 | 2400kW电子束冷床炉、15t/10t真空自耗电弧炉等 | 26637(其中钛材20920吨) |
| 西部超导 | 8t真空自耗电弧炉等 | 6813(均为钛合金) |
| 西部材料 | 真空自耗电弧炉等 | 5898 |
宝钛股份采用"EB炉+VAR炉"的混合配置,而西部超导、西部材料以VAR路线为主。值得注意的是,宝钛集团旗下装备公司自主研制的真空电子束熔炼炉(EB炉)已在用户现场完成首锭出炉,标志着国产EB炉装备能力取得进展。
设备差异如何影响产业链配套
上游海绵钛环节:航空级钛材对海绵钛纯度要求高,通常使用0级及以上的高端海绵钛(航空领域应用),而化工领域一般使用2级左右的海绵钛。EB炉对原料的容忍度相对更高,但追求高品质铸锭的企业普遍会优选高等级海绵钛作为原料。
中游熔炼与电极制备:VAR路线需将海绵钛压制焊接成自耗电极,再经多次熔炼提纯;EB炉则可在熔炼过程中更有效去除高密度和低密度夹杂物。设备路线的不同,使得企业在电极制备工艺、熔炼次数控制及铸锭质量管控上形成各自的经验积累。
下游航空锻件客户:航空发动机和机身结构件对钛材的纯净度、均匀性要求苛刻。下游锻造企业(如中航重机旗下的陕西宏远、贵州安大,以及派克新材、航宇科技等)在选择钛材供应商时,会综合考量其设备能力、质量稳定性与供货规模。宝钛股份凭借较大的产销规模(2021年钛产品销量26637吨,其中钛材20920吨)和EB炉配置,在航空级钛材供应上具备较强竞争力;西部超导的钛产品虽全部为钛合金(6813吨),走的是差异化高端路线。
常见问题
电子束冷床炉和真空自耗电弧炉的核心区别是什么?
真空自耗电弧炉(VAR)是钛锭熔炼的主流设备,但即使经过三次熔炼也无法完全消除高熔点夹杂物。电子束冷床炉(CHM)在去除夹杂物方面具有工艺优势,不过设备此前主要依赖进口,国内宝钛集团旗下的装备公司在相关装备研制上进度较为靠前。
宝钛股份的电子束冷床炉是国产设备吗?
宝钛集团装备科技公司自主研制的真空电子束熔炼炉(EB炉)已于2021年9月在江苏泰州某用户生产现场完成首锭出炉,标志着国产EB炉装备设计制造取得突破。宝钛股份自身配置的2400kW电子束冷床炉,其设备来源官方资料未单独说明,需以公司公告为准。
设备路线不同会影响钛材定价和客户选择吗?
设备路线会影响铸锭的纯净度和质量一致性,进而影响产品在航空等高端领域的适用性。但客户最终选择供应商时,还会综合考量供货规模、牌号覆盖、质量认证和交付能力等多重因素,设备只是其中一环,需结合具体订单情况判断。