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最好中国铝业全面向世界强国挺进之铝加工业高速电焊呼吸阀密山碳化钨蒸汽锅炉

时间:2022/09/11 10:42:01 编辑:

中国铝业全面向世界强国挺进之铝加工业“高速发展马拉松”震撼世界

70年前,中国仅有极少数的铝板带与铝箔工业,它们都是用600mm、800mm的可逆式二辊轧机轧制的,都集中在上海与广州,全国的总生产能力只不过15kt/a。新中国成立70年来,特别是改革开放40年来,在中国共产党的领导下,几代铝加工产业大军艰苦奋斗、顽强拼搏、锐意改革、开拓进取、砥砺奋进,在短短时间内,把中国建成了世界铝加工业*大基地,各种铝材的生产能力均占世界的65%以上,产量分别占世界总产量的50%以上(见表3)。

<秸杆气化炉p>4.1世上*大与*多的铸造机群

中国拥有的圆锭与扁锭铸造机群是全球*多的,铸锭生产能力是世界*大的,可铸圆铸锭直径与扁锭尺寸是全球*大者之一。圆锭生产能力达13500kt/a,占世界总产能的63%以上,有从瓦格斯塔夫公司(Wagstaff)引进的圆锭铸造机68台(图3),仅辽宁忠旺铝业有限公司就有19台,世上哪有第二个厂呢?可以大胆地说,2090年以前不会有后来者,可是空前绝后,辽宁忠旺铝业公司有2个厂,一个在辽阳市,另一个在营口市,相距约150km。瓦格斯塔夫铸造机可铸圆锭根数为2根~160根。

图3中国引进的瓦格斯塔夫圆锭铸造机,截止2018年共68台

中国轧制用扁锭生产能力约12500kt/a,共约有900台,其中从瓦格斯塔夫引进的先进扁锭铸造机63台,天津忠旺铝板带有限公司2016年一次就引进15台(图4),这是前无先例,也许后无来者。营口忠旺订购了多少扁锭就在1年前铸造机尚未见报道,估计当在12台以上,一次就向德国沃勒特公司订购了11台扁锭天车,是世界铝行业轧制厂一次性订购*多的吊(天)车,铸造的扁锭质量33t,是全世界*大的单块质量。将扁锭运到加热炉、热轧与冷轧带卷的运转全靠这些天车与在地面运行的运输车(shuttle)。11台天车的运输量达产时可达1.3Mt/a。天车轨道总长约800m,*快速度4m/s,*大吊运质量100t,运输与吊装工作(图5)全由 专家包(specialist) 自动控制。可吊运的热轧带卷的*高温度可达500℃。这些天车是沃勒特公司(Vollert)提供的。

图4忠旺铝业公司从瓦格斯塔夫公司引进的轧制扁锭铸造机

忠旺营口板带公司是世界从未建过的*大的平扎铝产品企业,它的通用板带材设计生产能力1300kt/a,可从2019年10月以后陆续进行热试车,2020年下半年可能全面投产。除有强大的热连轧生产线外,还有10台当前顶 尖的不可逆式冷轧机。如果市场允许与生产组 织得好,公司的产量有可能 1500kt。

图5天车正在吊运扁锭,一切工作均自动进行

中国除了从瓦格斯塔夫公司引进了大批先进的锭块铸造机外,还从美国阿尔梅克斯公司引进了5台世界顶 尖的用于铸造加工航空航天铝材的扁锭及圆锭。

4.2铸锭热轧及锭坯预热

铸锭加热是热轧之前进行,故称预加热,现代化的加热炉都是推进式的,有的加热炉还可兼作均匀化退火炉,均匀化温度均比热轧前的加热温度高,所以均匀化后,需在炉内将锭坯冷却到热轧加热温度。中国首台推进式加热炉是东北轻合金有限公司1984年从美国塞科/瓦威克公司(Seco/Wawick)引进的。

截止2018年中国有引进的艾伯纳公司及其他公司的扁锭推进式加热-均匀化炉62台,国产炉88台。南山轻合金公司热轧线有5座HICON推进式加热炉,每座炉可装30t的扁锭25块,是全球一次可装锭*多与装料量*大的生产线。天津忠旺铝业有限公司软合金热轧线的艾伯纳推进式加热炉可装厚390mm~650mm、宽1240mm~2700mm、长4500mm~8000mm的锭,锭温度均匀性 3℃,热效率 72%,锭坯加热温度350℃~600℃,单块*大质量26.5t,*多可装25块。

4.3铝板带热轧

2018年中国铝板带热轧机及生产线见表4。热连轧线是指精轧机列 2个机架的生产线,热轧板带总生产能力17910kt/a,占世界总生产能力的5.3%左右。在热轧板带中,厚板的产量一般不会超过8%,其余的为供冷轧用的带卷坯,供冷轧用的热轧带坯厚度通常都 2.2mm~ 12mm。

中国现有2条哈兹雷特1950mm连铸连轧线(图6),一条在河南豫港龙泉高精度铝板有限公司,该厂把生产能力定为250kt/a;另一条在内蒙霍林郭勒绵联铝材有限公司,生产能力定为350kt/a。实际上每条的生产能力完全可以达到500kt/a。

亚洲铝厂有限公司的1(2450mm)+5(1730mm)式热连轧线已停产。2540mm热粗轧机是全新的,西马克公司设计制造,1730mm 5机架热连轧线是从美国铝业公司购买的二手设备,但由西马克公司作过改造。

厚板生产。在铝加工产业,厚板是指厚度>6mm的板材,除北美以外,其他国家和地区都采用这一定义,在北美将厚板定义为厚度 6.35mm(0.25in.)的板材。在全世界铝行业,按厚度只有厚板(plate)与薄板(sheet)之分,没有中厚板之说,以后*好不要用这一名称,但是却有特厚板(thick plate)这一名称。

2018年中国铝合金厚板生产能力已超过1000kt/a,是世界上*大者与*先进的,如东北轻合金有限公司的3950mm热轧机、天津忠旺铝业有限公司的4500mm热轧机、南山铝业股份有限公司与爱励铝业(镇江)有限公司的4100mm热轧机、南南铝加工有限公司的4100mm热轧机、西南铝业(集团)有限公司的4300mm热轧机都是从西马克公司引进的(图7),还有企业拟建5600mm粗轧机,生产线已预留出此轧机的位置,它真是世界铝粗轧机之王,比奥科宁克铝业公司达文波特轧制厂的粗轧机还大一点点。

要生产航空航天铝合金厚板还必须有辊底式固溶处理炉(图8)、时效炉、预拉伸机、超声探伤线等,应可处理38m长、厚达250mm的板材,生产线总长近180m。当下中国有辊底式固溶处理炉与时效炉(28台),又是全球拥有这类炉*多的国家。中国有一家企业有3台辊底式固溶处理炉,炉膛长38m,炉内保温板材的*大温差为 1.5℃,首台炉2015年12月3日进行了有负荷试车,全面达到预期效果;该公司还有4台艾伯纳辊底式时效炉,3台处理通用板,另一台炉膛长39m,可进行T77处理,这是中国首台,也是亚洲第 一台,可处理板材*大质量25t。

板材淬火后,内部存在着相当大的内应力,必须矫直(平)消除,否则在以后机械加工时,会产生变形,拉伸矫直是消除内应力*有效的措施,因为拉伸是在时效与机械加工之前进行,故称预拉伸。拉伸变形量一般为2%左右,*大4%,太小不能有效地消除残余应力,太大会产生滑移线,且可引发新的内应力,过大时还可能拉断。

至2018年12月全世界在产的厚板预拉伸机约60台,中国有25台,占总数的42%,由于85%以上的厚板都要经过拉伸,所以拉伸机的生产能力决定了企业淬火厚板生产能力。目前,世界上*大厚板预拉伸机为136MN,为美国凯撒铝业公司雷文斯伍德轧制厂所有,中国西南铝业(集团)有限公司有一台120MN的拉伸机,是中国航母级拉伸机,洛阳中信重工集团制造(图9)。

图6哈兹雷特连铸连轧生产线示意图

双带式连续铸造机技术参数:带材厚度14mm~22mm,*大宽度2300mm,连铸速度6m/min~9m/min

图7西南铝业(集团)有限公司的4300mm厚板热轧机

图8西南灵武铝业(集团)有限公司的2台辊底式固溶处理炉

图9西南铝业(集团)有限公司的120MN的预拉伸机

4.4双辊式连续铸轧王国东元变频器

双辊式连续铸轧带坯。铝及铝合金厚板可以直接由热轧机生产,热轧也可以生产供冷轧用的带坯,这种带坯是一种中间产品,目前热轧产品的95%以上是这种中间产品。中国是双辊式铸轧机王国,2018年中国有在产的双辊式连续铸轧机约880台,带坯总生产能力约8500kt/a,占世界总产能的96%以上。在这些铸轧机中,仅有12台是引进的,其他的都是中国有关企业设计制造的,中国生产的铸轧机不但可以满足国内需求,而且已出口到世界6个发展中国家。2018年,中国生产的铸轧带坯约5600kt,设备利用率约66%。这是世界上绝无 仅有的,几乎占冷轧用带坯的57%。

双辊式铸轧机生产冷轧带坯具有短流程、投资低、节能环保等优点,但目前还不能生产热处理可强化合金与镁含量 3.5%的合金,除电池阳极箔外,中国铝箔几乎全是用铸轧带坯轧制的,包括0.0045mm厚的电力电容器箔,这是中国铝箔工业的创举。

4.5带材冷轧及ABS板带

中国铝板带冷轧始于1919年,直到1995年块片为使试件在实验进程中平直式冷轧才在华夏大地上消失,现在冷轧时,轧的都是带材,所以不要说 铝板带冷轧 ;第二,目前,中型(辊面宽度 1300mm)冷轧机与大型(辊面宽度 1800mm)冷轧机都是非可逆式的,同时卷的质量 5t,只有小型轧机(辊面宽度 1200mm)、同时带卷质量 5t时才进行可逆式轧制;第三,在现有技术水平条件下,冷轧带材速度很难超过2400m/min,带卷质量也不会超过32t;第四,冷轧带材宽度大多数不会超过2500mm,也会有个别例外的;第五,由于轧制速度和带卷质量提高,今后不会建5机架冷连轧线了,建4机架冷连轧线也仅是个别的。如果突破这些底线一定要做好技术经济分析。

截止2018年12月,中国有约580家生产板、带的企业,生产能力约16400kt/a,产量约9800kt,设备利用率约60%,处于产能较为严重的过剩状态,去产能任务很重。按生产能力中国铝板带企业结构如下:

按生产能力大小,中国铝板带生产企业结构如下:

可以按工作辊也可以按支撑辊辊面宽度将冷轧机分为大、中、小型,支撑辊辊面宽度比工作辊的窄3%~4.5%。工作辊辊面宽度 1800mm的称为大型轧机,辊面宽度 1200mm~ 1800mm的为中型轧机,辊面宽度窄于1200mm的划为小型轧机。

当下,中国约有大小单机架铝带冷轧机1350台,冷连轧线15条,连轧线的生产能力3840kt/a,单机架冷轧机的生产能力12180kt/a。生产能力*大的单机架冷轧机的*大产能为135kt/a(罐料)。但这个数字的实际意义不大,因为与产品结构的关系很大。在这15条冷连轧线中,双机架的11条,三机架的3条,5机架的1条(2014年停产),国外还有4机架的,中国没有。在这些冷连线中,有11条是引进的,其中9条是西马克公司的,装机水平世界 领先。

中国自1956年~2018年从苏联、日本、美国、英国、奥地利、意大利、德国等7国共引进4辊、6辊铝带冷轧机34台,其中*多也是*先进的是西马克公司的,共19台,仅先进的CVC plus6冷轧机就有16台,2021年可达26台,独占世界鳌头,还有哪个国家有这么多先进的单机架冷轧机?

在铝合金板带中,CTP与PS版基板、铝箔带坯、罐料、ABS(Automative-Body-Sheet汽车车身薄板)是4种大宗产品,约占全球平扎铝产品(FRPS)总量的65%。在这四种产品中,前三类中国都能生产,不但能满足本国的需求,而且还有少量出口,总体上与美国、德国、日本的产品相比,在品质方面还有一些差距,大而不强,多而不高。

中国是世界*大的汽车产销大国,却不是一个用铝大国,单车的铝材用量比工业发达国家的低21%以上。中国自2013年以来掀起了ABS生产线建设浪潮,不少跨国铝业公司大举登陆中国,而且国内一些大的铝加工企业也在建设专业ABS项目。率先进入中国此领域的是诺贝丽斯铝业公司(图10),其次是日本神户钢铁公司,第三是爱励国际。2018年中国ABS生产能力793kt/a,2021年的可超过1100kt/a(表5)。

图10诺贝丽斯(中国)铝制品有限公司的ABS生产线,中国首条

诺贝丽斯(中国)铝制品有限公司2014年10月21日投产,位于常州市,生为此产能力120kt/a,神钢汽车铝材(天津)有限公司的2016年投产,这里可谓是报废车的“手术室”它们都不生产带坯,前者从韩国运来,后者所需的带卷从日本真冈轧制厂运来。诺贝丽斯常州厂正在进行扩建,2020年投产,总生产能力可达200kt/a;南山铝业公司的ABS生产线也在扩建,2021年投产,按早期的规划,ABS的*终生产能力应达到600kt/a。

4.6铝箔产量雄居世界首位

2006年中国铝箔产量745kt,超过美国的成为世界第 一,从而一路领跑,把其他国家铝箔产业远远地摔在后面。中国铝箔生产始于上世纪30年代初,近35年是其黄金发展期,2018生产能力达到约5500kt/a,产量3850kt,从2005年起中国成为世界铝箔初级强国,主要标志如下所述。

生产能力*大,2017年的约5500kt/a,约占全球总生产能力的76%,产量3650kt,约占全球产量的56.7%;

拥有全世界*多的先进的2000mm箔轧机35台,其中进口的26台,占总数的74.3%,占世界总台数(50台)的70%;

可生产经济建设所需的各种箔材,可用铸轧带箔生产宽1100mm的厚0.0045mm~0.005mm的电力电容器箔,国外生产超薄箔用的都是铸锭热轧带坯;

双辊式铸轧带坯占的比例达78%,这在世界主要铝箔生产国是绝无 仅有的,在国外生产的铝箔中,铸锭热轧-冷轧带坯占93%以上。中国铝箔带是世界上*节能环保的,经济效益*好的;

中国铝箔在国际市场上有很强的竞争力。

作者:王祝堂13012次浏览

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