Будущее титана

Сегодня во многих сферах человеческой деятельности титан - незаменимый металл. И все же, как пишет академик Г. Марчук, "потенциальные возможности этого металла как конструкционного материала пока еще реализованы не полностью. Ведь титан претендует на роль одного из главных кирпичей в фундаменте цивилизации будущего"^*. В основном титан не полностью реализовал свои возможности только из-за ограниченного производства этого поистине всемогущего металла (всего десятки тысяч тонн в год). К началу будущего века, по прогнозам специалистов, его ежегодное производство и потребление составит не более 1 млн т. По сравнению с другими конструкционными металлами это очень немного.

^* (Марчук Г. Технология материалов и новая технология//Наука и жизнь. 1985. № 9. С.4.)

В чем же дело? Почему не расширить производство столь ценного и нужного людям металла? Ведь природные ресурсы его весьма значительны. Английские экономисты подсчитали, что если на титановую продукцию в полуфабрикатах (слитки, листы, прутки и т. п.) снизить цену хотя бы до 4500 долл. за 1 т, то только одна авиация могла бы увеличить спрос на титан в 5 раз, резко возросли бы потребности в нем в судостроении, машиностроении, металлургии, химии и нефтехимии, в строительстве атомных станций и опреснителей морской воды. Большие цены на титан сегодня объясняются в основном высокой капиталоемкостью и энергоемкостью производства по переработке концентратов, высокой стоимостью получения титановой губки и чистого титана из нее. В конечной цене металла эти металлургические переделы, связанные с плавкой титановых концентратов и переплавом титановой губки, по своей удельной стоимости занимают главную долю - не менее 75-80% общей стоимости металла. Это очень энергоемкие процессы: для получения 1 т титана надо израсходовать электроэнергии значительно больше, чем на производство 1 т алюминия, магния, меди или других цветных металлов.

Строительство новых титановых производств сдерживается и их высокой капиталоемкостью: обычно даже средних размеров новое титановое производство требует удельных капитальных вложений на 1 т продукции в год в 3-4 раза больше, чем для производства алюминия, магния, меди. И хотя экономисты подсчитали, что титановое оборудование быстро себя окупает и дает значительный экономический эффект, использование титана и его сплавов идет все еще очень слабо. Ожидается, что широкое внедрение титана в промышленность начнется только тогда, когда цены на металл и его сплавы будут соотноситься с ценами на нержавеющую сталь и алюминий от 1:1 до 1:1,5. Есть ли пути столь резкого снижения себестоимости титановой продукции? Да, есть. Основные из них следующие.

Во-первых, дальнейшее совершенствование технологии получения титановой губки и слитков титана: использование более мощных печей закрытого типа, внедрение новых способов плавки, увеличение веса слитков, максимальное использование отходов и повышение выхода годного. Большой резерв в интенсификации производства - это освоение с использованном отходов титана фасонного литья крупногабаритных отливок.

Во-вторых, расширение ассортимента титановых сплавов с применением дешевых элементов для легирования (алюминий, железо, кремний, марганец и др.). Освоение производства биметаллов титан-сталь титан-алюминий. Кстати, большие перспективы в получении таких биметаллов имеет уже освоенная технология их сварки.

В-третьих, изыскание новых конструктивных решений с применением научно обоснованных сниженных норм расхода на единицу оборудования титановых сплавов с высокой удельной прочностью (снижение толщины стенок труб и теплообменников, снижение объема и веса конструктивных элементов и т. п.). Это позволит уменьшить расход титана или его сплава на единицу оборудования на 50-150%.

Осуществление мероприятий по снижению стоимости титана даст ему широкую дорогу в жизнь.

Представим себе, что все основные виды металлургической, химической и других отраслей промышленности полностью работают на титановом оборудовании. Оно работает по 10-20 и более лет надежно и стабильно, достигнута полная механизация и автоматизация процессов, резко улучшены санитарно-гигиенические условия труда, производительность труда максимально высокая! Вот что такое оборудование из титана.

А в быту? Из титана делаются более легкие, вместительные, комфортабельные, мощные и быстроходные самолеты, корабли, поезда, автомашины, не требующие ремонта и запчастей, с моторами на водороде, не отравляющими воздух!

Повсеместное внедрение титана в нашу жизнь в недалеком будущем вполне реальное дело, оно обеспечено надежной сырьевой базой, передовыми технологическими решениями и обоснованными технико-экономическими предпосылками. Приблизить это будущее - задача нынешнего поколения людей.