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【南方電纜網(wǎng)】2007年,中國銅加工材總產(chǎn)量將突破600萬噸,連續(xù)5年保持世界第一的地位,但是中國銅加工正面臨許多新情況,要提高銅加工產(chǎn)品在國際市場競爭實力,保持繼續(xù)發(fā)展態(tài)勢,其重要途徑是大力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,建立創(chuàng)新型銅加工體系�？上驳氖�,目前,中國銅加工技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入自主創(chuàng)新、蓬勃發(fā)展的重要歷史階段,從而使中國銅加工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量居世界首位,產(chǎn)品品種增加,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)改善,生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入國際先進(jìn)行列。
中國銅加工業(yè)面臨的形勢2007年1~11月份中國銅及加工業(yè)運行情況如下:
1.中國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長,2007年國民經(jīng)濟(jì)GDP增長將達(dá)10~12%,為銅加工業(yè)提供了寬廣的內(nèi)需市場,這在全球范圍內(nèi)也是惟一的,因此2007年全國銅加工材產(chǎn)量將突破600萬噸,再創(chuàng)歷史新高,連續(xù)5年居世界第一位。
2.中國對銅需求旺盛與中國銅資源短缺形成的矛盾日益突出,國家連續(xù)出臺有關(guān)銅產(chǎn)品進(jìn)出口稅制的調(diào)整,總的指導(dǎo)思想是"寬進(jìn)嚴(yán)出",這些政策在2007年已充分體現(xiàn)了其作用,本年度內(nèi)銅精礦、精銅、含銅殘料(再生銅)進(jìn)口都創(chuàng)歷史新高,銅加工材進(jìn)口量與2006年持平,而銅加工材出口量全面回落(精密銅管除外),國家有關(guān)銅的產(chǎn)業(yè)政策對緩解銅的供需矛盾、穩(wěn)定國內(nèi)銅價起到重要作用。
3.銅價高位振蕩、輔助材料價格上漲(價格還會不斷攀升)和央行6次提高代款利率(已接近8%),增加了生產(chǎn)銅材的成本,壓縮了利潤空間,使傳統(tǒng)的銅加工產(chǎn)業(yè)進(jìn)入微利時代,甚至虧損;2008年1月22日中國有色金屬工業(yè)協(xié)會會長康義在"有色金屬工業(yè)發(fā)展與面臨的形勢"報告中指出"2007年1~11月銅鎳企業(yè)實現(xiàn)利潤占有色金屬22.56%,鋁企業(yè)占26.34%,而銅鋁加工企業(yè)利潤僅占12.45%。",銅加工企業(yè)的利潤將遠(yuǎn)低于此數(shù)。
4.為全面提升我國銅加工水平,解決銅材高精品種依靠進(jìn)口問題,銅加工再建項目正陸續(xù)展開,但是引進(jìn)的國外先進(jìn)裝備價格迅速提升,這些項目也正面臨固定資產(chǎn)投資不斷增大的嚴(yán)重問題,因此許多再建項目開始選擇國產(chǎn)裝備,力求降低固定資產(chǎn)投入。中國銅加工技術(shù)的創(chuàng)新中國銅加工創(chuàng)新十分活躍,在復(fù)雜多變的外部環(huán)境中,在保持銅加工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展中發(fā)揮重要作用;中國銅加工創(chuàng)新的特點是:以企業(yè)為主體、以工藝技術(shù)創(chuàng)新為重點、與產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合,不但成果顯著而且有理論作為指導(dǎo)。生產(chǎn)方法的變革在銅加工中占有突出地位,傳統(tǒng)經(jīng)典的銅加工方法是三段式,即熔煉鑄錠-熱加工-冷加工,其中熱加工有熱擠、熱軋、熱鍛等這些工序?qū)е履芎母�、污染環(huán)境、降低成品率、增加生產(chǎn)成本和設(shè)備投資,因此壓縮熱加工、縮短工藝流程,成為銅加工工作者重要奮斗方向。任何工藝方法的變革都離不開設(shè)備的創(chuàng)新,都依靠裝備和生產(chǎn)線來實現(xiàn),生產(chǎn)方法的變革都以設(shè)備為基礎(chǔ)。
"十五"期間中國銅加工在生產(chǎn)方法的創(chuàng)新中取得了重大進(jìn)展,其中三大技術(shù)的發(fā)展為中國銅加工方法的變革提供了有力的技術(shù)支持,這三大技術(shù)是:連續(xù)鑄造技求。中國連續(xù)鑄造技術(shù)主要有上引和水平連鑄,可以生產(chǎn)銅及銅合金上引管、桿、棒型、線坯料;水平連鑄帶卷、棒、型、線坯料,這些坯料卷重大、長度長,可直接進(jìn)行冷加工;連續(xù)鑄造爐組均為聯(lián)體爐,潛流式金屬熔體轉(zhuǎn)運,取消了金屬流槽,防止了金屬轉(zhuǎn)運時吸氣和氧化,上引和水平連鑄純銅坯料含氧量均小于10ppm,符合無氧銅標(biāo)準(zhǔn),在銅及銅合金帶坯連鑄中開發(fā)成動電磁攪拌技術(shù),改變了帶坯結(jié)晶組織,提高了表面質(zhì)量,延長石墨結(jié)晶器的壽命;中國不但連鑄技術(shù)不斷創(chuàng)新,而且以潛流聯(lián)體爐為主的連鑄機列的裝機水平也進(jìn)入國際先進(jìn)行列,現(xiàn)已為國內(nèi)銅加工行業(yè)普遍采用;連續(xù)鑄造品種正在不斷擴大,上引連鑄已產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)純銅線桿、異型材、黃銅桿、低合金(銀銅、鎂銅等)、管材品種有加磷銅、無氧銅、白銅、黃銅等、帶坯有無氧銅、H65黃銅等,錫磷青銅和鋅白銅帶坯也在試制中;行星軋制技術(shù)。這種技術(shù)是互成120度角配置的三個軋輥自轉(zhuǎn)、同時又繞軋制線公轉(zhuǎn)從而形成對管坯復(fù)合軋制,其特點是管材冷軋時,依靠變形熱自身加熱,變形區(qū)溫度可達(dá)700~850℃,此時相當(dāng)于熱加工狀態(tài),從而實現(xiàn)了動態(tài)再結(jié)晶,行星軋制后的管材質(zhì)量與熱擠壓相同,而且軋制產(chǎn)品具有表面不氧化、大長度、成卷,可直接進(jìn)行冷加工,為管材盤式生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),成為鑄造管坯直接冷加工的關(guān)鍵技術(shù),在改變鑄造組織方面作出了突出的貢獻(xiàn),目前行星軋制技術(shù)在中國制管業(yè)中已普遍采用,行星軋制生產(chǎn)線已高度自動化、專業(yè)化,裝機水平已處國際先進(jìn);這種技術(shù)的出現(xiàn)、成熟、產(chǎn)業(yè)化,使銅及銅合金管材生產(chǎn)方法發(fā)生了重大變革;連續(xù)擠壓技術(shù)。這種技術(shù)在國外又稱康夫姆法,此法實質(zhì)是特長的金屬線坯在摩擦輪的強迫送進(jìn)之下,金屬從�？字兴苄宰冃瘟鞒�,變形熱使金屬本身加熱,變形區(qū)溫度高達(dá)600~800℃,從而實現(xiàn)了金屬動態(tài)再結(jié)晶,中國發(fā)展了這種技術(shù),在銅加工連續(xù)擠壓中做出了重大貢獻(xiàn),實現(xiàn)了銅及銅合金棒、型、線多品種連續(xù)擠壓,特別是完成了擴展連續(xù)擠壓的技術(shù)創(chuàng)新,形成了以銅線桿為坯料的銅材生產(chǎn)新技術(shù),導(dǎo)致了銅及銅合金棒型線生產(chǎn)方法的重大變革,這些成果是由大連交通大學(xué)和銅加工企業(yè)共同完成的,目前中國銅加工連續(xù)擠壓技術(shù)和裝備已居世界領(lǐng)先水平,該項技術(shù)與銅光亮桿生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合,形成了一種全新的以特長銅桿為坯料的、全新的生產(chǎn)方法,從某種意義上講,這是對以半連續(xù)鑄錠為坯料加工方法的革命。
重要的創(chuàng)新成果,主要有以下9個方面:鑄-軋-拉精密銅管產(chǎn)業(yè)建立。使用水平連續(xù)鑄造管坯---行星軋制---盤拉光管,經(jīng)行星球模旋壓成高精內(nèi)螺紋盤管,產(chǎn)品具有小直徑、薄壁厚、復(fù)雜齒型、高清潔度、高散熱、節(jié)材、適應(yīng)環(huán)保致冷劑等特點,產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)都處于世界領(lǐng)先水平。該項技術(shù)創(chuàng)新突破了鑄造管坯不能生產(chǎn)薄壁內(nèi)螺紋管的技術(shù)觀點,使鑄造管坯---行星軋制---盤管拉伸---行星球模輾壓內(nèi)螺紋管技術(shù)迅速在中國形成一個強大產(chǎn)業(yè),在世界精密銅管生產(chǎn)技術(shù)中占有重要的地位,并且迅速取代了熱擠壓---周期軋制---盤拉生產(chǎn)方法;目前空調(diào)管正向大盤重、高度自動化、連續(xù)化方向發(fā)展;我國鑄---軋精密銅管生產(chǎn)技術(shù)裝備已整條生產(chǎn)線出口。潛流式水平連鑄在合金再生原料直接生產(chǎn)銅加工材中的應(yīng)用。銅資源短缺突顯了銅及銅合金再生原料直接生產(chǎn)銅加工材的重要性,其中合金殘料由于化學(xué)成分復(fù)雜一直成為回收、再生的難題,寧波金田銅業(yè)集團(tuán)開發(fā)了大噸位、潛流式、水平連鑄鉛黃銅棒、型、線、管生產(chǎn)技術(shù),建成了連續(xù)化、自動化環(huán)�；a(chǎn)線,這種生產(chǎn)線可同時水平連鑄64條不同規(guī)格、形狀銅加工材,形成了具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù),被稱為"金田法"。"金田法"由下列主要工序所組成:合金感應(yīng)熔煉、化學(xué)成分監(jiān)控、合金成分調(diào)整、煙塵收集、布袋收塵、合金液體潛液放流式轉(zhuǎn)注、多面多流、一流多頭水平連鑄、引拉系統(tǒng)、自動鋸切、產(chǎn)品自動收集等,這些工序組成了一條自動生產(chǎn)流水線,合金熔煉和水平連鑄均處于密封狀態(tài)下運行,各工藝參數(shù)均自動調(diào)控,從而實現(xiàn)了從合金配料進(jìn)入機列到成品產(chǎn)出的自動化、連續(xù)化、環(huán)保化生產(chǎn),《金田法》科技創(chuàng)新要點有:(1)實現(xiàn)了合金材料直接生產(chǎn)銅加工材,生產(chǎn)過程自動化、連續(xù)化、環(huán)�；�。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,可同時生產(chǎn)不同形狀、不同規(guī)格的鉛黃銅易切削棒型材,最多可同時產(chǎn)出64根棒型產(chǎn)品,堪稱世
界之最,此種方法在管材生產(chǎn)中也取得了重大突破。(3)實現(xiàn)了封閉熔煉和潛液轉(zhuǎn)流鑄造,取消了現(xiàn)代技術(shù)通用的明流流槽轉(zhuǎn)運方式
,防止了有害氣體和煙塵排放,減少了金屬氧化和燒損。(4)實現(xiàn)了一流多頭同時水平連鑄,解決了整體石墨結(jié)晶器設(shè)計,引拉工藝參數(shù)
調(diào)整等技術(shù)難題。(5)生產(chǎn)線投資少、工藝流程短、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、綜合成品率高達(dá)92%,產(chǎn)品成本為常規(guī)生產(chǎn)方法的1/2,能耗降低
40%。(6)本生產(chǎn)線同時具有節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的突出優(yōu)點,生產(chǎn)線適合于采用大噸位感應(yīng)熔煉爐,目前一條生產(chǎn)線生產(chǎn)黃銅棒型可高
達(dá)2萬噸。無氧銅帶材生產(chǎn)。無氧銅材是電真空構(gòu)件中的關(guān)鍵材料,但是含氧量超標(biāo)、含氧量分布不均一直困撓著無氧銅生產(chǎn),國內(nèi)外
一直采用精料密封感應(yīng)熔煉技術(shù)獲得含氧量合格的鑄錠,其生產(chǎn)成本高、合格率低,在隨后的熱加工中又造成了滲氧,萬寶銅業(yè)集團(tuán)開
發(fā)成功潛流式無氧銅寬帶坯水平連鑄---高精冷軋技術(shù),建成自動化、環(huán)保化、連續(xù)化生產(chǎn)線,可生產(chǎn)510毫米寬、厚度0.1毫米無氧銅
帶材,含氧量小于10ppm,成品率高達(dá)85%,無氧銅帶坯水平連鑄機列在中國多家電爐廠中已產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。多線上引鑄造大直徑銅管。大
直徑銅管是重要的水路管材,用于建筑水道管、海水管路等。傳統(tǒng)方法為擠壓---拉伸和熱軋穿孔---拉伸方法,其產(chǎn)品成本高、生產(chǎn)
工藝流程長。近年來中國開發(fā)了多線上引鑄造大口徑銅管新方法,可直接鑄造直徑大于φ120毫米銅管,一次可同時鑄造6線,銅管長度
不受限制。經(jīng)過冷拉伸之后可生產(chǎn)工程技術(shù)界所需求的大口徑、薄壁銅管。產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)實踐表明這項生產(chǎn)方法具有生產(chǎn)流程短、成
品率高、產(chǎn)品成本低、生產(chǎn)線建設(shè)投資少等明顯優(yōu)點。水平連鑄帶坯電磁攪拌技術(shù)。錫磷青銅帶材是重要的彈性元件和電聯(lián)接件材
料。世界各國普遍使用水平連鑄帶坯-高精冷軋方法生產(chǎn)。但是帶坯柱狀晶發(fā)達(dá)、金屬錫偏析和反偏折嚴(yán)重,導(dǎo)致帶材生產(chǎn)中出現(xiàn)各
種缺陷。如何提高帶材質(zhì)量和成材率,是世界各國銅加工工作者重要的攻關(guān)課題。其中使用電磁攪拌技術(shù)改變帶坯結(jié)晶組織成為重點
方向。"十五"期間,中國首先實現(xiàn)16×450毫米錫磷青銅帶坯結(jié)晶過程電磁攪拌,使錫磷青銅帶坯晶粒細(xì)化,塑性提高,石墨模具使用壽
命延長,帶材成品率提高,該項技術(shù)已處世界領(lǐng)先水平。2006年該項技術(shù)在錫磷青銅和鋅白銅650毫米帶坯上應(yīng)用情況良好。銅及合金
型線生產(chǎn)。變壓器、電機制造用純銅扁線傳統(tǒng)生產(chǎn)方法為純銅圓線經(jīng)多次過渡拉伸成扁線,工藝流程長、成品率低、生產(chǎn)成本高,目
前中國己基本采用銅線桿---連續(xù)擠壓---冷拉伸方法生產(chǎn),實現(xiàn)了生產(chǎn)連續(xù)化和自動化,產(chǎn)品質(zhì)量、成品率大為提高,能耗、金屬消耗
明顯降低。
黃銅扁線是重要的接插元件材料,傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是黃銅園線多次拉伸、壓扁,其間還需多次中間退火,工藝流程長、能耗高,現(xiàn)采
用直徑8毫米黃銅線坯,經(jīng)連續(xù)擠壓可一次產(chǎn)出黃銅扁線、型線,這種生產(chǎn)技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用空間。銅排卷式生產(chǎn)法產(chǎn)業(yè)化。紹興力
博集團(tuán)建成了自動化、連續(xù)化生產(chǎn)線,采用上引直徑22毫米銅桿盤卷,經(jīng)過大連交通大學(xué)研制的400毫米連續(xù)擠壓機擠制成動10х
1250毫米導(dǎo)電銅排,卷重4~6噸,再經(jīng)50噸液壓拉伸機自動拉伸、校直、切斷成用戶所需長度的銅排,產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,成品
率高達(dá)90%,單位電耗為500度/噸,生產(chǎn)線投資不足400萬元人民幣,年產(chǎn)銅排7500噸,這種生產(chǎn)方法和技術(shù)具有自動化、連續(xù)化、節(jié)能
、環(huán)保、節(jié)材、低成本等突出優(yōu)點,是對目前國內(nèi)外普遍采用的熱軋、熱擠壓開坯-冷加工生產(chǎn)方式的革命化變革,形成了具有自主知
識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù);力博集團(tuán)在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新再創(chuàng)新,2007年又在此基礎(chǔ)實現(xiàn)了電子帶產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。鋁包銅管材復(fù)合技術(shù)。該項技
術(shù)創(chuàng)新由常州興榮高科技有限公司完成,其技術(shù)核心是將外鋁內(nèi)銅套管經(jīng)行星軋制法實現(xiàn)冶金復(fù)合,然后采用盤拉方法生產(chǎn)各種銅鋁
復(fù)合管、內(nèi)螺紋銅管,為空調(diào)、建筑用水管節(jié)省用銅開拓了新的途徑,行星軋制方法實現(xiàn)了銅鋁復(fù)合界面的冶金結(jié)合,這種方法填補了
復(fù)合技術(shù)的一項空白,該技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,該集團(tuán)已建成自動化生產(chǎn)線,向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)推進(jìn)。銅陽極球冷旋軋技術(shù)。銅陽極球是
印刷電路生產(chǎn)中的關(guān)鍵材料,國內(nèi)外傳統(tǒng)生產(chǎn)方法有冷鍛、熱軋等,北京科技大學(xué)研發(fā)成功冷旋軋新技和裝備具有工藝流程短、節(jié)能
、環(huán)保、高效等優(yōu)點,在國內(nèi)外已被廣泛采用。中國銅加工技術(shù)創(chuàng)新展望中國技術(shù)創(chuàng)新的核心是縮短工藝流程,取消和壓縮熱加工工
序,直接導(dǎo)致節(jié)能、環(huán)保、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、減少金屬消耗,在眾多的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中,成品率是一個核心指標(biāo)。在"十
五"技術(shù)創(chuàng)新取重大進(jìn)展的基礎(chǔ)之上,中國銅加工技術(shù)創(chuàng)新工作發(fā)展趨勢如下:銅加工企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體制不斷完善和加強,技術(shù)創(chuàng)新投
入不斷增加,企業(yè)技術(shù)中心和工程研發(fā)中心正在普遍建立,創(chuàng)新工作正在受到高度重視,高校創(chuàng)新力量已向自主開發(fā)目標(biāo)推進(jìn)。技術(shù)創(chuàng)
新的重點方向是加工過程連續(xù)化、自動化,傳統(tǒng)的壓力加工模式和工藝流程正在被打破,工藝流程不斷縮短,使銅加工生產(chǎn)過程進(jìn)一步
向節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保方向發(fā)展。技術(shù)創(chuàng)新工作將進(jìn)一步向生產(chǎn)的深度和廣度方向發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新的選題將進(jìn)一步圍繞著市場競爭、增
加產(chǎn)品品種、提高質(zhì)量、降低成本等方面展開,重大課題與生產(chǎn)過程急需解決的問題都將受到高度重視,以新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)
為內(nèi)容的技術(shù)創(chuàng)新活動將全面展開。改變企業(yè)經(jīng)營方式,依靠技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展企業(yè),將成為一切成功企業(yè)的共識。我們完全有理由確信
:中國銅加工工業(yè)不但在規(guī)模上,而且在技術(shù)水平上走在世界前列,其中重要的原動力就是不斷地技術(shù)創(chuàng)新。一個創(chuàng)新型銅加工業(yè)將出
現(xiàn)在我們的面前。
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洛銅好