| 项目名称 |
钛材深加工系列产品 |
负责人 |
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| 通讯地址 |
西安交通大学 |
邮政编码 |
710049 |
| E-mail |
auler@sohu.com |
所在院所 |
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| 联系人 |
张旭峰 |
电话 |
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传真 |
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| 技术来源 |
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| 拥有专利 |
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专利号 |
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| 项目简介 |
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钛材深加工系列产品
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钛（Ti）是发展中的稀有金属，轻金属，由于它具有比重小，比强度高、耐腐蚀、高温性能好等一系列无以伦比的优异性能，被广泛应用于航空、航天、舰艇制造、化学及石化工程，乃至医疗、建筑、工艺品等领域。
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钛材在民用工业中的应用发展迅速，在化工、石化、制盐等行业设备更新和技术改造中得到越来越广泛的使用，替代不锈钢和其它材料，取得明显的社会和经济效益。我国钛材民用仅有20多年的历史，这是一个钛应用逐步被认识，探索、尝试，到逐步应用的历史。其间尚有宣传不够，推广力度不足等问题，而一些应当深入开拓的领域未被涉及或未被开发，相当巨大的潜在市场和潜在效益等待着去开拓、去占领。
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本项目为钛材料的深加工生产所涉及的为钛材料应用中亟待开发的三个方面：
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1、钛钢复合管；
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2、钛管件；
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3、钛的医疗、日用品、工艺品。
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一、钛及钛合金管件
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工艺技术可行性
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本项目的工艺技术是为了解决人化工装备配套市场所提出的问题而进行开发研究的。随着化工装置用钛的增加，钛管道网络迫切需要与之配套的管件，以往常以土办法来应付：用切割卷焊工艺由建设单位自行制造，这样的管件不专业，不规范，不标准，问题不少。在市场需求的驱使下我们开发出了本项目工艺技术。
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本项目工艺技术通过钛管扩径弯曲使金属沿内模塑性流动而成型。它保证了管壁厚度不变，处处均匀等厚，这一技术的关键在于经探索获得了适用于钛合金形变和成形的一套工艺技术参数，解决了成形模中心曲率的确定，以及与表面主体形状相关的设计制造中的问题，也解决了钛的小导热系数下加热均匀性总是和内表面粘结划份等问题。
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归结起来，本项目在技术上特点为：
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（1）结合钛性能及变形特性的模具设计与制造技术；
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（2）研制成功专用钛弯头等的润滑剂；
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（3）成功地应用动态感应加热系统，热效率高，加热均匀；
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（4）制定了完整的企业标准，与国标及ASTM相关标准相应，以此保证产品质量。
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本项目技术已经过省级技术鉴定，并获省部级科技成果三等奖。专家评定："本项目产品填补了国内空白，达到九十年代初国际先进水平。"
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此技术已经过几年小规模试生产的实际市场考验，不但产品质量稳定，经济效益也非常之好。
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市场分析
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钛管件作为钛装置、钛管道网络的重要部件，主要用于化工、石化，制盐行业，其中用量最大的是化工行业的离子交换膜法制碱装置，石化行业的环氧丙烷生产装置，真空制盐装置。
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离子膜法制碱装置，我国已引进、仿制36套，国内近年要新增50-60套，每套离子膜制碱装置需钛管件0.2-0.3吨，价值15-100万元，年需求约1700万元以上。
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环氧丙烷是石油化工企业的重要产品，该装置的运行条件苛刻，"九五"起国家提出要求全部用钛材更新旧设备，新建装置全部采用钛，仅新装置国内每年有5套以上，每套需钛管件0.3-1.0吨，每套价值15-40万元。
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钛前件的其它应用如：偏钼三酸酐等有机化合物生产装置，晴纶、醋酸纤维生产装置，有色金属镍冶炼装置，炼油、制药、甲酸设备，彩电荫罩腐蚀机等。
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钛管件需求量一般约为钛管的6%，1996年以来每年国内钛管件用量约30-50吨，产值约为1500-2000万元，预计今后随着化工、石化工业逐步走出低谷，产值可达2000-3000万元。
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目前，国内钛管件市场主要由这几个部分组成：大部分份额为卷焊式生产，10%左右为压制弯头，其它为精造法，以非金属产品替代等办法，以上方法均为非标准方法。另有一部分则从国外进口，国外产品与本项目产品相比，质量基本一致，而价格上，欧美产品为我方的2.5倍，日本价格为1.5倍。
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由上可见，钛管件的国内市场看好。
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国外市场：钛管件生产由于管网工程的多样性，品种规格繁多，同一规格的又难以形成批量，不利于现代化集约化生产。在发达国家很少有此类厂家。在本项目小批量试产期间，已有国外商人，如美、法、加、澳、印度等前来询价，订货，本产品出口受到好评。据国外统计，国际市场钛管件需量约合人民币1.5亿元，我方只要做好对传，组织供货，达到2000万元左右/年的份额应没有问题。
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规模的投资
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本项目自试生产以来，产品逐步为用户所了解，产值逐年上升，产品打入国际市场。目前试产的平均产品3.8吨，产值150万元/年，税利为60万元/年。根据上节所述国内外市场分析，可以认定，在本项目初建时规模不宜过头，稳扎稳打，尽量减少投资的指导思想下，初建规模可为：
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年产量（各种型号规格钛管件） 6吨
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年产值（按目前平均销售价格43万元/吨计） 258万元
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预计税利 95万元/年
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投资预算：
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设备投资： 复合床（带加热设备） 一台 30万元
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油压机（300-500T） 一台 30万元、
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模具（逐步增加，初期为） 20万元
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其它通用加工设备 10万元
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初期设备投资： 90万元
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厂房及水电设施： 租赁解决
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项目启动经费： 20万元
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固定资产投入： 110万元
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流动资金（初期）： 80万元（部分为贷款解决）
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总投资额： 190万元
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以上新建项目租赁厂房时的方案
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另一方案为：目前有不少管件厂（生产一般钢管件）已濒临倒闭或已经倒闭，可以找一家洽谈，以租赁等方式为我所用这时固定资产投资可以省下一半。另外，流动资金部分，依项目承接单位的能力想其它办法解决。
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效益及其它
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成本分析：
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原料成本：依不同型号规格及批量大小，原料成本相差很大，一般在13-22万元/吨之间。
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本产品的成本因批量小，品种规格繁多，主要部分还在模具折旧及管理成本上，总计成本可计为28万元/吨。 年税利可达95万元/年
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其它经济指标可由以上指标根据具体条件进行计算。
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二、钛钢复合管
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工艺技术可行性
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对不同材料就其性能进行优化组合，是材料复合追求的目标，以达到性能更优而成本降低，同时也节省了稀贵材料，节约资源。双金属复合管的开发历史较长，工艺上也已可行。但制约双金属管推广应用的主要因素是价格。不锈钢-钢复合管工艺已过关，但因复合管与整体管价格上降低的优势不大，加上复合管在管网施工中带来的麻烦，因而未能被市场广泛接受。本项目所涉及的钛-钢复合管则因钛管与钢管价格巨大的差距（相关50-100倍）而使它经济上成为可行。
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本项目在多年研究中最终选用在热状态下共同变形加上钛-钢之间界以中间合金的方法，获得成功。用此方法试验生产的钛-钢复合管最长时的考验，在金陵石化公司生产现场已使用了四年而完好如初。本工艺技术历经考验，已经成熟。
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市场分析
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钛钢复合管的工程应用在于替代价格昂贵的整体钛管，因而它的市场是建立钛管网的工程，其应用领域与上述"钢管件"相同，但其使用量远高于钛管件。在一个钛管网工程中，钛管用量一般为钛管件量的12-18倍，而钛-钢复合管的价格仅为整体钛管的2/3，由此可认定，钛-钢复合管国内潜在市场为1.2亿元/年，当然这个数目一下子是达不到的，还有个宣传、示范、推广的过程。就项目建设初期而言，只要一年能接到2-3个小工程，其产值即可达500万元/年，而国内石化、化工等工程界已认识到这一项目的意义，在我们开发过程中已有数个工程前来要求供货，因此，国内市场的开拓是完全可以有信心的。因为复合管替代整体钛管可以使管网的总造价下降1/3，这对于钛材应用者来说相当有吸引力，至少也可以节省数百万元的资金。
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投资规模及效益
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初期规格为： 产量 40吨/年
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产值 450万元/件
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利税 130万元/件
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投资预算：（在"钛管件"项目同时建设的条件下）
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主要设备与"钛管件"兼用，设备投资用于：
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复合床加长 增加 10万元
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油压机加大吨位 10万元
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模具 12万元 其它如焊机、
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焊缝检测设备等 10万元
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此外如卷板机、剪板机等可外协或购置旧设备或租赁。
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共计设备投资（增加） 42万元
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启动经费 10万元
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流动资金 100万元
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共计投资152万元
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三、钛材深加工工艺产品
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技术工艺可行性
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钛制工艺品在国外（尤其日本）已风年多年，包括钛制首饰、手表、相机、眼镜架、标牌、纪念品、自行车，运动器具如网球拍、高尔夫球杆等等。在我国，只有少数几个人试制了极少数的钛笔筒、钛手杖以及钛板画，只作为单位送礼用，市场上见不到。
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钛制工艺品是应用了钛金属的一些特殊性能，如电化学着色，TiN的金黄色以及加工性能等，这些性能和工艺，经多年的实验室研究，均已掌握并已成熟。
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钛在医疗上的应用也已试验多年，但一直未全面推开，一方面是对钛的认识在医务人员中还未普及，另一方面是习惯用不锈钢制件，由于相对价格较低，一直在延用。近年来的一些研究和发达国家的一些做法，不久会引起我国各方面的重视，即在医疗用材料方面彻底放弃不锈钢而改用钛制品。
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医疗用不锈钢一般为含镍不锈钢如icr18n：GT等，镍含量达9%，而镍已被证明是使人体致敏的元凶又是致癌因子，统计表明，对镍过敏的人数：女性有25%，男性10%。凡是含镍材料与人体接触就会导致种种过敏皮肤病，牙科用时更会引起口腔疾病。有半数安不锈钢，在假得口腔皮炎，湿疹，口腔炎。国外权威曾予言："镍过敏"与其它过敏反应一样将是一个严重的生态问题，如不采取预防措施，总有一天个体性的镍过敏反应将象雪崩一样发展为群体性的镍过敏大爆发。镍又是致癌的毒性元素，这一点直到近几年才在西方引起重视，而国内对此仍知之甚少。试验已清楚证明，含镍材料植入生物体会引起恶性细胞组织瘤及纤维内瘤，具有很高的致癌性，当它与其它因素相互作用时更会发生细胞中毒和基因中毒。因而镍已定为危险元素，在国外一些国家已以法律和标准形式对含镍材料的使用，作了硬性规定，将含镍材料划入危险等级，并严格限制材料的镍含量（如植入，矫形材料Ni不大于0.05%）除医疗材料外，日用品、首饰、眼镜架（通常用白铜，即铜镍合金，含镍量有的高达40%），手表壳、炊具等均不应用不锈钢制造，而最好的替代品正是钛材！可以预期，一个大众忌用不锈钢而大量用钛制品的局面将到来。
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钛制标牌，字画、纪念品，奖杯以及学位证书复制品等在制作上属同一类，即成形加上电化学着色。它们可以永久保存，永不锈蚀，永不褪色，尤其是钛的字画具中国特色，既是旅游产品，又可作室内及宾馆装饰用。
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还有用钛制成各种卡（IC卡、名片）在国外十分流行，它既高雅，又有保存价值，值得推广。
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钛眼镜架，国内市场有日本产品出售，售价至少在千元以上。 实施方法及效益
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这一项目的建设投资很低，不要求贵重设备，只需实验室用的腐蚀槽，直流电源及小型成形加工设备。 投资（全部）10万元，产值依推广力度而定，至少20-30万元/年
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利税可达10-20万元/年 PCVD工业生产设备及模具强化成套技术
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| 项目优势 |
√
A 市场发展前景很好
B 产品或工艺创新性突出
√
C 经济效益显著
√
D 社会效益显著
E 其他
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| 现处阶段 |
A 研发阶段
B 小试阶段
C 中试阶段
D 批量生产阶段
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| 技术领先 |
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| 项目可行性分析 |
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| 合作项目 |
| 项目总投资(万) |
基建费(万) |
设备费(万) |
成果转让费(万) |
流动资金(万) |
其他(万) |
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| 厂房/办公面积及人员要求 |
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| 预计年产量 |
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年销售额 |
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| 成本(万) |
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利润(万) |
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| 年投资回报率% |
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投资回收期 |
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| 其他需要说明的问题 |
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， 联系电话：029-82668977
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