年产5.5万吨特种铝合金铸锭建设项目可行性研究报告.doc

年产年产 5.5 万吨特种铝合金铸锭项目万吨特种铝合金铸锭项目 可行性研究报告可行性研究报告 11 目录目录 第第 1 1 篇篇总总 论论14 1.1项目背景.14 1.2项目概况.16 1.3项目的主要技术经济指标.18 1.4项目结论.19 第第 2 2 篇篇项项目建目建设设基本情况基本情况211 2.1项目背景.211 2.2项目建设的意义及必要性.212 2.3需求分析.214 2.4相关政策规划.221 第第 3 3 篇篇中国再生中国再生铝产业现铝产业现状、机遇与挑状、机遇与挑战战.322 3.1前言.322 3.2发展再生铝行业的潜在优势.323 3.3中国与世界各国再生铝产业的现状.325 3.4关于我国再生铝产业发展的几点对策.327 3.5结语.329 第第 4 4 篇篇项项目目产产品工品工艺艺流程及技流程及技术术方案方案430 4.1产品技术标准.430 4.2工艺流程.430 4.3工艺流程说明及技术方案.431 4.4生产、检测所需的主要设备装置433 4.5工程方案.434 12 第第 5 5 篇篇项项目目选选址及建址及建设设条件条件539 5.1项目选址.539 5.2建设条件.542 第第 6 6 篇篇资资源利用和能源耗用源利用和能源耗用647 6.1资源利用分析.647 6.2能源耗用.647 6.3节能和节水措施.648 第第 7 7 篇篇环环境影响分析境影响分析750 7.1环境执行标准.750 7.2项目区域环境现状.750 7.3项目对环境的影响.751 7.4环境保护措施.753 7.5项目本身有利于环境保护.754 第第 8 8 篇篇建建设设与与实实施施855 8.1劳动安全及工业卫生.855 8.2招标方案.856 8.3质量保证体系.857 8.4项目实施进度.858 第第 9 9 篇篇投投资资估算和估算和资资金筹措金筹措960 9.1投资估算.960 9.2资金来源.962 第第 1010 篇篇经济经济效益分析效益分析1063 10.1财务评价的依据与基础数据1063 13 10.2财务评价假设1063 10.3财务测算1065 10.4财务评价结论1070 第第 1111 篇篇社会效果分析社会效果分析1171 第第 1212 篇篇结论结论与建与建议议1272 12.1结论1272 12.2建议1272 14 第第 1 1 篇篇 总总 论论 1.1 项目背景项目背景 （一）工信部、科技部、财政部等三部委联合发布再生有色金属产业发展推进 计划 ，西北地区要建设 3 家年产 5 万吨以上的再生铝项目 工信部、科技部、财政部等三部委日前联合发布再生有色金属产业发展推进计划， 明确了今后五年我国再生有色金属产业发展主要目标和主要任务。根据推进计划，到 2015 年，主要再生有色金属产量达到 1200 万吨，其中再生铜、再生铝、再生铅占当年铜、 铝、铅产量的比例分别达到 40%、30%、40%左右。 对此， 推进计划明确，今后五年我国再生有色金属产业发展主要目标是：到 2015 年，再生有色金属产业规模和产量比重明显提高，预处理拆解、熔炼、节能环保技术装备 水平大幅提升，产业布局和产品结构进一步优化，节能减排和综合利用水平显著提高。 具体在产业集中度和布局方面，到 2015 年，再生铜、再生铝行业形成一批年产 10 万吨以上规模化企业，再生铅行业形成一批年产 5 万吨以上规模化企业。前 10 名企业 产业集中度达到 50%以上；培育形成若干产业集聚发展的重点地区，其产能比重超过 80%。 为达到上述目标， 推进计划明确，下一步，将以现有骨干企业为基础，进一步优化 再生有色金属产业布局。鼓励和支持大型龙头企业建立长期稳定的原料来源渠道，逐步 构建上下游紧密联系、跨区域协同发展的产业链。 此外，为引导行业规范发展，下一步将在珠江三角洲、长江三角洲、环渤海和成渝经 济区等具备一定产业基础的区域支持改扩建 20 万吨再生铜项目 6 个8 个，20 万吨再生 铝项目 8 个10 个。在华北、华中、东北、 15 黄河三角洲等地区支持改扩建 5 万吨10 万吨再生铜项目 10 个，5 万吨10 万吨再生铝 项目 15 个，5 万吨以上再生铅项目 10 个。在西北地区支持改扩建 5 万吨再生铜项目 2 个，5 万吨再生铝项目 3 个。支持在具备产业基础的地区培育形成一批锌、钴、镍、锗、铟、 贵金属等其它废旧有色金属回收利用项目。 同时，充分发挥金融、财政、税收、环保、土地等政策手段作用，落实和完善促进再 生有色金属产业发展的财税支持政策。 （二）随着西部产业结构调整的不断深化，车用铝合金、建筑用铝金等将快速增长 近几年来，西北部各省、自治州陆续建设了各种车厂，同时，随着城市化的快速推进， 建筑用铝合金的增长迅速。 在此背景下，本项目在充分利用废旧铝的同时，为快速增长的铝合金需求，建设每 年 5.5 万吨特种铝合金铸锭项目。在废旧铝原料暂时不能满足生产需求的情况下，部分 采购周边企业的标准铝作原料。 该项目产品符合国家产业结构调整指导目录(2011 年本)鼓励类第九项有色金属 第 3 款“高效、节能、低污染、规模化再生资源回收与综合利用；第 5 款“交通运输、高端 制造及其他领域有色金属新材料生产以及第十六项汽车“轻量化材料应用”。该项目的实 施，具有良好的经济效益的同时具有显著的社会效益。 1.2 项项目概况目概况 1、 、项项目名称目名称：年产 5.5 万吨特种铝合金铸锭项目 2、建、建设设地点地点：北川工业园区 3、建、建设设性性质质： ：新建 4、建、建设设工期工期： 一期：10 个月（2013 年 3 月2013 年 12 月） 二期： 6 个月（2014 年 1 月2014 年 6 月） 16 5、建、建设设内容及内容及规规模模 产品规模：年产 5.5 万吨特种铝合金铸锭 根据市场需求，生产各种型号汽车、电机、建材用铝合金铸锭。 构、建筑物规模： 本项目占地 100 亩，建筑总面积为 37400 平方米，其中生产厂房 22000 平方米，仓 库 7300 平方米，生活用楼 4400 平方米；办公楼 3700 平方米；厂区道路 6600 米，绿化面 积达 12000 平方米。 6、 、项项目目总总投投资资及及资资金筹措金筹措 项目总投资：总投资为 1.5 亿元，其中固定资产投资 1.35 亿元，铺底流动资金 1500 万元。 资资金筹措：金筹措：7000 万由建设单位自筹解决，8000 万通过银行贷款解决。 1.1.1 研究工作依据研究工作依据 1、西宁市城市总体规划 2、西宁市汇集开发区总体规划 3、西宁市国民经济和社会发展“十二五”计划。 4、2007 年 2 月 28 日国务院颁布中华人民共和国可再生能源法（2008 年 1 月 1 日实施） 5、关于资源综合利用企业所得税优惠政策 1.1.2 研究工作概况研究工作概况 1、对废旧铝再生利用及我国铝合金锭加工技术有关资料进行调查与核实。 17 2、根据需求预测与建设规范确定建设内容与建设规模。 3、根据铝合金锭单价及生产所需的原、辅材料单价等，编制年收入和费用估算。 4、根据项目建设的规模编制投资估算。 1.3 项项目的主要技目的主要技术经济术经济指指标标 项项目的主要技目的主要技术经济术经济指指标标如下表：如下表： 主要技主要技术经济术经济指指标标表表 序号 指标名称单位数量备注 一产品规模 1铝合金铸锭万吨5.5 二项目建设期个月16一、二期 三劳动定员人440 四全年工作天数天330 五建筑指标 1总用地面积 亩 100 2建筑面积m237400 3道路m26600 4绿化m212000 六项目总投资万元15000 1其中：固定资产投资万元13500 2铺底流动资金万元1500 28 序号 指标名称单位数量备注 七资金筹措 1申请贷款万元8000 2自筹资金万元7000 八财务指标 1销售收入万元113114正常年份 2年总成本万元99829 3年利润总额万元13285 4总投资利润率%89 1.4 项项目目结论结论 通过实施本项目，具有以下重要的意义： 1、项目的实施利用废旧铝无害化处理的原则，有效治理“白色污染”和保护生态环境。 2、项目的实施将提高资源利用效率，减少损失浪费，以尽可能少的资源消耗，创造 尽可能大的经济社会效益。 3、有利于促进当地经济的发展 4、有利于增加本区域的就业岗位。 本项目依据市场需求预测和资金筹措的可行性，合理确定了生产规模和产品方案， 提出了具体的厂址方案、生产方案、工艺技术路线、设备选型、组织机构和项目实施计划， 并从国家政策、市场、技术、原材料和能源供应等方面分析论证了项目建设的依据。经分 析论证，认为该项目在工程技术上是可行的，符合国家政策。 本项目依照国家有关规定，对项目对销售收入、成本、利润分析，分析结果表明， 该项目财务利润指标可观，项目在财务上是可行的。 本项目建设方案合理，选址适宜，市场前景广阔，具有巨大的社会效益和良好的 经济效益。建设项目所需条件基本具备，因此，本项目应尽早组织实施。 29 第第 2 2 篇篇 项项目建目建设设基本情况基本情况 2.1 项项目背景目背景 有色金属背景：有色金属背景：有色金属是国民经济建设的重要原材料，也是重要的战略物资。随 着我国经济建设的发展和工业化速度的加快，有色金属工业取得了巨大的成就，但是也 应该清醒地看到，我国是一个有色金属矿产资源非常贫乏的国家，我国铜资源长期依靠 进口，我国曾经号称铅锌大国，但由于超前索取，目前已经成为铅锌的进口国；我国铝矿 资源虽然很丰富，但是 95%以上是一水硬铝石，铝矿资源利用难度大，尽管我国在增加 对矿产资源的勘察，不回避我国将来有惊人的发现，但就目前而言，我国有色金属矿产 资源的形势非常严峻。 众所周知，我国有色金属资源严重匮乏、污染严重且资源长期供不应求的形势下， 我国不能不重新评价和审视有色金属再生利用以缓解我国有色金属资源短缺。 铝铝、 、废废旧旧铝铝背景：背景：铝以优良的性能应用领域不断扩大，市场需求量也越来越大，在整 个国民经济建设中发挥着不可缺少的作用。在铝制品消费量不断增长的情况下，废旧铝 的量也随之增加，对环境及资源的影响日趋突出。铝废弃物的回收、处理、再生利用已迫 在眉睫。 在工业用的结构金属中，铝的可回收性是最高的，再生效益也是最大的。由于铝的 抗腐蚀性能高，除某些铝制化工容器与装置外，铝产品在其使用期间几乎不被腐蚀，如 建筑铝门窗、高压输配电线、交通运输工具铝结构与零配件、铝制易拉罐等在其“服务” 期间仅发生极少量的腐蚀损失，几乎可得到全部回收，所以废旧铝有较好的效益。 废旧铝的回收加工技术并不复杂。近几年，我国废旧铝回收利用机械设备的研制开 发上已经取得了重大成效，而且生产简单、适用、自动化程度较高，投入不大等特点，有 些还具有适合我国国情的独创性。 目前，我国年目前，我国年产产生的生的废废旧旧铝铝量量约约 350 万吨左右万吨左右，由于铝具有密度小（铝的密度仅为 钢的 1/3）、导电、导热和反光性能好等特性；铝合金在强度、刚度、耐腐蚀、加工、铸造等 方面具有良好的性能。因而，铝在各个工业部门和日常生活中得到广泛应用。2007 年， 世界铝消费量为 2851 万吨。据有关专业人士预计，2009 年世界铝消费量将达到 3278 万 吨，两年增长 15%。而作为发展中国家的中国，2007 年铝消费量为 550 万吨，2009 年将 达到 715 万吨以上，增长率高达 30%。2003 年，我国共进口铝及铝合金 52.9 万吨，出口 40.9 万吨，净进口 12 万吨；共进口铝材 40.4 万吨，出口 13.6 万吨，净进口 26.8 万吨，铝 材进口量占当年国内铝材产量的 12.4%。大量进口既反映了国内铝工业与国外的差距， 同时也预示着国内铝工业有巨大的发展空间。 北川工北川工业业园区园区铝资铝资源：源：北川工业园区内现有三家铝厂可为该项目提供原材料。 210 2.2 项项目建目建设设的意的意义义及必要性及必要性 1、 、资资源回收再利用是响源回收再利用是响应应我国可持我国可持续发续发展的展的战战略需要略需要 资源回收再生利用是我国经济、社会可持续发展的战略选择。目前，世界各国都把 数量巨大的多种废弃物经过回收利用,变废为宝,使其得以减量化、无害化和资源化。进 入 21 世纪后,中国资源结构主体将逐步转移到依赖再生资源。我国国民经济也将越来越 大地依赖再生资源，因此，再生资源回收利用将成为我国的基本国策。当前， “十二五”规 划中提出，要加快建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展循环经济，加大环境保护 力度，切实保护好自然生态，认真解决影响经济社会发展特别是严重危害人民健康的突 出的环境问题，在全社会形成资源节约性的增长方式和健康文明的发展模式。 总之，大力开展再生资源回收利用是我国可持续发展的重要组成部分，是提高资源 利用效率、保护环境、建立资源节约型社会的重要途径之一。 2、本、本项项目的目的实实施有利于治理施有利于治理“环环境境污污染染” 回收率（当年产生的废铝量与当年实际回收利用的废铝量之间的比）。由于中国所具 有的勤俭持家的优良传统，并且铝又是一种价值较高的金属。真正被废弃的废杂铝几乎 没有，因此说，我国废杂铝回收率应当很高。据估算约在 60-70%左右。但我们也要注意， 由于我国总体上的废铝回收体系并不完善，所产生部分废铝制品被遗弃而未得到有效利 用。废铝制品由于属化学合成原料，不能够被自然分解，被人们随意丢弃而造成的视觉 污染、生态污染和潜在危害。视觉危害是指散落在环境中的废铝制品对市容、景观的破 坏。在大城市、旅游区、水体中、铁道旁给人们的视觉带来不良刺激，影响城市、风景点 的整体美感。 “潜在危害”是指废铝制品进入自然环境后难以降解而带来的长期深层次环 境问题。其危害有：第一，废铝制品在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减 产。第二，抛弃在陆地上或水体中的废铝制品，被动物当作食物吞入，导致动物死亡。在 动物园、牧区、农村、海洋中，此类情况已屡见不鲜。第三，进入生活垃圾中的废铝制品 很难处理。如果将其填埋会占用土地，且长时间不能降解。所以，无论哪一类，同样都会 对市容景观和生态环境造成污染和危害。 治理污染重要途径就是废旧铝回收再生利用，使废旧铝可重新加工成型得到不同的、 可用的铝产品。回收利用符合废旧铝处理无害化的原则。可以避免“视觉污染”，而且可 以解决“潜在危害”，减轻城市生活垃圾处置负荷，节约土地，这是一个治理视觉污染、生 态污染和潜在危害标本的办法，因此，废旧铝制品回收再生利用是治理污染的迫切需要。 3、本、本项项目的目的实实施有利于提高施有利于提高资资源利用效率源利用效率 改革开放以来，我国资源消耗高、浪费大、环境污染严重等问题，随着经济的快速增 长和人口的不断增加，我国资源不足的矛盾更加突出。 “十二五”是我国全面建设小康社会、 加快推进社会主义现代化的关键时期，必须统筹协调经济社会发展与人口、资源、环境 的关系，进一步转变经济增长方式，加快建设节约型社会，在生产过程中节约资源，提高 资源利用效率，减少损失浪费，以尽可能少的资源消耗，创造尽可能大的经济社会效益。 到 2007 年，我国废旧铝制品回收再生利用只有 60-70%，远不能跟日本、美国等一些发 到国家相比。 改革开放来，随着经济的发展。我国资源消耗高、浪费大及资源越来越严重不足，因 此，我国资源结构主体将逐步转移到依赖再生资源。我国国民经济也将越来越大地依赖 再生资源。所以，本项目的实施有利于节约资源的消耗。 211 4、本、本项项目的目的实实施有利于促施有利于促进进当地当地经济经济的的发发展展 本项目建设对加快西宁市工业化进程，提升工业整体素质都有积极的作用。 “十二五” 时期是西宁市经济和社会高速发展的战略机遇期，需要一大批工业项目作支撑。项目建 设能够促进当地工业及相关产业的发展。并为西宁市当地引入先进的厂房设备和管理模 式，并创造部分就业岗位，增加地方税收，促进西宁市经济的发展。 2.3 需求分析需求分析 2.3.1铝合金在汽车行业的运用铝合金在汽车行业的运用 1、汽车材料的历史变革 在汽车材料中，铝是钢铁的主要竞争材料；据调查在 2000 年美国生产的每辆轿车中 平均用铝量达到 116kg，比 20 年前增加了 46%，而汽车自重平均下降了 20%。到 2001 年汽车铝材的使用量已经仅次于刚和铁。全球约有 11%的钢产量用于汽车工业，2007 年 的用量约为 1.4 亿吨。铝应用于汽车上的产量比例是钢的 2 倍，达到 22%，但按吨位计 算，铝的年用量仅约为 900 万吨， （即使考虑密度的差异，也仅相当于 260 万吨钢）。但是， 各国铝材工业的发展水平参差不齐，甚至十分悬殊。即使条件具备、发展较快的国家和 地区划，也因效益等诸多方面的考虑，不可能所有品种都大量生产而不 顾及经济效益，汽车铝材的国际贸易正是乘这种历史潮流应运而生，不断发展的。 铝合金在汽车上的应用历程 时间 国家及地区车型用途 1986 年（最早）印度汽车曲轴箱 20 世纪初欧美福特 t 型车铝制车身 20 世纪 20-30 年代欧洲法拉利 360 等赛车铝制车身 20 世纪 30 年代起欧美汽车车轮悬架和其他部件 1941 年-1954 年欧美汽车每辆车平均用铝 12 磅 1971 年欧美汽车每辆车平均用铝 77 磅 2001 年欧美汽车每辆车平均用铝 250 磅 2002 年欧美汽车每辆车平均用铝 268 磅 铝具有强度高、耐腐蚀、适合多种成型方法、较易再生利用等优点，是汽车工业应用 较多的金属材料。特别是能源、环境、安全等方面的原因使对汽车轻量化的要求越来越 迫切，使用轻量化材料是实现汽车轻量化的重要途径，而铝是应用得比较成熟的轻量化 材料。近 20 年来，铝在汽车上的用量和在汽车材料构成比中所占份额都有明显的增加。 由铝合金制造的零件已经遍及汽车的发动机、底盘、车身等各个部分，甚至在国外已有 全铝汽车面世铝是轻量化首选材料，在高张力钢板、铝、塑料制成的轻量化材料中，铝起 到了特别重要的作用。用于汽车上的铝合金大体上可分为铸造铝合金、变形铝合金和铝 基复合材料。铸造铝合金在汽车上主要用于发动机、传动机构、转向系统、制动器、行走 212 系及各种附件。在汽车工业发达国家，汽车用铝铸件占到各类铝铸件产量的大半。例如 日本，铝铸件的 76%、压铸件的 77%为汽车铸件。在美国和欧洲，保险杠、油箱也将钢板 改用为铝合金，保险杠用的新铝合金也多次被开发。因此，未来汽车的材料构成比例中， 欧美地区的铝将成为主要材料，如在德国的试验车中，铝合金使用率已达到全体材料的 30%。铝的导热性好，是制作制冷设备、散热器、热交换器的好材料。活塞使用铝是轻量 化效果最好的例子。 用铝铸造或压铸成型的活塞、气缸盖、气缸体等零件与铸铁相比，铝的导热性能约 高三倍，因而最适于必须要散热的热交换器零件上。这也是铝活塞所要求的特征。由于 铝的熔化温度低、流动性好，故易制造复杂形状的零件。根据表面处理及使用条件，可直 接作为轴承面使用，也可用于气缸体。电器和无线电工业根据铝的导电性好这一特性， 广泛地用于制造电线、电容器、整流器、器配件、无线电器材等。此外，铝线比较容易冷 却，能相对地支持更大的电流，更具有经济性。机械制造业广泛用铝和铝合金制造车轮、 轮、离心机、通风机、起重机及泵的零部件，活塞发动机气缸等。这是因为铝及其合金不 但密度轻而且能达到要求的强度，从而能降低在运转中的量消耗或者在使用相同能量的 条件下大大地提运转速度，同时也有可能延长机件的使用寿命。机器和机械的质量和尺 寸减小后使其适于生产、运输、安装和操作。铝和铝合金已成为制造飞机、汽车、船舶、 拖拉机、机动车辆等不可缺少的料。在日本，铝铸件、压铸件占汽车全部铝用量 90%以上， 而在美国，轧制铝的用量比例很大，约 40%以上。此外还有锻造铝及其合金。铝用量的增 加主要是气缸体、散热器、车轮、保险杠、车身外等零件铝化倾向增强所致。 2、铝材在汽车主要零部件上的应用 对于未来汽车，现在迫切需要研究的是环境污染、安全性和降低燃料消耗量的问题。 与地球的温室化、大气污染相对应得轻量化技术被提到相当高的位置。铝合金是促进汽 车轻量化最重要的材料之一，研究表明，汽车每使用 1kg 铝，可降低自身质量 2.25kg，减 重效应高达 125。同时在汽车整个使用寿命期内，还可减少废气排放 20kg。即用铝的 减重和排放效果比为 1:2.25:20。铝合金代替传统的钢铁制造汽车，可使整车质量减轻 3040，制造发动机可减重 30，制造缸体和缸盖可减重 3040。铝质散热器 比相同的铜制品轻 2040，轿车铝车身比钢材制品轻 40以上，铝合金代替铸铁 和钢材制品件有显著的减重效果，汽车铝合金车轮减重效果也是很明显。汽车自重降低， 能耗必然下降，使 co2、co、no2 等有害物质排放减少，大幅度减轻汽车对空气污染， 改善人类生存环境，有极好的经济效应和社会效应。因此，铝合金材料对促进汽车轻量 化、降低能源消耗和改善人类生存环境贡献很大，使现代汽车用材料的方向。 另外铝合金的回收率很高，目前国外可达 80以上，60以上的汽车用铝合金材料 为再生铝，回收生产 1t 铝合金要比重新生产 1t 铝合金少耗能 95，可节约大量能源。 用于汽车工业中加工铝合金所需的工装设备投资要比钢、铁少得多。同时，汽车铝制车 身框架以铝挤压型材为主，焊点少，减少了加工程序，提高了装配效率，也减少了制造成 本。 3、目前世界汽车行业应用铝材的情况 据有关资料预测：铁基合金在汽车上的应用将在同更轻质的铝合金竞争中明显落于 下风。汽车上使用的铝合金首推铸造铝合金、锻造铝合金和铝合金冲压件。今天汽车用 铝已经站到了交通工具制造业用铝的 80%以上，远远超过了飞机制造业的需求。 但是目前每辆汽车上使用的铝还是比较少的，如美国每辆汽车上所使用的铝在 10% 213 以下，而在俄罗斯这一比例仅为 3.5%。这是因为铝合金通常要比传统钢铁贵 4-5 倍。但 许多专家认为：在未来几年，车用铝合金的需求量将逐步增加。汽车非承载元件的质量 将由此减少 2/3，承载元件的质量将减少 1/31/2。 近几十年汽车铝材的应用范围及使用量 年份应用范围 单车使用量 （kg） 1975-1980活塞、缸套、缸盖、油底壳、车轮、变速器壳33 1981-1985加上散热器、空调43 1986-1990加上变速器、水泵壳体、机油泵壳体、发动机进气歧管72 1991-1995 加上车轮悬架平衡臂、板簧支撑架、发动机支撑架、前桥、 燃油箱、储气管、凸轮轴支撑架、蓄电池箱 89 1996-2000 加上车门及其他车身元件、座椅、仪表板、转向柱、安全气 囊支架、油门及离合器托架 94 2001-2005加上车身空间框架156 国际车用铝合金大会专家所作出的预测也证实了这一点：到 2015 年时，每辆轿车铝 合金的使用量将达到 200kg，也就是说将比 2005 年增长 30-50。 车用铝合金产品可以分为铸造铝合金、锻造铝合金以及铝合金板材。2000 年铸造铝 合金的质量占整车质量的 4，到 2006 年时，这一比例已经上升到了 8。锻造铝合金 的这一比例由原来的 2上升至 6而铝合金板材由 1.7上升到了 4。 车用铝合金的使用量逐年上升的趋势，并不是近几年才出现。早在上世纪七十年代 初期，汽车活塞、缸套、缸盖、减速器壳体以及变速器壳体就开始采用铝合金制造。 比如，4 缸发动机铝合金缸盖的质量就比原来减轻了一半。在美国通用公司和福特 公司 1990 年生产的轿车中，搭载安装了这种新型缸盖的发动机就占了 1/5。1995 年这一 比例更是上升至 40，2000 年时增加到了 70，而 2005 年则达到了 95。 在车用铝合金领域，西欧也不甘示弱。1985 年西欧 70的汽车装配了铝合金散热 器，到 1996 年时更是达到 100。 铝合金在汽车零部件制造领域找到了广阔空间。特别是汽车车轮采用铝合金铸造后， 质量减轻了 35 kg -40kg,这就减轻了车辆悬架系统和制动系统的负荷。 锻造铝合金也在这几年获得了广泛的应用，独立悬架的横臂、转向节臂采用锻造铝 合金。 从整体上说在目前大批量生产的轿车和轻型(小于 3.5l)载货汽车上，铝合金铸件 的使用情况是：传动系统、缸套、缸盖、活塞发动机进气歧管占了 61.9，散热器占了 12，车轮占了 15.7。锻造铝合金的使用情况是：底盘及悬架系统占了 4.6，车身覆 盖件(发动机盖及行李厢盖)占了 1.2，车身受力元件占了 0.7，保险杠占了 0.4。 据专家预测，到 2010 年时，铸造铝合金的使用比例为 69，铝合金板材占 17.8， 铝合金冲压件占 7.4，还有 5.3的是锻造铝合金其它部件。 使用最为广泛的当属 2000 系和 6000 系铝合金，这两种铝合金的硫含量不超过 0.4。更具体一点说英国、德国、美国和日本主要使用 al-si-cu 系铝合金，它能较好地 满足液态模锻的要求。 214 复合铝合金在最近几年来也受到了汽车研发人员的重视。奔驰公司生产的 smart 微 型轿车的减振柱采用铝合金制成，但后轮制动鼓采用填充了碳化硅的复合铝合金铸造而 成，极大地提高了制动系统的摩擦系数和导热性能。 目前，车用铝合金主要有 2000al-cu 系，5000al-mg-mn 系以及 6000al-mg-si 系。 虽然它们的成型性能要比钢差，但经验表明可以通过热处理来消除这一缺点。 不同车用铝合金的性能与应用范围 系列性能应用范围 1000 铝含量 99%以上，机械强化处理， 抗腐蚀性好，导电导热能力强 内饰件、标牌、热压管、冷凝管翅片 2000 含合金元素铜，热处理后屈服点和 低碳钢的一样，时效处理强化，与 6000 系或 7000 系铝合金联合使用 能提高抗腐蚀性 车身内外覆盖件，支撑件 3000 含镁、抗腐蚀性及成型能力好，不能 热处理强化 内饰件、冷热系统散热器、冷凝器硬管 5000 含镁，不能热处理强化，中高强度， 焊接性及腐蚀性好 内饰件、覆盖件、保险杠、载货汽车车身板 件、车身内板、隔热板、焊接件、车轮、发 动机支架 6000 含镁、硅，可热处理强化、使用范围 广（特别是 6061 合金）具有良好的 成型性能及抗腐蚀性能、强度高 车身板件、保险杠、支撑件、挤压件、万向 轴、万向节叉、保险杠支撑架、制动片、燃 料供给系统支撑架、行李箱搁板 7000 主要成分是锌，可热处理强化、强度 高，有时可添加镁和铜 座椅导轨、保险杠、保险杠支架、冷凝器和 散热器翅片、头枕支撑杆 另外，铝合金在载货汽车以及客车上的应用愈来愈多。现在铝合金不仅用来制造发 动机的缸体，而且还被用以生产齿轮、罐式车的罐体，甚至载货汽车的车身。从而减轻了 汽车的整体质量，提高了车辆的承载能力和运输效率。 综上所述铝合金将在汽车制造领域得到广泛应用，并将稳定地扩大在汽车上的使 215 用量。 4、我国汽车产业现状及发展趋势 自改革开放以来，随着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，对汽车的 需求呈强劲增长之态势。据有关资料表明，2010 年中国汽车产销分别为 1826.47 万辆和 1806.19 万辆，同比分别增长 32.44和 32.37。其中乘用车产销分别为 1389.71 万辆 和 1375.78 万辆，同比分别增长 33.83和 33.17（轿车产销分别为 957.59 万辆和 949.43 万辆，同比分别增长 28.17和 27.05）；商用车产销分别为 436.76 万辆和 430.41 万辆，同比分别增长 28.19和 29.90。表现出强劲的发展势头。 根据以上分析情况，按目前每辆轿车消耗 160 公斤合金铝计算，仅国内轿车年消耗 合金铝就达到 153 万吨，市场前景十分广阔。 2.3.2铝合金在其他领域的应用铝合金在其他领域的应用 建筑建筑铝铝型材：型材： 据有关方面统计，目前我国建筑能耗约占全国总能耗的 27.6，我国城乡既有建筑 总面积大约有 400 亿平方米，建筑能耗相当可观！目前我国居住建筑的单位总能耗是国 外发达国家的 3 倍左右，外窗能耗是国外先进国家的 1.52.2 倍，门窗空气渗透率为国 外先进国家的 36 倍。据专家分析，我国公共建筑和居住建筑全面执行节能 50%的标 准是现实可行的；与发达国家相比，即使在达到了节能 50%的目标以后仍有约 50%的节 能潜力。随着世界节能指标的不断提高和节能技术的改进，我国建筑节能工作任重而道 远。 据统计，在大多数建筑的门窗、墙体、屋面和地面四大能耗部分中，门窗的能耗约占 到 50%。因此，提高门窗、幕墙的保温性和气密性是实现建筑节能的关键所在。铝合金门 窗重量轻、强度高、使用性能好、装饰强、经济耐用、无污染能回收再利用是我国主要的 建筑门窗产品，市场占有率约 55%。本项目生产的铝合金能为推进我国建筑节能发挥重 要的作用。铝合金产品在建筑方面也具有很好的市场前景。 中小中小电电机外壳机外壳: 铝合金电机外壳约占电机产值的 10%即 17 亿元。随着电机电器产业的不断发展， 为铝合金压铸件提供巨大的市场空间。特别是欧美市场对电机、水泵壳体普遍要求采用 有色合金，因此铝合金市场前景广阔。 2.4 相关政策相关政策规规划划 为促进经济增长方式转变和可持续发展，特制定再生资源回收利用“十二五”规划。 随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，生产和生活过程中产生的能 够回收利用的各种再生资源日益增多。大力开展再生资源回收利用，是提高资源利用效 率，保护环境，建立资源节约型社会的重要途径之一。 国家对资源节约综合利用与环境保护实行一系列优惠政策，其优惠政策如下： 1、关于资源综合利用企业所得税优惠政策 216 2、关于废旧物资回收经营业务有关增值税政策（财税200378 号） 3、关于公布当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录（第一批）的通知（国经 贸资源2000159 号） 4、公布当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录（第二批）中华人民共和国 国家经济贸易委员会中华人民共和国国家税务总局公告（二二年第 23 号） 本项目属于国家资源节约与环境保护项目，所以本项目的实施即符合“十二五”规划， 又符合资源节约综合利用与环境保护实行一系列优惠政策。 317 第第 3 3 篇篇 中国再生中国再生铝产业现铝产业现状、机遇与挑状、机遇与挑战战 3.1 前言前言 铝具有质轻、耐腐蚀、导电、导热性好可多次回收使用的特性，再生铝的回收和应用 对于一个国家铝的发展、产业结构升级具有重要意义。铝在实际应用中，凭借其优良的 特性有助于节约大量能源，例如：因为金属铝质轻这一特点，其在汽车工业的应用日益 受到重视，它减轻汽车自重、节省燃料、有利环保的优势令人瞩目。同时铝可以多次再生， 而且再生不会损害原有的性能，堪称为“永不消失的金属”，这一优势为其再生提供了“生 命”条件。 近年来我国各行业对铝的需求量逐年增加，铝产量供应也逐年递涨，而国内铝行业 的发展并没有因此欣欣向荣，相反，整个铝行业市场却伴随着原铝生产成本的不断提高 而面临着严峻的危机和挑战。分析其背后的原因不难发现：国内原铝供应主要依赖电解 铝生产，由于我国铝土矿资源匮乏（据统计目前国内铝土矿可开采年限不足 30 年），国 内有将近一半的氧化铝仍依赖进口，直接导致成本增加；其次，电解铝生产过程对资源、 能源依赖严重，环境污染大，电解铝成本随着电价、环境治理等附加成本的提高而波动。 和其他发达国家相比，虽然我国是铝产量大国，但整个行业结构却不合理，再生铝 产业规模发展落后。发展再生铝产业可以解决我国铝行业的危机，符合当今世界铝行业 发展的趋势，符合我国可持续发展和科学发展观等相关政策的需要，因此我国铝行业结 构亟待加大再生铝产业的发展比例。 318 3.2 发展再生铝行业的潜在优势发展再生铝行业的潜在优势 3.2.1节约资源和能源节约资源和能源 每生产一吨电解铝需要消耗 5 吨以上的铝土矿，530550kg 阳极糊或 500530kg 预焙阳极块，破坏植被 1.314 平方米。电解铝生产过程需要消耗多种生产资源，随着资源 的日益紧张，环境治理等附加成本的不断提高，再生铝的生产优势日渐凸显。 电解铝产业严重依赖电力行业，铝因电而兴，又为电所困。近年来由于铝产业和能 源的发展不平衡，原铝成本随铝土矿资源的紧缺和电价的上涨而不断提高导致电解铝行 业发展面临困境。 生产再生铝与原铝所需能量比较生产再生铝与原铝所需能量比较 原生铝/gjt-1 再生铝/gjt- 1 能源种类 电解、熔炼其他工序合 计合 计 节能效果/% 电 1676097068174677108399.4 天然气、重油等 161672231438481441488.5 总 计 18377629382213158549297.4 再生铝产业在节约能耗方面有着巨大的潜力和优势，如上表。从表中可以看出再生 铝实际生产能耗仅相当于制取电解铝能耗的 3%5%，其对能源类型的需求较为综合， 摆脱了铝业“价随电涨”的依赖，将再生铝产业作为主导产业更加有利于铝业市场的健康 稳定和长期发展。 319 3.2.2减少环境污染减少环境污染 电解铝生产过程中所产生的废气种类和排放量较大，且大多数废气对环境有 较大危害。hf 气体对动植物有严重的危害性，其影响远超过 so2。cf4、c2f6 所产生的 温室效应也远高于 co、co2 数千倍。电解铝过程主要污染物排放量有如表所示： 不同类型的电解槽产生的三废物质量不同类型的电解槽产生的三废物质量 电解槽类型 三废物质量 大型预焙槽大型预焙槽 160350ka 中型预备槽中型预备槽 70150ka 中型上插自焙槽中型上插自焙槽 80150ka 小型侧插自焙槽小型侧插自焙槽 3080ka 废渣，kg/al2630283232353850 废水, kg/al o.140.230.801.25 废气, kg/al13501450140015101550165016001800 其中 co2 12351280128013501300135013201410 co 657095100145150180190 气氟（hf、cf4和 c2f6） 1820182020252535 沥青烟2335608070100 so2 0.280.400.300.500.801.201.101.50 粉尘（al2o3和固氟） 2040204040606080 与生产原铝相比，生产再生铝在环境保护方面有显著优点。每再生 1 吨铝，二 氧化碳排放量比用水电生产原铝减少 91，比用燃油发电生产原铝减少 97以上；少排 放硫氧化物 0.06 吨，节水 10.5 吨，少排放二氧化碳 0.8 吨，少用固体材料 11 吨，少处理 废液废渣 1.9 吨，免剥离地表土石 0.6 吨，免采掘脉石 6.1 吨。在产量相同条件下，生产 再生铝的建厂投资仅为生产原生铝的十分之一。 320 3.3 中国与世界各国再生铝产业的中国与世界各国再生铝产业的现状现状 3.3.1世界再生铝规模现状世界再生铝规模现状 新世纪以来，美国年均铝供应结构为原铝产量占 30%，净进口量占 35%，再生铝量 占 35%。2008 年美国铝废料来源分为旧废料为 1344 千吨，占 40%，新废料为 1975 千吨， 占 60%。与中国相比，美国的再生铝废料并无从国外进口，完全依赖国内废料。 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 英英国国日日本本德德国国 累计铝供应量 原铝产量 再生铝供应量 19961996 年年-2006-2006 年各国原铝与再生铝产量统计图年各国原铝与再生铝产量统计图 单位：千吨单位：千吨 从上图中我们可以更直观的看出国外发达国家原铝与再生铝产量的总体情况。 从 1996 年-2006 年英国其中国内原铝产量为 3077 千吨，占供应量的 35.0%，再生铝占供 应量的 37.2%；日本国内原铝产量为 107 千吨，占供应量的 0.3%，再生铝占供应量的 32.7%。德国国内原铝产量为 6835 千吨，占供应量的 27.6%；再生铝占供应量的 32.2%。 我国再生铝供应量占铝总供应量的比例小，再生铝的发展较发达国家来说处于 比较落后的阶段。2009 年我国原铝供应量占 74.0%，再生铝供应量仅占 18.0%，其中进 口废料占再生铝原料的 60%。相比发达国家再生铝供应已经完全超过原铝供应而言，我 国铝供应仍主要依赖电解铝生产的现状已经不再符合铝行业发展的主流趋势。由此可以 看出我国的再生铝规模和废铝回收产业亟待大力发展。 321 3.3.2再生铝技术现状再生铝技术现状 目前，世界上再生铝行业发达国家的企业仍在不断研究回收率高、烧损少、节约能 源、污染小、产品质量好的铝再生工艺。1991 年，加拿大铝业公司研制成了流化床除漆 装置(fluidised bed decoater)，能有效地消除废杂铝中含量达到 50的有机物。用实验装 置取得脱漆过程数学模型与各种运转参数，制成了生产率为 4500 kgh 的工业生产原 型，至今都还在使用。其特点是：除漆效率高，温度均匀，铝的氧化少，即使是很薄的铝 箔也不会熔化，铝的回收率高。 ，而在铝渣处理技术方面，日本企业多数采用 mrm 方法 处理铝渣。该工艺是把热铝渣直接送入带有搅拌装置的设备中，使铝液沉积于设备底部， 这时要加入能产生放热反应的熔剂，使渣保持所需温度。剩下的铝渣还可进一步进行筛 选、粉碎、熔化回收铝，为二次回收处理。此外，流化床法是由加拿大铝业公司开发的， 它可以处理各种废杂铝，并且回收效率高、节约能源、排放物少，至今仍为大多数国外企 业所采用。 目前，国内大多数废铝回收企业由于工艺落后、技术含量低、生产率低、铝烧损大， 铝的实际收得率只有 70%80%，有的还不足 60%，而发达国家则在 90%以上，有的高 达 98%。在设备上，我国大多数再生铝生产企业所普遍采用的铝熔炼设备是普通的反射 炉（燃油或燃气）。由于此类设备使用明火对铝进行接触式的加热熔化，熔炼过程中金属 烧损现象严重，特别是熔炼薄壁、废屑等废铝金属，使得铝的回收率相当低。同时也因技 术不足而使得整个过程油耗远高于世界先进水平，目前国内再生铝企业的吨产品油耗一 般在 80k g 以上，有的甚至超过 100k g（目前世界先进水平在 4550k g 左右）。 当然，国内也有在这方面做得比较好的企业。中铝青岛轻金属有限公司新建的再生 铝项目，采用了世界最先进的工艺设计，主要设备均由国外引进，其中 2 台由德国 loi 公司生产的 60 吨双室熔炼炉是国内首次整套引进该类熔铝炉。双室炉将传统反射炉用 隔墙分为加热室和废料室两个炉室，是在侧井反射炉的基础上发展起来的，其主要优点 322 是废气排放低、节能、金属损耗低、生产效率高，特别适用于再生铝的熔炼。 3.3.3中国大力发展再生铝产业的条件已经成熟中国大力发展再生铝产业的条件已经成熟 截止 2009 年，我国已使用铝大约在 9000 万吨左右，而中国自有统计数字可查以来 铝蓄积量在 12500 万吨以上，这无疑将是我们今后发展再生铝行业的优厚资源，凭借着 再生铝生产在能源和环境方面的巨大优势，伴随着技术条件的成熟，国内铝产业由“原生 型”转为“再生型”的条件已经成熟。 3.4 关于我国再生铝产业发展的几点对策关于我国再生铝产业发展的几点对策 我国的再生铝企业发展面临着来自各方的压力，为了应对日益激烈的国际竞争，我 们的企业可以从以下几方面做大做强。 3.4.1加强废铝回收网络建设加强废铝回收网络建设 废铝回收网络是否健全，直接关系到我国再生铝产业原料的供应，从而限制我国再 生铝产业的发展规模。 与美国等国外发达国家废铝回收体制相比，我国的废铝回收体制还有很多不足，美 国的铝部件回收被细分成几大类，饮料罐和罐体通常由金属回收公司（mrf）购买，然后 再通过已经建立的经销网络卖给铝回收再生厂，回收率为 54%。美国报废汽车铝回收率 大约为 90%，其汽车和其他大型消费品如冰箱和洗衣机等必须按照相应法规要求进行回 收。 因此我们需要鼓励大中型铝企业跨出国门走向世界，充分利用世界铝资源，缓解我 国目前铝土资源紧张的局面。同时大力加强废铝回收的宣传，制定相关的法律及政策， 让全民加入到废铝回收的队伍中，以实现国内铝资源不断再生的动态循环。 323 3.4.2制定相应的行业标准制定相应的行业标准,实现规模化生产实现规模化生产 我国的再生铝生产企业的规模普遍较小，目前中国只有极少的金属企业的生产能力 达到 12 万吨，小规模，小作坊生产设备落后，生产效率低，企业管理制度不够完善。 我们可以制定再生铝的相关的政策规范再生铝的生产，对不达标的小企业实行整顿 合并。同时鼓励大中型铝企业参与国外再生铝资源的开发合作，一方面可以引进国外再 生铝先进生产技术，另一方面也可以逐渐提高再生铝在原铝供应总量的比例。 3.4.3采用先进的生产工艺，提高生产效率采用先进的生产工艺，提高生产效率 虽然近年来我国在生产再生铝工艺及设备方面取得了巨大的进步，但由于我国再生 铝起步较晚，总体上我国再生铝的技术较欧美发达国家还存在一定的差距。 先进的生产工艺及设备对节约资源，降低生产成本，增强企业市场竞争力有着重要 影响，因此大胆引进国外先进生产技术对我国再生铝的跨越式发展有着举足轻重的意义。 3.4.4加大科技投入加大科技投入 目前世界发达国家都对再生铝相当重视，对再生铝技术研究的投入力度较大，而我 国在再生铝科研方面投入少，从事这方面的研究人员少。而我国正在大力提倡可持续发 展战略，加大科研投入，研究出一套适合我国国情发展的再生铝生产工艺及设备，可以 使我国的再生铝事业走上一条高回收率，低能耗，高经济效益的自主化发展道路。 3.5 结语结语 伴随我国经济的快速发展，铝的用量也在逐年增加，但我国铝土资源较为紧张，为 了满足国内铝消费的需求，我们必须加大对再生铝的投入力度，这就为国内的再生铝工 324 业提供了相当大的发展机遇。我国的再生铝发展潜力巨大，同时也面临着巨大的挑战， 重视和加强再生铝的管理和科技投入，可以很大程度上缓解我国铝行业的可持续发展和 节能减排的问题，为我国的经济建设作出贡献。 425 第第 4 4 篇篇 项项目目产产品工品工艺艺流程及技流程及技术术方案方案 4.1 产产品技品技术标术标准准 本项目产品采用中华人民共和国国家标准（gb8733-88）铸造铝合金锭标准进行生 产。 根据市场需