对云南钛业股份有限公司发展进行企业分析以探讨卓越工程师班开设

作者简介：郁哲（1994-），男，浙江宁波人，本科生，主要研究方向为氧离子导体的导电机制。E-mail:[e-mail]。对云南钛业股份有限公司发展进行企业分析以探讨卓越工程师班开设“企业案例分析”课程的意义郁哲（昆明理工大学材料科学与工程学院材料(卓越)121班201210803129）摘要：集成创新是提高企业核心竞争力和保持持续竞争优势的关键。本文将我国钛材加工领域新兴力量的云南钛业股份有限公司的发展历程作为案例，并以其海绵钛生产工艺作为重点，结合集成创新新理论对其进行企业案例分析与探讨，以期对企业内部管理和技术创新提供借鉴作用。同时以此探讨在卓越工程师班开设“企业案例分析”此类课程的必要性以及重要性，为今后卓越工程师班教学体制改进提供实践经验。关键词：集成创新；云南钛业股份有限公司；海绵钛；企业案例分析；卓越工程师；中图分类号：G642文章编号：××××引言技术创新是企业生命力的源泉。但由于面临复杂多变的竞争环境、技术创新周期日益缩短以及不断涌现的非连续技术变化，传统的技术创新模式已经不能适应当今时代的需要，因此需要用一种集成的和有机的方法来对创新进行思考，而不是孤立地看待创新问题。与之相随的是高技能人才化，高技能人才在经济建设和企业发展中的作用越来越重要。经济发展靠人才，人才培养靠教育，为了更好地适应现代化企业的发展，昆明理工大学材料科学与工程专业卓越工程师实验班试点开设“企业案例分析”这一亮点突出的课程，主要采取聘请企业专家来校讲授企业技术案例的方式进行，使学生深入了解企业技术，加强对企业文化与企业氛围的认同，并由此为学生和企业提供相互了解的机会。本文以课堂上所聘请的云南钛业股份有限公司（下文以“云钛”简称）专家所讲讲述关于云钛从2009年三方投资发起成立到现在成为中国钛产业领头羊的发展历程作为案例进行分析，并将其最近研究成果——海绵钛，作为其技术上集成创新的典范进行讲述。最终针对本学期“企业案例分析”开设实践效果对该课程开设的意义进行探索，以期对今后卓越工程师实验班的培养方案改进提供借鉴。1.云钛基本介绍云南钛业股份有限公司于2009年8月13日由昆明钢铁控股有限公司、云南天素投资公司、云南科技创新投资公司发起成立，是昆明钢铁控股有限公司控股的子公司。云钛——我国钛材生产加工领域的新兴力量，成功研发生产出了中国第一卷宽幅冷轧钛卷，创建了我国“钢—钛”结合生产钛卷的生产技术模式，是中国唯一完整拥有冷轧钛卷生产工艺线的企业，拥有多项发明专利[1]。在未来数年内，云钛将规划建成钛板坯熔炼生产线和一系列钛材深加工生产线，把钛材产业链向两端延伸，扩大钛材在国民经济发展和日常生活中的用途范围。云钛从创建之初就把“生产用户满意的产品、满足用户需求”作为检验自身工作的标准，精心设计钛卷的工艺技术路线、精心控制钛卷质量形成的每一个环节、精心呵护钛卷表面每一平方毫米的质量。云钛永恒的承诺和追求则是：生产用户满意的产品，创造有益大众的价值，做值得信赖的人。云钛是一个面向未来的企业，热切盼望钛行业的技术专家、营销专家加盟我们，共同发展。云钛是一个开放、包容的企业，诚挚期待着与钛行业的朋友合作，努力把中国钛业做大、做强，造福全人类。图1云南钛业股份有限公司全貌[1]2.云钛发展状况早在2007年昆钢已经在钛产业领域有所发展，而钛被誉为“第三金属”、“现代金属”、“战略金属”、“海洋金属”、“太空金属”、“生物金属”、“智慧金属”等多种称号，其发展前景十分广阔。由于单个钛企业的钛产量一般只有1到2万吨，因此，钛行业的装备与钢铁企业相比，一般都比较小，不能生产满足客户需求的大质量钛材，例如，钛带卷目前国内就不能生产。当前，国际上钛行业发展有两种模式，一是有军事、航空航天强力带动的美、俄钛业发展模式，这种发展模式由于是满足国家战略的需要，基本不走市场化道路，由国家投资来发展；二是日本的钢-钛结合发展模式，就是钛材加工充分利用钢铁企业的大型设备，克服钛产业设备难以大型化的固有不足，生产大质量的钛材。两种钛业发展模式相比，钢-钛结合发展模式具有投资省，成本低的优势。特别是军事、航空航天不太发达的国家适合这种发展模式。在2008年在云南省委的倡导下，昆明钢铁控股有限公司、云南天素投资公司、云南科技创新投资公司发起成立了云南钛业股份有限公司。公司一期注册资本29000万元，总股本29000万股。其中，昆明钢铁控股有限公司占83.45%；云南天素投资有限公司占13.10%；云南省科技创新投资有限公司占3.45%[2]。在成立之初，云南钛业股份有限公司就继承了由昆钢在国内率先走研制的“钢-钛”结合模式发展钛材加工的道路，掌握利用轧钢设备成卷轧制钛板卷的核心技术。但云钛继续朝着成立之初的目标前进，坚持科技创新，其成功得自主研发、自主设计的年产2万吨钛材加工项目正式开工建设，该项目创新组织模式，以低成本的方式将钛和钢铁冶金生产相结合，充分利用昆钢现有的热轧、冷轧、退火等设备的能力，走“钢—钛”结合的模式，配套建设熔炼、表面抛丸、酸洗、脱脂、拉矫、成品修磨和纵切等生产设备，形成完整的钛及钛合金生产系统。项目按照总体规划、分步实施的方式推进：一期项目充分利用昆钢本部现有的热轧、冷轧、退火等装备技术优势，在禄丰新建抛丸修磨、酸洗、脱脂、冷轧修磨、拉矫重卷、纵剪及相应的厂房公辅设施等（图2），形成完整的钛材冷热轧生产体系。项目总投资2.95亿元，其中固定资产投资1.86亿元，项目投资内部收益率(税后)46.17%，投资回收期4.61年(含建设期)。一期项目于2009年9月23日正式开工建设，2010年6月19日建成投产，并向国家申报了50项专利[1]。云南钛业股份有限公司仅用时不到9个月的时间，便建成了国内最为完整的钛板卷冷轧、热轧加工生产线，创造了昆钢建设史上的奇迹。(a)(b)(c)图2云钛生产设备和产品(a)酸洗机组；(b)纯钛板坯；(c)钛合金板坯；[2]2012年1月建成投产了电子束冷熔炼炉等配套生产设备，形成完整的钛及钛合金生产系统。在钛带材生产形成完整体系后，云钛准备建立具有世界领先水平的钛研究开发基地，逐步发展钛合金、钛焊管、钛板换热器、钛金属制品、钛精密铸造、钛粉末冶金等项目。同时经过多方努力，此后云钛引进美国Retech公司的电子束冷床炉于2013年12月EB炉热负荷试车成功，顺利拉出第一块钛板坯。云钛用最短的时间完成了设备的安装和调试，使云钛的发展进入到一个崭新的阶段。近期，云钛研制出海绵钛加工工艺路线，并已用于实际工业生产。截至2013年底，已申请专利182件，其中发明专利97件；获专利授权32件，其中获得奥地利授权发明专利1件、国内发明专利4件、实用新型专利27件。目前，云钛的钛加工产能是全国最大，处于世界前三水平[3]。3.海绵钛加工工艺路线目前，我国海绵钛生产技术主要有：从固定床氯化到沸腾氯化、从填料塔精馏到浮阀塔精馏、从还原蒸馏分离到还原蒸馏联合、从有隔板镁电解到大型无隔板镁电解，以及实现了镁氯的闭路循环等[4]。生产规模从百吨级到千吨级，直到达到10,000t以上的经济规模。云钛生产海绵钛的基本工艺是采用镁还原制取海绵钛。镁还原的实质是，在880℃~950℃下的氢气气氛中，让四氯化钛与金属镁进行反应得到海绵状的金属钛和氯化镁，用真空蒸馏除去海绵钛中的氯化镁和过剩的镁，从而获得纯钛，蒸馏冷凝物可经熔化回收金属镁，氯化镁经熔盐电解回收镁和氯气。从精制四氯化钛中制取金属钛，分为还原和蒸馏两个步骤。在较长一段时间，还原、蒸馏都是分步进行的，而目前已趋向联合化、大型化。3.1镁还原镁还原的主要反应为:TiC14+2Mg=Ti+2MgC12在还原过程中，TiCl4中的微量杂质，如A1C13、FeC13、SiC14、VOCl2等均被镁还原生成相应的金属，这些金属全部混在海绵钛中。而混杂在镁中的杂质钾、钙、钠等，也是还原剂，它们分别将TiC14还原并生成相应的杂质氯化物。镁还原过程包括：TiC14液体的气化—→气体TiC14和液体Mg的外扩散一TiC14和Mg分子吸附在活性中心—→在活性中心上进行化学反应—→结晶成核—→钛晶粒长大—→MgCl2脱附—→MgCl2外扩散。这一过程中的关键步骤是结晶成核，随着化学反应的进行伴有非均相成核。3.2真空蒸馏经排放MgCl2操作后的镁还原产物，含钛55%~60%、镁25%~30%、MgC1210%~15%，及少量TiCl3和TiCl2[5]，常用蒸馏法将海绵钛中的镁和MgCl2分离。还原产物海绵钛在真空蒸馏过程中经受长期高温烧结，逐渐致密化、毛细孔逐渐缩小，树枝状结构消失，最后呈一沱状整块，俗称钛沱。4.云钛集成创新分析4.1引进-消化-吸收-自主创新云钛虽然在最初因继承原有三家发起单位生产钛金属的相关技术，但是不同企业的技术、设备存在着异地差异，如果还是只将这些技术简单的组合是不可能产生较好的效益，甚至效益更差。为此云钛前期一期项目时着重消化-吸收原有技术，充分汲取相同厂家的成功经验，在短短数年内，云钛的工程技术人员掌握了核心技术、运用上作了大量的研究、改造和探索，形成了具有自主知识产权的钛板加工。到了2013年，云钛引进美国Retech公司的电子束冷床炉。相对于先前一期的“引进”原有技术，这次的引进则更为“彻底”。如果前期技术引进还有相关经验指导，那么这次从美国引进完全是瞎子过河，但是设备的安装和调试到最终生产期间只是用了数月，如此短时间内实现消化-吸收，使云钛的发展进入到一个崭新的阶段。此后的发展更加注重自主创新。4.2基于技术平台的体制创新在坚持科技进步领先，兴业强企的创新战略指导下，云钛开展了一系列与技术创新配套的体制创新活动。云钛企业始终关注中央和省出台的各项体制政策，并结合集团实际运用。在成立之前，他们认真研究了国家关于上市公司的规定，认识到资本运作是生产经营状况较好企业的根本出路。于是他们组织力量，三方面联合发起的形式，组建云南钛业股份有限公司，并成功上市，一次募集资金2.95亿元，开辟了该企业今后长期融资的渠道。云钛集团成功地探索了“改制上市、增资扩股、债权转股权、破产重组、兼并整合、技改贴息、开发新产品、购买探矿权和采矿权控制资源、‘走出去’开发利用国内国际两个市场及两种资金资源”等一系列资本运营举措。4.3基于技术平台的组织管理创新云钛建立了科技创新工作领导责任制。对二级单位一把手和主管科技领导进行科技创新目标责任考核。把科技创新工作的实绩作为领导干部政绩的重要考核指标，使第一责任人真正成为科技创新的第一推动者。完善了科技管理机构。成立科学技术委员会和科技发展部。指导集团的科技创新工作，对重大科技项目进行组织、协调和管理，并负责集团公司各类高级科技人才的管理。注重技术创新的核心建设，成立了高起点的技术中心，随着科研、生产的需要，技术中心正发展成为集团的科技信息中心、研发中心和高新技术人才培养中心。为加大科技投入力度，云钛除积极争取政府科技经费支持外，云钛每年从销售收入中提取1%以上的资金作为研发投入，并将高新技术产业化收益进行滚动投资。4.4基于技术平台的产品创新集成云钛最初成立时只能生产冷轧钛卷，而后一年研制出热轧钛卷，同时随着技术、设备进一步成熟与完备，从单一的钛卷生产到之后钛板生产，而现在又能成产高纯度的海绵钛。产品的创新集成不仅推动企业技术不断地创新，同时也让企业在市场上永葆青春，企业效益稳坐增长。但是产品的创新集成过程是艰辛的，不仅需要克服各种工艺上的技术问题，同时企业领导要有一定的胆识，对市场有明锐的洞察力，此外要对自己企业有信心。而云钛之所以能实现产品创新集成，很大程度上与他在体制、管理上的创立改革有极大关系，以及重视技术层层推新。5.企业案例分析的意义案例教学法[6,7]始创于1870年，由哈佛学院创立并引入教学，现已成为很多学科教学的重要手段，20世纪80年代初传入我国。案例教学法以实际存在或可能发生的问题作为个案让学习者去分析和研究，并提出各种解决问题的方案，从而提高学习者解决实际问题的能力，是一种以培养和提高学习者知识及能力为目的教学