近日，宝钛集团在高端特种新材料领域实现关键性技术突破，依托集团下属宝钛装备设计制造公司自主研发、设计、制造的3150kW冷阴极电子束冷床炉（EB炉），成功熔炼并稳定量产12吨超大单重纯镍铸锭。此次攻关成功，标志着国产EB炉在大吨位高端纯镍熔炼工艺、规模化量产技术上取得实质性突破，有效打破行业长期技术壁垒。镍材业务作为企业重点培育的新产业板块，本次突破依托集团成熟的特种金属熔炼积淀与钛材生产技术优势，实现了核心装备自主制造、核心工艺自主可控、核心产品可自主量产的全链条跃升，为企业镍材产业高质量发展筑牢坚实根基。

聚焦刚需痛点，扛起高端镍材国产替代重任

纯镍材料具备优异的耐强碱腐蚀、抗高温氧化、耐应力腐蚀性能，是氯碱新能源、高端精细化工、深海海洋工程等极端严苛工况下不可或缺的战略用材。当前，国内新能源、高端装备、海洋工程等战略性产业加速扩容升级，市场对大尺寸、高纯净、高均匀性、高稳定性纯镍铸锭需求持续攀升。国内现有产能以中小规格镍锭为主，大规格整幅无焊缝镍板材供给缺口突出，高端用材长期依赖进口，不仅抬高下游产业链生产成本，也制约了国内高端装备产业链供应链自主可控发展。

在镍材行业中，大吨位纯镍连续熔炼属于公认的高难度技术难题。纯镍材料熔点高、熔融状态粘度大、流动性差，高温熔炼极易出现成分偏析、内部气孔、表面氧化等质量缺陷，同时纯镍在高真空环境下极易挥发，对熔炼设备真空稳定性、电子束精准控温、长期连续运行能力有着极致严苛的要求。长期以来，国内镍材生产主要采用真空感应、双联重熔等传统工艺，受设备结构与工艺限制，单锭重量普遍偏小，大单重镍坯需多次反复重熔、锻造拼接，生产工序繁琐、成材率低、成本偏高。此前企业引进的德国热阴极EB炉，存在灯丝易损耗、镍蒸气污染敏感、真空波动大等先天短板，无法实现大吨位纯镍铸锭连续稳定熔炼。

相较于技术成熟、体系完善的钛材核心主业，镍材产业是宝钛集团重点培育的新材料产业之一。为补齐产业短板、丰富特种新材料产品矩阵，集团紧扣稀有金属协同发展战略，充分借鉴钛材熔炼、装备运维、工艺管控的成熟经验，全力推进核心熔炼装备国产化替代。2023年12月，由宝钛装备科技有限公司自主研制的冷阴极EB炉顺利投产，全面替代进口设备，从装备源头突破传统熔炼技术桎梏，为大吨位纯镍铸锭自主研制、规模化量产提供了核心硬件支撑。

聚力核心堵点，攻坚大锭量产技术关键难题

本次投用的国产冷阴极EB炉为集团完全自研自制装备，行业内无成熟纯镍熔炼工艺、无现成参数体系可参考，全套工业化生产技术均由企业技术团队从零摸索、自主迭代。2025年3月，集团正式启动大吨位纯镍铸锭专项技术攻坚，在多项技术难题中，异形纯镍返回炉料供料不稳定、设备易卡滞偏斜，是制约大吨位纯镍连续熔炼、稳定量产的核心堵点。

攻坚初期，技术团队发现，生产所用纯镍返回炉料形态杂乱、规格不一，无法适配标准化推料设备，投料过程频繁出现卡滞、偏斜、堵料等问题，直接导致熔炼工序中断，造成试制工作反复中断，是行业内利用纯镍返回炉料规模化制备大规格铸锭的普遍性难题。

为彻底打通试产瓶颈，项目团队立足生产现场就地创新，利用现有生产纯镍返回炉料自制专用打包工装，对零散、异形镍料进行特殊处理。经过多轮试验调试、参数迭代优化，成功定型标准化投料工艺，彻底解决异形物料进给不均、设备卡滞等行业共性难题，实现镍料匀速、精准、连续供给，为大吨位纯镍铸锭稳态、连续熔炼筑牢坚实生产基础。

在此基础上，项目团队搭建人、机、料、法、环全维度质量安全保障体系，对核心设备开展精细化清洁检修，精准标定冷阴极电子枪系统，全面闭环整改高温运行隐患。依托自研装备可定制、高精度、高稳定的独有优势，通过智能在线监测系统实时调控熔池状态、炉内真空度、熔炼速率等关键工况参数，动态优化电子束扫描轨迹、设备输出功率等核心参数，逐项攻克温度失衡、铸锭冷隔、成分不均等顽固性技术难题，最终稳定产出内部组织致密、化学成分均匀、综合品质优良的12吨超大单重纯镍铸锭。

赋能产业升级，彰显行业突破性示范价值

从全球镍材行业格局来看，海外头部企业生产高端大规格纯镍坯料，普遍采用VIM+VAR双联重熔工艺，技术成熟但受坩埚、结晶器尺寸限制，单锭重量有限，超大规格镍板材需多段锻造、焊接拼接，焊缝耐蚀性能偏弱，始终存在品质短板。同时，全球EB炉工业化应用主要集中于钛材领域，由于熔融纯镍高温高挥发的特殊冶金特性，国外主流热阴极EB炉难以适配大吨位纯镍连续熔炼工况，即便具备装备制造能力，也仅用于小单重试样提纯和试验研究，全球范围内依托EB炉实现12吨级超大单重纯镍铸锭稳定量产的工业化案例极为稀缺。

本次宝钛集团依托自研冷阴极EB炉成功实现量产，在冷阴极EB炉制备大吨位纯镍铸锭细分赛道达到国际同类先进水平、位居行业领先地位。该成果彻底摆脱进口装备技术桎梏，从装备源头解决了传统热枪EB炉不适配纯镍熔炼的先天缺陷，创新形成纯镍返回炉料绿色循环利用、大单重铸锭稳态熔炼的成套工艺体系，开辟了国内大单重纯镍“短流程、高纯净、低成本、绿色化”制备新路径，填补了国内行业量产空白。

从产业价值来看，12吨超大单重一体化纯镍铸锭，可直接轧制超宽超长整体镍板材，彻底规避传统小锭拼接产生的焊缝缺陷，精准匹配大型新能源、高端化工、深海工程装备的一体化、高可靠用材需求。同时，大单重均质铸锭有效提升板材成材率，省去分段加工、焊缝修整、次品返修等冗余工序，大幅降低生产能耗与加工损耗，全面保障镍材产品力学性能、耐蚀性能的一致性与稳定性，有效缓解国内大单重纯镍铸锭供给缺口，助力高端镍材用材自主保供。

从宝钛集团发展来看，依托自主设计制造的核心熔炼装备，此次技术突破进一步完善了集团特种新材料产品矩阵，实现镍材生产装备、核心工艺、终端产品全链条自主可控，补齐镍材产业发展短板，显著提升集团高端镍基耐蚀材料的行业竞争力与市场话语权。

下一步，宝钛集团将以此次行业突破性成果为新起点，持续发挥装备自研自制、工艺自主创新、产业协同发展的全方位优势，深耕稀有金属新材料主业，稳步推进镍材产业技术迭代与产能升级，持续攻克高端新材料产业化关键技术，全力保障高端特种镍材自主可控供给，为国家新材料产业高质量发展，筑牢关键产业链供应链安全屏障贡献宝钛力量。（来源 宝钛集团）