Металл Века

Возьмем даже тот случай, когда титановое оборудование стоит намного дороже стального, и разберемся в нем досконально. Корпус реактора из нержавеющей стали стоит 200 рублей. Изготовленный из титана такой же корпус стоит уже 800 рублей, то есть в 4 раза дороже. Но стальной аппарат будет служить полгода, а титановый — 10 лет, и, с учетом полного срока эксплуатации, получается, что более дорогой титан в 5 раз дешевле нержавеющей стали. А если срок службы титана больше не в 20 раз, как в только что приведенном случае, а в гораздо большей степени? Тогда во сколько раз титан будет дешевле своих конкурентов? Смесительные барабаны, облицованные титаном, в которых перемешивают оксихлориды, бесперебойно работают более года. Хромоникельмолибденовые сплавы в этих условиях не выдерживают и 5 часов. В данном случае титан служит в 1752 раза дольше!

Но титан помогает беречь не только деньги. Практика эксплуатации титанового оборудования показала, что каждая тонна титана заменяет собой от 5 до 10 тонн нержавеющей стали, а это значит, что широкое внедрение титана в промышленность позволяет сберечь тысячи тонн никеля, хрома и других очень ценных и дефицитных металлов. Титан заменяет (и тем самым экономит) также молибден, тантал, а в сплавах с ними — золото, платину и другие благородные металлы. Таким образом, он очень экономичный металл.

Тем более странно, что, успешно соперничая со сталью, оловом, никелем, алюминием и магнием, свинцом и цинком по свойствам, он еще не в состоянии соперничать с ними по широте использования. Из миллиардов тонн разведанного титанового сырья в металл пока перерабатывают только тысячные доли процента.

ДЕШЕВЛЕ? МОЖНО

Что бы ни говорилось о реальной и бесспорной экономической эффективности использования титана при существующем уровне цен, нет никакого сомнения в том, что будь титан подешевле — масштабы его производства и применения выросли бы неизмеримо. Соответственно возросла бы и польза, которую приносит народному хозяйству этот металл.

Но ведь цена не должна быть ниже себестоимости, а себестоимость титана еще высока. Собственно говоря, высокая себестоимость титановой губки, и именно стоимость губки определяет сравнительно высокие цены титановых полуфабрикатов и оборудования, изготовленного из этого металла.

С целью снижения себестоимости во всем мире непрерывно ведут многочисленные исследовательские работы, направленные на совершенствование существующей технологии производства титана, а также на разработку способов прямого извлечения металла из руд. Ежегодно выдаются десятки патентов на новые методы получения металлического титана, на модификацию уже известных технологических операций. Однако эти новые методы не в состоянии конкурировать с известными промышленными способами, а предлагаемое совершенствование последних не настолько существенно, чтобы ощутимо снизить стоимость титана.

Справедливости ради надо сказать, что стоимость титановой губки претерпела значительные изменения с момента выпуска первых промышленных партий. Так, например, в нашей стране цены на титановую губку в связи с непрерывным снижением себестоимости уменьшались несколько раз, в результате чего даже более высококачественная губка стоит сейчас вдвое дешевле, чем прежде. Уменьшение стоимости титановой губки позволяет снижать цены на титановые полуфабрикаты: на листы, трубы, прутки, гнутые профили.

И все же стоимость титана снижается не так быстро, как хотелось бы, и у этого есть объективные, еще непреодолимые причины. Но, может быть и при существующем уровне цен есть какая-нибудь возможность удешевить оборудование, изготовленное с применением этого металла? Да, такая возможность действительно есть.

Не во всех случаях так уж необходимо, чтобы аппаратура была изготовлена целиком из титана. Нередко достаточно и того, что стойкий против коррозии металл будет защищать только внутреннюю ее поверхность, только те места, которые непосредственно соприкасаются с агрессивной средой. Основная же масса конструкции может быть изготовлена из обычной стали, прочность которой достаточна, чтобы выдерживать большие давления. Таким образом достигается оптимальный вариант использования титана, который незначительно удорожает стоимость оборудования.

Но сварка титана с другими металлами практически невозможна. Как же соединяют титан со сталью? Существует несколько методов. Когда оборудование не предназначено для работы при высоких температурах и не подвергается воздействию вакуума, поверхность его футеруют (выкладывают) тонким слоем титана.

Но футерованное оборудование нельзя применять при температурах выше 100 °С, так как при нагревании сталь расширяется значительно в большей степени, чем титан, что и приводит к повреждению футерованной конструкции. Кроме того, наличие зазора между футеровкой и кожухом не позволяет применять такое оборудование в процессах, связанных с воздействием вакуума.