总序
有色金属是重要的基础原材料, 广泛应用于电力、 交通、 建筑、 机械、 电子信息、 航空航天和国防军工等领域,在保障国民经济建设和社会发展等方面发挥了不可或缺的作用。
改革开放以来, 特别是新世纪以来, 我国有色金属工业持续快速发展, 已成为世界的有色金属生产国和消费国, 产业整体实力显著增强,在国际同行业中的影响力日益提高。主要表现在: 总产量和消费量持续快速增长, 2008年, 十种有色金属总产量2 520万吨,连续七年居世界, 其中铜产量和消费量分别占世界的20%和24%; 电解铝、 铅、锌产量和消费量均占世界总量的30%以上。经济效益大幅提高, 2008年, 规模以上企业实现销售收入预计2.1万亿以上,实现利润预计800亿元以上。产业结构优化升级步伐加快, 2005年已全部淘汰了落后的自焙铝电解槽; 目前, 铜、 铅、锌先进冶炼技术产能占总产能的85%以上; 铜、 铝加工能力有较大改善。自主创新能力显著增强, 自主研发的具有自主知识产权的350kA、 400 kA大型预焙电解槽技术处于世界铝工业先进水平, 并已输出到国外; 高精度内螺纹铜管、 高档铝合金建筑型材及时速350km高速列车用铝材不仅满足了国内需求, 已大量出口到发达国家和地区。国内矿山新一轮找矿和境外矿产资源开发取得了突破性进展,现有9大矿区的边部和深部找矿成效显著, 一批有实力的大型企业集团在海外资源开发和收购重组境外矿山企业方面迈出了实质性步伐,有效增强了矿产资源的保障能力。
2008年9月份以来, 我国有色金属工业受到了国际金融危机的严重冲击, 产品价格暴跌, 市场需求萎缩, 生产增幅大幅回落,企业利润急剧下降, 部分行业已出现亏损。纵观整体形势, 我国有色金属工业仍处在重要机遇期, 挑战和机遇并存,长期发展向好的趋势没有改变。今后一个时期, 我国有色金属工业发展以控制总量、 淘汰落后、 技术改造、 企业重组、充分利用境内外两种资源, 提高资源保障能力为重点, 推动产业结构调整和优化升级, 促进有色金属工业可持续发展。
实现有色金属工业持续发展, 必须依靠科技进步, 关键在人才。为了全面提高劳动者素质,培养一大批高水平的科技创新人才和高技能的技术工人, 由中国有色金属工业协会牵头, 组织中南大学出版社及有关企业、科研院校数百名有经验的专家学者、 工程技术人员, 编写了《中国有色金属丛书》。《丛书》内容丰富, 专业齐全, 科学系统, 实用性强,是一套好教材, 也可作为企业管理人员和相关专业大学生的参考书。经过编写、 编辑、 出版人员的艰辛努力,《丛书》即将陆续与广大读者见面。相信它一定会为培养我国有色金属行业高素质人才, 提高科技水平, 实现产业振兴发挥积极作用。
康义
2009年3月
前言
本书成稿于2008年初, 因此如没有特别指出, 所有资料与数据都截止至2006年底。
至2010年末中国引进的铸锭热轧机及生产线共有16台(条), 加上自行设计制造的热轧机及生产线, 总生产能力可达5400 kt/a,从而超过美国成为全球的。
2009年末中国可保有约460台双辊式连续铝带坯铸轧机, 其中引进的14台, 总生产能力约4200 kt/a,2008年的产量3200 kt/a, 2004年即已成为世界大国。2010年中国铸轧带坯的生产能力可达3500kt/a。
截止2008年底, 中国铝带冷轧生产能力达到6230 kt/a, 比美国的生产能力6100 kt/a高2.2%,成为世界者。中国的铝带冷轧工业创造了多项世界记录; 多的高技术大容量现代化冷轧机, 27台, 总生产能力2118 kt/a;多的CVC轧机, 共85台; 多的1300 mm以下的四辊小型铝带冷轧机。至2009年末中国将有3条铝带冷连轧生产线,1条自制的, 在巨科铝业有限公司, 双机架; 2条引进的, 一条双机架2000 mm的, 在中铝西南铝板带冷轧有限公司,2009年投产, 另一条为1727 mm的5冷连轧生产线, 2010年投产, 用水基润滑冷却剂,是中国独一无二的。2008年底中国有130多家大中型铝板带轧制企业, 50余家小型铝带生产企业, 共计近190家。
冷轧用的带坯有3种: 铸锭热轧的、 连续铸轧的、 连铸连轧的, 如黑兹莱特式连铸机与热连轧机列生产的,也可以把它归为铸锭热轧的。在全世界范围内, 铸锭热轧带坯与连续铸轧带坯之比约为75[XC比.TIF,JZ]25,这既有历史方面的原因又有技术方面的原因。2010年中国铸锭热轧生产能力与连续铸轧生产能力之比为64[XC比.TIF,JZ]36,即1.8[XC比.TIF,JZ]1, 前者的生产能力比后者的大80%, 对中国铝板带轧制工业来说这是非常可怕的,在中国82%左右的板带箔可用双辊式连续铸轧带坯生产。与铸锭热轧法相比, 连续铸轧法具有投资低、 建设期短、 生产成本低、 能耗省、更环保等一系列优点, 自20世纪90年代中期以来工业发达国家已停止建设铸锭热连轧生产线, 而中国却在超常地一股劲儿地建设,同时生产能力形成过于集中, 在中国铸锭热轧生产能力与铸轧带坯生产能力以各占50%为限度,好是铸轧带坯生产能力及产量占70%以上。
哪些产品必须用热轧法生产: 厚度大于2 mm的板带材, 航空航天器板带材、 厚板、 罐料、 磁盘基片、 CTP板与“三高”PS版基、轿车蒙皮板(加拿大铝业公司与日本轻金属公司生产的铸轧板已批量用于轿车制造)、 防盗瓶盖薄板, 等等。
中国从2007年起已跻身世界铝箔初级强国, 中国从2005年起成为铝箔净出口国, 2008年铝箔生产能力超过1650 kt/a,可以生产0.005 mm的及厚于此值的各种合金与宽达2050 mm的各种箔材, 中国拥有世界上多的2000 mm级的现代化铝箔轧机,铝箔行业装机水平世界, 铝箔的生产技术与劳动生产率居世界前列。
中国在建两条专业化的装机水平全球的航空级的铝合金厚板生产线, 总生产能力130 kt/a, 这是世界上独一无二的,其他国家的厚板生产轧机都是通用的。这两个项目可于2010年全面投产。
2008年全球原铝产量42540 kt, 再生铝产量约19500 kt; 中国的原铝产量13180 kt, 再生铝产量约5000kt(含进口的2090 kt废铝与拆解进口装备获得的约820 kt废铝件再生的铝)。
在编写出版过程中得到许多人士的热情帮助和支持, 深表感谢, 特别要感激中南大学出版社, 因为作者提供的是手写稿,给他们的工作造成困难。
由于水平与知识有限, 缺点与不妥之处在所难免, 望读者斧正。
编 者
2009年7月4日
第1章 世界铝板带箔轧制基本概况
截止到2006年底, 全世界共有板、 带、 箔生产企业约700家, 其中中国约有350家; 在参加联合国的192家国家中,生产平轧产品的国家67个与2个地区, 共69个, 总生产能力约24000 kt/a(中国的约4070 kt/a); 铝板带厂454家,总生产能力约20000 kt/a; 铝箔厂约247家, 总生产能力约4000 kt/a; 铸锭热轧机及生产线约155台/条;黑兹莱特连铸连轧生产线12条, 劳纳连铸连轧线1条(生产能力约300 kt/a), 它们的总生产能力约1800 kt/a;2辊式连续铸轧线约590条, 总生产能力约6000 kt/a, 中国约有265条, 总产能约2200 kt/a;铸锭热轧生产能力(含2辊块片轧机的)约23000 kt/a, 连铸连轧及连续铸轧的总生产能力约7800 kt/a,前者占总生产能力的约74.7%, 后二者占总生产能力的25%强。在2006年生产的约17000 kt, 平轧产品中,连续铸轧及连铸连轧供坯的产量约6200 kt, 占36.5%; 辊面宽度大于等于800mm的4辊冷连轧生产线及冷轧机约570台(条); 工作辊直径等于小于280mm的4辊箔轧机约523台。这是中国铝工业进行的首次这类调查。
平轧铝产品的生产能力是指冷轧板带的生产能力, 同时是按一定的产品结构(软合金)与250 d、 三班制运转计算的, 所以只能供匡算用,不过还是相当准确的, 例如2006年全世界平轧铝产品的生产能力约24000 kt/a, 如按设备运转率72%匡算, 则产量为17280kt, 这很接近实际统计产量。就全球来说, 设备平均利用率达到72%是相当不错的。
冷轧用的坯料有3种: 铸锭热轧的, 这是一种的工艺, 所有的加工铝合金都可以生产, 不过投资大, 能耗较高, 成材率较低,但产品品质高; 双辊式连续铸轧的, 投资少, 建设周期短, 按产品品质计算, 只能生产约80%的产品,还有约20%的产品如2XXX系、 6XXX系、 7XXX系及大部分5XXX系合金产品, 以及其他系的某些优质高档产品不能生产;其余的为黑兹莱特(Hazelett)连铸连轧生产线生产的。在介绍某企业的简况时, 如果该企业没有热轧机,那么它用的坯料不是铸轧的就是连铸连轧的。不过有些企业既有热轧机又有2辊式连续铸轧机, 那么它用的坯料两种都有,如中国的西南铝业(集团)有限责任公司与东北轻合金有限责任公司。凡是没有冷轧机的铝箔厂所用的带坯不是外购的就由母公司
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