中国电缆工业铜导体加工的发展问题和新趋势ppt课件.ppt

中国电缆工业铜导体加工的发展 问题和新趋势 1 1 中国电缆工业概况 2010年行业电线电缆和光纤光缆共完成现价工业销售产值9365 16亿元 同比分别增长29 58 和27 4 2010年行业用铜 铝导体总量约为484万吨和220万吨 分别约占全国用铜 铝量的64 和13 约占全球电线电缆铜导体产量的33 1440万吨 光纤用量约为8000多万公里 2000年以来 电缆行业的固定资产年均增长速度达到16 行业存在着发展速度与发展质量 发展规模与效益水平不平衡 进一步提高自主研发能力 解决核心技术 关键材料 开发先进装备 乃是行业产业实现由大变强的战略要求 2 2 中国电缆工业铜导体加工的发展与问题 2 12010年中国铜导体总产能 装机能力 和实际产量统计 万吨 3 2 22010年中国电缆工业铜 铜合金导体在5大类线缆产品中用量所占的百分比 4 1 电工用铜杆的生产装备能力已大大过剩 比当今的需要量高出了2 7倍 2 用原料为99 99 和99 95 电解铜板 在引进的生产线上生产的低氧铜杆和在国产的上引法生产线上生产的无氧铜杆都可满足电工用铜杆的要求 两者都起到了较大的作用 3 近5年引进的高产能连铸连轧生产线9条共计产能224万吨 年 电缆行业高端细铜线需量仅100多万吨 又造成高质杆产能的过剩 目前引进生产线还在继续增长态势之中 2 3在无序 重复引进和在低水平下重复建设 突出地存在的主要问题 5 4 用进先进的技术 工艺和装备 采用原料品位 96 连续生产方式 和 94 批式生产方式 的废杂铜 可以生产出铜含量达99 90 及以上的低氧铜杆 质量可达电工用3级铜杆的标准要求 5 国产的低氧铜连铸连轧生产线 特别是在用混杂废铜直接再生连铸连轧低氧铜制杆的情况下 无论在质量上 还是在工艺 炉子 连铸连轧装备和环保上与现代化的先进水平相比相差20 30年 需要提到日程迎头赶上 6 3 发展新趋势 3 1 以铝节铜 光进铜退 势不可挡铜 铝材料均属电工用良导体 但在性能上各有特征 最终到底使用铜还是铝 应根据综合技术经济效果 由电工装备的最终设计者和用户决定 电力电缆的用铜量据行业之首 可以预测铝和铝合金芯电力电缆会有适度的增加 为了减轻重量 节约能源 汽车等装备用线缆线正在研讨在合适的场合用铝或铝合金线代替铜线 据报导A380大型客机已使用了铝线芯的航空导线 作电缆线芯用的铝合金线如 具有高导电率和受控抗拉强度和伸长率的铝合金导体 已在日本开发 电工用退火和中间热处理的8000系铝合金线 早已在北美洲应用 稀土高铁铝合金线 亦在我国试制成功 正在推广使用 7 通信领域的电缆市场 光进铜退 和 以铝节铜 趋势凸显 约用了15年的时间 1995年到2010年 通讯领域用铜量占行业总用铜量的9 降到了目前的4 5 19 8万吨 并将继续下降 光进铜退 意味着光纤逐步向用户端延伸 最终实现光纤到户和光纤到桌面 移动网用的射频铜电缆 用铝电缆代替不仅成本下降而且在安装 重量 减少能耗等方面也有显著优势 事实上 从全球规模商业的情况看 铝电缆已成为一种可显著减少固定资产投资 可代替铜电缆的方案 8 电子变压器 铜改铝 势在必行 电子变压器有着广泛的使用领域 包括 中频 音频 脉冲 电源 片式等多种变压器 中国电子变压器生产量占世界总量的20 以上 其中60 用于供应国际市场 曾用铝漆包线生产微波炉用高温变压器获得成功和好评以来 给我国电子变压器生产指出了一个光明的前途 由于 铜改铝 具有不可逆性 相信在新技术 新材料 新工艺的推动下 电子变压器行业的 铜改铝 将迎来新的春天 9 3 2优质再生铜杆可 名正言顺 地进入电缆市场要解决废杂铜直接再生制杆利用严重的全国性质量问题加快淘汰落后国外20 30年的旧装备 旧工艺乃是必由之路 任务艰巨 任重而道远 但前途光明灿烂 废物资源化是加大环保力度 促进循环经济大规模发展的重要途径 也是培育和发展节能环保战略性新兴产业的核心内容 对我国建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义 国务院将节能环保列为七大战略性新兴产业之一 废物资源化是节能环保产业三大主体任务之一 10 废物资源化科技工程 十二 五 专项规划即将公布 其中废旧金属再生利用技术的发展目标是针对铜 铝 铅 锌等大宗废旧金属及废稀贵金属的再生利用 将重点突破废旧金属专业化分选折解 保 升 级利用 二次污染控制等重大技术与装备 提高废旧金属回收率与再生产品的质量 支撑再生金属产业升级与转型 支撑未来五年再生金属使用量比例提高10 15 技术重点是 废铜废铝保 升 级利用技术 重点研发分选折解等预处理技术与装备 低能耗冶炼与产品保级利用技术与装备 低品位废旧金属绿色短流程冶金技术 开发废杂铜分级直接再生铜导体等金属制品 11 工信部 科技部 财政部已于今年印发了 再生有色金属产业发展推进计划 的通知 到2015年 再生铜 铝占当年铜 铝产量比例分别达到40 和30 左右 再生铜 铝行业形成一批年产10万吨以上规模企业 技术装备水平 废旧有色金属机械化折解预处理技术普遍应用 分级利用水平进一步提升 再生铜新型强化熔炼炉向设施完整化和配套化方向发展 再生铝双室反射炉 铝液搅拌技术 铝液直供 蓄热式燃烧等技术装备广泛应用 12 通知明确指出 要加快行业准入制度 加大技术研发推广力度 实施试点示范工程建设 加快淘汰落后生产能力 加大对限期淘汰装备的监管力度 防止擅自扩容改造和异地转移 再生铜行业淘汰无烟气治理设施的焚烧工艺和装备以及50吨以下的传统固定式反射炉 完善政策法规体系 建立健全再生有色金属标准体系 研究建立再生有色金属回收利用评价指标和监测体系 加大行业监管指导力度 禁止采用露天焚烧方法去除废铜 铝芯电线电缆的塑料 橡胶 漆等其他杂物 充分发挥行业协会的作用 在行业自律及维护市场秩序等方面的作用 鼓励行业协会积极参与有关政策法规 行业标准 发展规划 准入条件等制订工作 共同推动再生有色金属利用行业规范 健康发展 13 废杂铜直接再生制杆国产化技术开发及应用 建设示范生产线的项目已经启动 将全面推动我国废杂铜直接再生铜杆的技术升级 淘汰旧工艺和旧装备 开创新局面 废杂铜直接再生铜杆的核心是要解决全国性严重的质量问题 真正的全过程节能和环保问题 针对这个核心目标 主要的技术内容是 废杂铜预处理分拣 分类 异类金属和有机物分离的先进机械装备和方法 严格防止 不干不净的混杂废料 进入冶金炉 制订 废杂铜直接再生制杆 利用的废杂铜专用分类标准和废旧电线电缆分类标准 14 研究先进的废杂铜直接再生高导电微合金化铜理论 精炼工艺 连续式冶金炉装备和精炼过程控制技术 研究设计制造国产化的具有国际先进技术水平的连铸连轧生产线 当然这种生产线既能适用于再生铜亦能适用于电解铜生产 在节能环保领域除必须保证导体的导电率 降低电阻发热损耗外 要研究废渣的高效污染处理 开发节能环保型固体型固体废物焚烧炉 余热回收利用技术设备 加强对有毒有害物质 如二噁英等 生成机理 治理技术和快速监测技术研究 15 为了规范市场 电工用火法精炼再生铜线坯 的有色金属行业标准 YS T 201 已经报批 并即将由中华人民共和国工业和信息化部发布 这种优质再生铜杆的主要技术指标如表3 4所示 表3 TH1 TH2 TH3牌号铜线坯的化学成分 16 表4 TH1 TH2 TH3牌号铜线坯的机械与电气性能 17 3 3中国电缆工业建立 铜导体的质量评估体系 对再生铜的质量整顿 电解铜升水 制订行业专用标准和采购规范以及推进市场监督都将起到重要的作用现在质量不合格的电工用再生铜杆 美其名曰 非标产品 满天飞 扰乱市场 其原因之一是生产系统缺少企业准入和产品认证制度 流通领域对质量监管不严 有标准不依 在此情况下中国电缆工业要走出质量难关 建立铜导体的质量评估体系乃是急需和久治之举 18 3 4对高强 高导和细 超细铜合金导体在中国电缆工业中建立自己的研发和生产体系势在必行国家发改委发布的新的产业结构调整指导目录已在2011年6月1日起实施 继续将对普通电线电缆制造项目列入限制类条目 同时为了适应新兴产业发展对高性能特种电线电缆新的配套要求 将 用于新能源 信息产业 航天航空 轨道交通 海洋工程 电子微电子 机器人 医疗机械等领域的特种电线电缆 列入了限制类的除外范畴 这将引导线缆产业抑制产能无序扩张 支持产业技术升级转型起到积极的作用 19 特种电线电缆无非是表现在 两个特 上 即 导体要特 绝缘材料要特 特种线缆 总需量不大 但属特需的高档产品 附加值很高 就金属导体而言 为达到高强 高导或细 超细的要求 目前还首推古老而又不断新发展的铜合金 它品种和牌号繁多 且往往都属非标或专利产品 这更需要我们独立自主 自力更生的去创新开发 20 轮轨高速电气化列车和地铁 高架轨道交通用的接触网导线 电车线 它采用了我国首先集成创新的新工艺 集优化合金成分 控制冷作硬化和晶粒细化的综合优势 使产品性能达到了比国际先进标准高得多的水平 这种产品可在设计时速380公里 商业运行时速300公里下运行 可以预料 这种用中国工艺生产的产品必将在国内 外电气化高速铁路和轨道交通中扩大应用 21 随着我国航空航天事业的发展 航空导线也随之获得了发展 从飞机上所用的航空导线来看的确不少 如一架波音或空中客车的长程飞机要用超过250公里的航空导线或毛重为2 5吨的导体 为连接起见要用超过1万个连接器 一架短程的喷气机要用70公里的航空导线 而一架小型直升机需用30公里航空导线 所用的线缆主要有 单根电话线 多芯电缆 高温电缆 同轴电缆 数据传输电缆和特殊结构的光纤电缆 它们都分布在飞机的不同部位 从机体 发动机和发动机舱 通过复杂的控制设备 内部的通信系统 为了减轻线缆的重量和节省空间 已采用了铝芯电缆和薄壁电缆 22 特种电线电缆用的铜合金导线 在我国基本尚属空白 要仰仗国外进口 特别是铜合金线的原材料及深度加工 现在的国产航空导线仍然是几十年前的老材料 老工艺和老镀层 这需用我们根据特种线缆性能个性化的要求去下功夫创新开发 建立我们中国电缆工业自己的铜合金导体的研发和生产体系 以满足各种特种线缆的特殊需要 高强 高导铜合金导体的微细化涉及铜导体本身的材料和制杆以及微细化深加工的问题 根据欧盟6指令的规定 我们在研发新的高强 高导铜合金材料时要淘汰使用过去航空界一直采用的镉铜等含镉的有毒材料 创新研发无镉的铜合金导体 23 3 5新一代的上引法无氧铜杆生产线将向单机大产能 节能化方向发展采用一台30吨熔化炉 兆瓦级的双回路感应器和二台20头上引连铸机的生产线 最大产能可达30000 40000吨 年 相当于1条小产能的连铸连轧生产线 双回路感应器比单回路感应器具有更广的功率范围 且对金属的加热和流动亦有更高的效率 从而具有较低的能耗和较长的寿命 无级功率控制感应器是晶体管变频器式的功率控制技术 比传统的有级控制技术好 具有平滑的功率调节 可延长感应器的寿命 减少能源消耗和排除谐波共振现象的有害影响 在双炉生产线上设计采用自动的合金进料器