我國(guó)銅線桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

1、我國(guó)銅線桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)匯報(bào)內(nèi)容 中國(guó)電纜工業(yè)概況 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀 銅線桿生產(chǎn)裝備技術(shù)的發(fā)展 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 電工銅線生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 其它銅線材的發(fā)展與應(yīng)用 思考我國(guó)銅桿線的發(fā)展與趨勢(shì)3 電線電纜行業(yè)是一個(gè)基礎(chǔ)器材和基礎(chǔ)產(chǎn)品的制造業(yè)。喻為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“血管” 與“神經(jīng)”， 它是輸送電能、傳遞信息和制造機(jī)電、電器、儀表的基礎(chǔ)器材，是未來電氣化、信息化社會(huì)中不可缺少的基礎(chǔ)產(chǎn)品 電線電纜行業(yè)又是一個(gè)配套大行業(yè)，產(chǎn)品必須滿足各主行業(yè)的要求， 主行業(yè)發(fā)展了， 線纜行業(yè)也隨之發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的絕大多數(shù)行業(yè)與電線電纜有關(guān) 201

2、2年行業(yè)電線電纜和光纖光纜共完成現(xiàn)價(jià)工業(yè)銷售產(chǎn)值突破萬億元，已達(dá)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%1.中國(guó)電纜工業(yè)概況4 “八五”期間是中國(guó)線纜行業(yè)的輝煌時(shí)期， “九五” 保持了“八五” 高速發(fā)展的勢(shì)頭， “十五” 勢(shì)頭不減。2000年已成為世界第二電線電纜生產(chǎn)國(guó)，僅次于美國(guó)，如今成為世界第一電線電纜生產(chǎn)國(guó) 電線電纜行業(yè)是用銅大戶，而且是使用精銅的大戶， 一般品位都在99.9%以上， 乃至A級(jí)高純銅。用作導(dǎo)體的銅，為了保證導(dǎo)電率和制桿，制線過程中有“三性” （可軋性、可拉性和可退火性）的基本要求 2010年行業(yè)用銅、鋁導(dǎo)體總量約為484萬噸和220萬噸，分別約占全國(guó)用銅、鋁量的64%和13%，約占全球電線電

3、纜銅導(dǎo)體產(chǎn)量的33%（1440萬噸）1.中國(guó)電纜工業(yè)概況5 銅導(dǎo)體用于線、纜產(chǎn)品的主要有5大類，即：裸線、電氣裝備用電線電纜、電力電纜、通信電纜和繞組線 電線電纜行業(yè)與銅和銅合金有關(guān)的裸制品有桿、線、帶、雙金屬線和型材等5種。其中銅桿線是最主要的銅導(dǎo)體及其原料，占90%左右1.中國(guó)電纜工業(yè)概況6 2000年以來，電纜用銅導(dǎo)體行業(yè)的固定資產(chǎn)年均增長(zhǎng)速度達(dá)到16%；但行業(yè)存在著發(fā)展速度與發(fā)展質(zhì)量、發(fā)展規(guī)模與效益水平不平衡： 電線電纜企業(yè)數(shù)量多而規(guī)模小，現(xiàn)有電線電纜廠約 5700多家，是世界電線電纜企業(yè)最多的國(guó)家，其中小型企業(yè)約占全部總數(shù)的95.7% 行業(yè)總體規(guī)模過大，銅桿產(chǎn)能存在嚴(yán)重過剩問題，20

4、13年銅桿產(chǎn)量達(dá)794萬噸，超過全國(guó)銅材產(chǎn)能的一半。 進(jìn)一步提高自主研發(fā)能力，致力解決核心技術(shù)、關(guān)鍵材料、先進(jìn)裝備開發(fā)等問題，是本行業(yè)實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)的戰(zhàn)略要求1.中國(guó)電纜工業(yè)概況7電工銅線桿產(chǎn)品的技術(shù)要求 電工銅桿簡(jiǎn)稱銅桿，主要是指8的銅桿，也可根據(jù)用戶要求生產(chǎn)6-35尺寸的銅桿，銅桿的外形尺寸偏差、化學(xué)成分、電性能、力學(xué)性能等要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3952-2012電工用銅線坯的要求 2012年7月11日我國(guó)通過了第一個(gè)用再生銅生產(chǎn)銅桿的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T電工用火法精煉再生銅線坯，該標(biāo)準(zhǔn)比用電解銅為原料生產(chǎn)電工銅桿的標(biāo)準(zhǔn)，在化學(xué)成分上要求低一些，電性能、力學(xué)性能等方面要求相當(dāng)，用紫雜銅生產(chǎn)的銅桿

5、目前主要用于生產(chǎn)民用建筑方面的電線電纜1.中國(guó)電纜工業(yè)概況8電工用火法精煉再生銅線坯YS/T 793-2012主要指標(biāo)化學(xué)成分 元素組元素元素組總質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%主要成分，不小于（%）Cu+Ag99.90其他雜質(zhì)元素總量，不大于（%）雜質(zhì)元素0.1000氧含量，不大于（%）O0.040 雜質(zhì)元素總量是指包含：As、Bi、Cd、Cr、Fe、Mg、Ni、Pb、S、Sb、Se、 Si、Sn、Te、Zn的總和1.中國(guó)電纜工業(yè)概況9 牌 號(hào)性 能TH1TH2TH3伸長(zhǎng)率，不小于（%）扭轉(zhuǎn)性能正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)252525反轉(zhuǎn)至斷裂的轉(zhuǎn)數(shù)，不小于302520電阻率/m，不大于（%IACS，不小于）0.01707（101

6、.0）0.01724（100.0）0.01724（100.0）注：如有銅粉量和退火性能要求，由供需雙方另議電工用火法精煉再生銅線坯YS/T 793-2012主要指標(biāo) 銅線坯的機(jī)械和電氣性能1.中國(guó)電纜工業(yè)概況10電工銅線桿產(chǎn)品的技術(shù)要求 電工銅線坯經(jīng)過加工，拉制、擠壓生產(chǎn)各種規(guī)格和性能的圓銅線，必須符合國(guó)家GB/T3953-2009電工圓銅線標(biāo)準(zhǔn)。電工銅線坯即銅桿的標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)有色金屬協(xié)會(huì)提出，而電工園銅線的標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出，由全國(guó)電線電纜標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)歸口。 電線電纜行業(yè)是僅次于汽車行業(yè)的國(guó)內(nèi)第二大行業(yè) 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)銅桿的企業(yè)大部分也都生產(chǎn)電工圓銅線，因此國(guó)內(nèi)有一些生產(chǎn)電工銅桿的企業(yè)又

7、歸口到中國(guó)電器協(xié)會(huì)，因此幾十年來，電工銅桿的統(tǒng)計(jì)數(shù)和實(shí)際生產(chǎn)量有較大差距，而且各家統(tǒng)計(jì)的數(shù)量也不相同1.中國(guó)電纜工業(yè)概況11 雖然銅導(dǎo)體一度受到鋁和光纖的挑戰(zhàn)，但它作為最佳的導(dǎo)體材料仍有廣闊的不可替代的市場(chǎng)，隨著供配電、機(jī)器制造、交通運(yùn)輸、家用電器、計(jì)算機(jī)、區(qū)域電視網(wǎng)絡(luò)、電磁線、通訊電纜的發(fā)展，電線電纜又在不斷地開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域 同時(shí)，也對(duì)電線電纜的品種質(zhì)量提出了更高的要求（雙零線需求越來越大、尺寸越來越小、拉制過程中要求斷頭率達(dá)到零狀況）2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀12 目前，我國(guó)僅有30%的線纜品種達(dá)到國(guó)際市場(chǎng)能接受和可參與競(jìng)爭(zhēng)的水平，還有70%的線纜品種急需提高產(chǎn)品水平和檔次，今后一個(gè)時(shí)期國(guó)

8、內(nèi)外需求不會(huì)有太大的增長(zhǎng)，但在品種和規(guī)格上將提出許多更高的要求2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀13 電線電纜有五大類產(chǎn)品：裸銅線、繞組線（漆包線）、電氣裝備用銅線、電力電纜和通信電纜。目前，我國(guó)這五類產(chǎn)品生產(chǎn)量(價(jià)值量)大體上分別占電線電纜總產(chǎn)量的18%、19%、22%、31%和10%。而發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)，上述五類產(chǎn)品所占比例分別為10%、10%、49%、13%和18%，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)于我國(guó)，技術(shù)含量高的裝備用銅線和通訊電纜所占比例高于我國(guó)2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀14目前，我國(guó)電線電纜需求發(fā)展的幾個(gè)新動(dòng)向： （1）城市電網(wǎng)建設(shè)將大大增加中壓電纜使用量 全國(guó)統(tǒng)一電網(wǎng)的形成將給架空線與電力電纜帶來機(jī)遇。大城市采

9、用雙環(huán)網(wǎng)供電和市中心地區(qū)地下電纜化率的提高將大大增加中壓電纜使用量。目前全國(guó)平均城市地下電纜化率不到30%，而各城市目標(biāo)大都確定在5080%左右，這給中壓配電電纜帶來較大機(jī)遇。2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀15 （2）民用建筑是電線電纜的主要市場(chǎng) 民用建筑行業(yè)始終是我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著國(guó)家把發(fā)展重點(diǎn)放在城鎮(zhèn)化，現(xiàn)有和即將進(jìn)入城市的居民，他們將不斷提出要求，提供和改善他們的住房待遇，這個(gè)市場(chǎng)是巨大的、長(zhǎng)久的，它將給建筑用線及其電氣裝備用電線電纜帶來長(zhǎng)久的發(fā)展機(jī)遇。2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀16 （3）汽車工業(yè)發(fā)展對(duì)電線電纜技術(shù)要求越來越高 汽車工業(yè)已成為我國(guó)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，它將給汽車用線及鍍錫漆包線帶

10、來較快發(fā)展。汽車電線束素有“汽車神經(jīng)”之稱，是對(duì)汽車進(jìn)行電信號(hào)控制的載體。但汽車用線要求很高，比如，在上海別克汽車線束中，國(guó)產(chǎn)線僅占五分之一，主要原因是國(guó)產(chǎn)線不能滿足線束加工過程中的工藝要求。2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀17 （4）鐵路建設(shè)將增加對(duì)電線電纜的需求 鐵路提速、高鐵的動(dòng)工興建、鐵路電氣化率的提高以及鐵路信息系統(tǒng)寬帶數(shù)字通信網(wǎng)的建設(shè)，為電氣化機(jī)車銅合金接觸線、機(jī)車車輛用線、繞組線、數(shù)據(jù)傳輸電纜等提供了市場(chǎng) （5）海上船舶和礦山工業(yè)的發(fā)展將給特種電纜帶來生機(jī) 目前，我國(guó)是繼韓國(guó)、日本之后的世界三大造船國(guó)，但是國(guó)產(chǎn)電纜僅占50左右。船舶工業(yè)的發(fā)展將給船用電纜帶來生機(jī)。同時(shí)近幾年隨著資源需求的

11、增加，各種礦山建設(shè)發(fā)展很快。礦山電纜的需求也大大加快2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀18 （6）電氣裝備用銅線對(duì)電工銅桿質(zhì)量有更高的要求 電氣裝備用銅線是電線電纜產(chǎn)品中類別最多的一類產(chǎn)品，其產(chǎn)值約占全行業(yè)2830，但其品種卻占行業(yè)產(chǎn)品的60左右。電氣裝備用銅線又是直接與用電設(shè)備配套使用的產(chǎn)品，涉及面廣，對(duì)電工銅桿質(zhì)量有更高的要求。 2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀19（7）家電產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展將擴(kuò)大應(yīng)用“雙零”漆包線的品種與數(shù)量 國(guó)民生活水平的提高，以及城鎮(zhèn)化建設(shè)，將帶動(dòng)家電產(chǎn)品的進(jìn)一步普及和發(fā)展，自粘性漆包線、耐冷媒漆包線、耐電暈漆包線、利磁線需求量會(huì)進(jìn)一步增加。家電工業(yè)的發(fā)展已使其繞組線用量超過工業(yè)電機(jī)與

12、變壓器繞組線用量，成為繞組線最大用戶。電話機(jī)、玩具、電子鐘表、音響產(chǎn)品、及封閉式繼電器的普及與擴(kuò)大應(yīng)用將使“雙零”漆包線的品種與數(shù)量大為擴(kuò)展。2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀20 根據(jù)目前我國(guó)電線電纜行業(yè)用電工銅桿需求發(fā)展趨勢(shì)，電工銅桿需求量大約每年平均遞增67%，預(yù)計(jì)到2015年，電工銅桿的需求量為700750萬噸 目前，隨著擠壓銅排和軋制磷銅球生產(chǎn)工藝和設(shè)備的成熟和發(fā)展，它的原材料上引銅桿（電工銅桿）又有了更大的新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前用30上引銅桿，通過擠壓機(jī)可生產(chǎn)寬度320的扁帶，再通過多次軋制，生產(chǎn)各種規(guī)格的紫銅帶，形成了紫銅板帶短流程生產(chǎn)工藝2 我國(guó)電工銅桿需求現(xiàn)狀21銅線的生產(chǎn)，包括兩大步驟，

13、即制桿和制線生產(chǎn)方法包括三步法和兩步法三步法：制錠 制桿制線 多用于合金銅線材的生產(chǎn)以及早期銅線材的生產(chǎn)兩步法：制桿制線 用于現(xiàn)代純銅線生產(chǎn)、微合金化銅線及黃銅線生產(chǎn)我國(guó)銅線桿生產(chǎn)裝備技術(shù)取得的長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步 3.銅線桿生產(chǎn)裝備技術(shù)的發(fā)展將銅或銅合金熔化精煉后，經(jīng)鑄造制成錠坯將錠坯制成線桿 自由鍛造，逐火拔長(zhǎng) 孔型軋制 擠壓 拉制 軋制（如寬厚比大的銅扁線） 上引 連鑄連軋 上引+軋制 上引+連續(xù)擠壓 拉制 擠制（如較大規(guī)格銅扁線） 軋制（如寬厚比大的銅扁線） 22除黃銅外的高合金化銅合金一直以三步法生產(chǎn)純銅桿的生產(chǎn)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步 傳統(tǒng)孔型熱軋法生產(chǎn)黑銅桿，一百多年歷史 六、七十年代，

14、發(fā)達(dá)國(guó)家先后開發(fā)了意大利Properzi法、美國(guó)南線SCR法、德國(guó)Contirod法、美國(guó)通用電氣DFP（浸汲成型）法、芬蘭奧托昆普Upcast（上引）法，我國(guó)于八十年代均有引進(jìn) 本世紀(jì)引進(jìn)了西班牙拉法格FRHC法（火法精煉直接制桿法），3.1 銅線桿生產(chǎn)的發(fā)展過程生產(chǎn)流程：熔煉半連續(xù)鑄錠或鐵模鑄錠孔型軋制黑桿 銅桿表面發(fā)黑有一層氧化皮，長(zhǎng)度又受到銅船形錠重量的限制，含氧量往往超過500ppm，拉線時(shí)斷線事故更易發(fā)生目前已淘汰這種落后的生產(chǎn)工藝。 銅桿連鑄連軋是二十世紀(jì)七十年代世界銅加工行業(yè)一項(xiàng)最引入注目的重大變革。具有以下優(yōu)勢(shì)： 1）產(chǎn)量大，連鑄連軋生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)量可達(dá)40萬噸。鑄坯截面可達(dá)1

15、32mm75mm 2）熔化豎爐熱效率高，可達(dá)6065% 3）鑄坯直接進(jìn)軋機(jī)熱軋，省去了二次加熱所需的能耗 4）軋制過程中壓下比大，結(jié)晶組織致密 5）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成品率高3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展 不足之處： 一次性投資相對(duì)較大，占地面積大 當(dāng)前世界電工銅桿總產(chǎn)量的90%采用連鑄連軋法生產(chǎn)3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展25 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)線生產(chǎn)的銅線桿具有長(zhǎng)度大、質(zhì)量穩(wěn)定、性能均一、表面光亮、成品率高、短流程節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前世界銅線桿總產(chǎn)量的90%采用連鑄連軋法生產(chǎn) 1949年意大利康梯紐斯-普羅佩茨公司研制成世界上第一臺(tái)連鑄連軋機(jī)，用來生產(chǎn)鋁線坯。七十年代后

16、期，康梯紐斯公司在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，建造了第三套連鑄連軋生產(chǎn)線，用來軋制銅線桿。 該生產(chǎn)線由豎爐、保溫爐、二輪鑄造機(jī)，三輥Y型軋機(jī)、繞桿機(jī)組成 鑄機(jī)由一個(gè)導(dǎo)向輪、一個(gè)鑄造輪和一條環(huán)形鋼帶組成。不足之處在于鑄坯從鑄輪引出后，需偏轉(zhuǎn)一定的角度來避開鋼帶進(jìn)入軋機(jī)，使鑄坯在高溫下易產(chǎn)生裂紋，影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也限制了鑄坯斷面的擴(kuò)大3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展26 美國(guó)南方線材公司在六十年代初期，利用意大利properzi-7型連鑄連軋機(jī)試驗(yàn)生產(chǎn)銅線桿成功，在此基礎(chǔ)上和摩根公司合作，建成了世界上第一條無酸洗銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線 該生產(chǎn)線由豎爐、保溫爐、五輪鑄造機(jī)，二輥軋機(jī)、繞桿機(jī)組成 采用

17、一大四小的五輪鑄機(jī)，平立輥連軋機(jī)，箱橢圓系統(tǒng) 坯從鑄輪出來后雖無鋼帶阻擋，但進(jìn)軋機(jī)前仍有一定的彎曲弧度，需由彎變直，造成高溫下應(yīng)力增大，表面可能會(huì)產(chǎn)生裂紋，故鑄坯斷面積也不能無限制的增大 3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展27 1973年德國(guó)西馬克米爾公司和美國(guó)哈茨列特公司聯(lián)合開發(fā)的連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線在比利時(shí)投產(chǎn) 鑄機(jī)為哈茨列特鑄機(jī)，由二條擋塊鏈和鋼帶形成銅液的鑄造結(jié)晶腔，該鑄機(jī)生產(chǎn)的鑄坯冷卻均勻、冷卻強(qiáng)度大，鑄坯為等軸結(jié)晶，可鑄大斷面鑄坯，最大斷面達(dá)9900mm2。 軋制系統(tǒng)與SCR相同 3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展28 連續(xù)鑄連軋是目前世界銅桿生產(chǎn)線的主流，我國(guó)均建有

18、生產(chǎn)線，在設(shè)備組成、設(shè)備結(jié)構(gòu)、裝機(jī)水平和生產(chǎn)工藝方面差別不大，工藝流程基本相同，但也有所不同 （1）properzi法與SCR法和Contirod法相比，存在不足： 年生產(chǎn)能力始終徘徊在510萬噸之間，直到近年來才有每小時(shí)25噸，年產(chǎn)量達(dá)15萬噸 由于采用Y型軋機(jī)，銅桿在軋制過程中受力狀態(tài)較好，但軋輥換輥和維修比較困難，需要較多的備用軋輥 由于采用三輥軋機(jī)，密封點(diǎn)多，冷卻銅桿的乳化液會(huì)進(jìn)入軋機(jī)的潤(rùn)滑油中，影響軋機(jī)性能和銅桿質(zhì)量，八十年代沈陽(yáng)北恒外再?zèng)]有進(jìn)入中國(guó)銅桿加工市場(chǎng)，直到二十一世紀(jì)普羅佩茨公司利用火法精煉FRHC工藝技術(shù)，才重返中國(guó)銅桿加工市場(chǎng)3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展2

19、9 SCR和Contirod不斷改進(jìn)工藝流程，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，最大限度降低產(chǎn)品的加工成本，提高成品率，并能向大型化、規(guī)模化方向發(fā)展，代表了銅線桿加工的發(fā)展方向 這兩種生產(chǎn)工藝的設(shè)備組成基本相同，但在鑄造機(jī)和連軋機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)、裝機(jī)水平及自動(dòng)化程度等方面存在差別： （1）在產(chǎn)品質(zhì)量方面，都能滿足生產(chǎn)漆包線、雙零線等高端電線電纜對(duì)銅桿質(zhì)量要求；在生產(chǎn)成本方面，SCR法單位銅線桿的生產(chǎn)成本稍低 （2）在原料要求方面，Contirod生產(chǎn)線對(duì)原料的要求稍低，可以加少部份的廢銅 （3）SCR燃燒系統(tǒng)采用ARC系統(tǒng)，采用遠(yuǎn)端混合，火焰穩(wěn)定，燃燒安靜，容易調(diào)整和操作，但燃料消耗較Contirod生產(chǎn)線稍高；Co

20、ntirod生產(chǎn)線采用Lambda燃燒系統(tǒng)，根據(jù)燃?xì)獬煞荽_定空燃比，采用燒嘴前混合，控制精度高，使用更安全、可靠，但噪音較大3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展30 （4）Contirod采用的Hezelett雙鋼帶鑄機(jī)直線鑄造，對(duì)鑄坯冷卻均勻、冷卻強(qiáng)度大、鑄造組織致密，無彎曲裂紋，氧分布更加均勻，故其生產(chǎn)的銅線桿較SCR法具有更好的鑄造組織；美國(guó)SCR法采用五輪鋼帶式連鑄機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修保養(yǎng)方便，操作易于上手，設(shè)備造價(jià)較低。Contirod法采用哈茲列特?fù)鯄K式連鑄機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)比較麻煩，設(shè)備造價(jià)較高 （5）德國(guó)Contirod生產(chǎn)線除生產(chǎn)低氧紫銅產(chǎn)品外，還可以在豎爐和保溫爐之間增

21、加工頻電爐，生產(chǎn)無氧銅和高導(dǎo)銅合金導(dǎo)體，進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)品品種3.2 連鑄連軋光亮銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展31 第一套浸漬成形銅桿生產(chǎn)設(shè)備于1969年在美國(guó)通用電氣公司研制成功，生產(chǎn)出無氧銅線桿。日本買入該專利，在日本昭和電線電纜公司建成六條浸漬成形法無氧銅桿生產(chǎn)線 原 理：將扒皮、拉伸后的銅芯桿（）通過熔融的銅液時(shí)，吸收周圍熔融銅的熔化潛熱，銅線桿溫度上升，并在其表面粘附一層凝固的銅，引出之后（）利用余熱進(jìn)行連續(xù)軋制成桿（ 8mm或12.7mm ） 生產(chǎn)線由加料機(jī)、熔化爐、保溫爐、鑄造坩堝、連軋機(jī)、扒皮機(jī)、拉伸機(jī)、冷卻管和卷線機(jī)等組成浸漬成型無氧銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展32 優(yōu) 點(diǎn)： 生產(chǎn)全過程在保

22、護(hù)氣氛條件下進(jìn)行，產(chǎn)品表面光亮，含氧量在10 ppm以下，導(dǎo)電率高，機(jī)械性能好 缺 點(diǎn)： （1）工藝設(shè)備復(fù)雜，要在保護(hù)性氣氛條件下進(jìn)行生產(chǎn)，操作難度大 （2）種子母線的制備降低了生產(chǎn)率，增加了能耗 （3）從吸熱和放熱理論來講，附于種子母線上銅液重量只能是母線重量的二倍，不適應(yīng)大規(guī)模銅桿生產(chǎn) 八十年代后期，我國(guó)哈爾濱電纜廠和本溪銅材廠也先后進(jìn)行了引進(jìn)，均因工藝復(fù)雜，設(shè)備利用率低等原因而停產(chǎn)浸漬成型無氧銅桿生產(chǎn)技術(shù)裝備的發(fā)展 由芬蘭Outokumpu公司研制開發(fā) 生產(chǎn)線由熔化爐、保溫爐、上引機(jī)、卷取機(jī)等主要設(shè)備組成。該生產(chǎn)方法利用虹吸原理，將石墨結(jié)晶器垂直插入熔融的銅液內(nèi)，由引錠桿將銅液向上吸入結(jié)

23、晶器，銅液在結(jié)晶器內(nèi)凝固成桿3.4 上引連鑄法的發(fā)展34 主要特點(diǎn) 1）生產(chǎn)規(guī)模較小，但生產(chǎn)靈活，適合小產(chǎn)量銅及銅合金桿的生產(chǎn) 2） 銅桿氧含量低，上引法生產(chǎn)的銅桿含氧量可控制在10ppm以下，表面光亮 3） 容易形成氣孔等鑄造缺陷 4） 合金銅桿容易造成偏析 5） 上引連鑄速度慢，產(chǎn)品質(zhì)量容易波動(dòng) 6） 單位產(chǎn)品能源消耗比連鑄連軋高3.4 上引連鑄法的發(fā)展35 利用上引法可直接制成8mm銅桿，也可與軋制或連續(xù)擠壓配合，生產(chǎn)不同規(guī)格的銅桿、異型銅線等 上引-軋制法： 利用軋制的大變形量壓力加工，提高銅桿致密度、細(xì)化銅桿晶粒，改善銅桿加工性能 如上引20mm銅桿經(jīng)Y型軋機(jī)機(jī)列連續(xù)軋制成8mm圓銅

24、桿，比直接上引8mm具有更優(yōu)良的可拉性 3.4 上引連鑄法的發(fā)展36 上引-連續(xù)擠壓法： 利用連續(xù)擠壓對(duì)上引桿進(jìn)行熱加工開坯，使銅桿擁有熱變形組織，機(jī)械性能提高 3.4 上引連鑄法的發(fā)展 連續(xù)擠壓是利用摩擦力進(jìn)行變形的連續(xù)化生產(chǎn)方法，可對(duì)軟銅桿進(jìn)行塑性變形，冷料進(jìn)熱料出，實(shí)現(xiàn)熱加工變形，經(jīng)連續(xù)擠壓開坯的銅桿致密度提高，且擁有熱變形組織，各向性能得到提高37 上引-連續(xù)擠壓法： 某企業(yè)以上引20mm經(jīng)TLJ400連續(xù)擠壓機(jī)擠出8mm后進(jìn)行拉伸，可生產(chǎn)超細(xì)線，有效改善上引桿性能 銅扁線的生產(chǎn)方法已全部更新為上引連續(xù)擠壓法 高速鐵路接觸網(wǎng)產(chǎn)品目前均以連續(xù)擠壓法生產(chǎn)，如某企業(yè)生產(chǎn)鎂銅合金接觸線的工藝流

25、程為：上引20mm鎂銅合金桿連續(xù)擠壓至28mm圓銅桿接觸線拉線機(jī)拉至120mm2，抗拉強(qiáng)度可達(dá)520MPa，導(dǎo)電率可達(dá)75%IACS 3.4 上引連鑄法的發(fā)展38 制線技術(shù)主要有軋制法和拉制法，其中軋制法只限于生產(chǎn)異型線或?qū)щ妿?，拉制法是最主要的制線方法 （1）按拉線方式分： 其中單模拉線用于大規(guī)格線材、合金線材、異型線材的拉制，多模拉線用于常規(guī)銅線的拉制 （2）按拉制規(guī)格將拉線機(jī)分： 巨拉機(jī)、大拉機(jī)、中拉機(jī)、小拉機(jī)、細(xì)拉機(jī)和微拉機(jī) （3）按拉制頭數(shù)分為：?jiǎn)晤^拉線機(jī)和多頭拉線機(jī)3.5 制線技術(shù)的發(fā)展4 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)現(xiàn)狀 采用固定式反射爐，利用廢雜銅生產(chǎn)電工銅桿的企業(yè)步履艱難，基本處于停產(chǎn)和

26、半停產(chǎn)狀態(tài) 上引銅桿精細(xì)化、配套化運(yùn)作 采用美國(guó)南線SCR和德國(guó)西馬克contirod連鑄連軋生產(chǎn)電工銅桿企業(yè)訂單增加，生產(chǎn)繁忙4 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)現(xiàn)狀 從2008-2013年，國(guó)內(nèi)又有16條美國(guó)生產(chǎn)線和10條德國(guó)生產(chǎn)線 先后在金川鎳業(yè)集、南京華新、江蘇宜昌江潤(rùn)、天津大無縫、常州金源、中鋁云銅、華北電纜、浙江金鼎，山東金升、寧波金田、山東祥光、浙江宏磊、廣州增城江銅、江蘇天地龍、銅陵銅都、蕪湖鑫科、湖北大冶、中山天乙、宜昌江潤(rùn)、宜昌中廣潤(rùn)、江蘇漢金富泰，蘇州德力，江蘇寶勝、寧波世茂、安徽滁州天大、江蘇新世紀(jì)投產(chǎn)和策劃開工 從2008年到2015年，國(guó)內(nèi)引進(jìn)連鑄連軋電工銅桿生產(chǎn)線新增生產(chǎn)能力將超

27、過600萬噸 國(guó)內(nèi)原有電工銅桿生產(chǎn)線報(bào)廢或停產(chǎn)后，現(xiàn)有生產(chǎn)能力仍超過400萬噸 其中原有引進(jìn)連鑄連軋電工銅桿生產(chǎn)線能力超過120萬噸，國(guó)產(chǎn)連鑄連軋生產(chǎn)線（含電解銅和再生銅）生產(chǎn)能力超180萬噸，上引連鑄電工銅桿線生產(chǎn)能力超100萬噸4 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)現(xiàn)狀 從德國(guó)和美國(guó)引進(jìn)的連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線已有幾十條，但是每次引進(jìn)都存在同樣的問題： 銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線最大的噪音來自生產(chǎn)線上壓縮空氣對(duì)銅桿的吹干裝置，嚴(yán)格來說是它的噪音超標(biāo)。但這個(gè)問題一直被外方和設(shè)計(jì)院忽略 根據(jù)保溫爐銅液量來調(diào)節(jié)熔煉速率，調(diào)整含氧量，國(guó)外生產(chǎn)線有這套系統(tǒng)，但目前在國(guó)內(nèi)使用情況都不理想 國(guó)內(nèi)南方溫度較高，引進(jìn)生產(chǎn)線乳化液溫度降不

28、下來，因此許多生產(chǎn)線銅桿冷卻效果都不好。壓縮空氣也有類似情況，取值偏小，使設(shè)計(jì)壓縮空氣能力不夠。還有豎爐高度、上溜槽噴火、溜槽和保溫爐交接位置不妥等4 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)現(xiàn)狀從2001年到2013年國(guó)內(nèi)電工銅桿產(chǎn)量和需求量見下表一： 表一 20012013國(guó)內(nèi)電工銅桿產(chǎn)量和需求量項(xiàng)目2001200220032004200520062007200820092010201120122013產(chǎn)量60.2117123184199209280332346430470510794進(jìn)口29.238.643.045.238.433.232.631.726.826.920.217.118.1出口1.01.11.5

29、2.22.21.841.701.751.411.5716.418.32.25消耗88.4145165227235240312362371455474509810總量1862513204174675326208378881009102811541515注：1)2000年的銅桿產(chǎn)量是萬噸 2)最后一欄為銅加工產(chǎn)品總產(chǎn)量（含板帶、管材）4 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電工銅桿和電線電纜，正在逐步滿足國(guó)內(nèi)外對(duì)電工銅桿和電線電纜的品種和質(zhì)量的要求 表二 2008年到2012年國(guó)內(nèi)銅桿和銅加工材產(chǎn)量以及銅桿占加工材比例項(xiàng)目200820092010201120122013銅桿產(chǎn)量321432530578

30、625794銅材總產(chǎn)量7859801067111111681514.7銅桿占比41%44%50%52%53.5%52.4% 從表二可以看到2008年、2009年和2010年每年電工銅桿產(chǎn)量的增加都是100萬噸，這就促使企業(yè)對(duì)投資電工銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線的熱情這幾年一直長(zhǎng)增不減4 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)現(xiàn)狀5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 1987年，國(guó)內(nèi)第一條自主開發(fā)制造的連鑄連軋生產(chǎn)線在上海冶煉廠投產(chǎn) 在當(dāng)時(shí)而言，連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線一次性投資大、占地面積大，采用的爐子是固定式反射爐，很難做到連續(xù)生產(chǎn)，銅桿質(zhì)量隨著原料成分的不同難以穩(wěn)定，因此沒有很快得到進(jìn)一步發(fā)展 而此時(shí)，芬蘭奧托昆普的上引連鑄法

31、開始引進(jìn)應(yīng)用，一次性投資小、占地面積小、設(shè)備簡(jiǎn)單、容易掌握、生產(chǎn)靈活、備品配件少，適宜中小規(guī)模生產(chǎn)，得到較快發(fā)展5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 九十年代初，上海電纜研究所（海軍上海工程機(jī)械廠）、煙臺(tái)銅材廠、新泰銅材廠試制出國(guó)產(chǎn)上引連鑄生產(chǎn)線。從此，在國(guó)內(nèi)得到很大的發(fā)展，在設(shè)備制造和生產(chǎn)技術(shù)上已達(dá)到國(guó)外水平，同時(shí)也出口到國(guó)外，包括西方國(guó)家 目前，由于連續(xù)擠壓需要上引銅桿做坯料，加上現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，在某些方面，需要含氧量更低、導(dǎo)電率更高的銅桿，因此上引連鑄生產(chǎn)銅桿的需求仍在增加 國(guó)內(nèi)上引連鑄設(shè)備的主要生產(chǎn)廠家還有：上海浦東力生電工廠、浙江嘉興杰成機(jī)械廠、上海青浦豪申機(jī)械廠、無錫先科電爐廠等5

32、 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 隨著電線電纜需求的增加，上引連鑄生產(chǎn)線已經(jīng)不能滿足國(guó)內(nèi)電工銅桿的需求，在上海冶煉廠的基礎(chǔ)上，湖南湘潭匯智科技（上海力生電工）、上海莘橋機(jī)電（合肥神馬）、江蘇常州東能、四川德東電工、四川蜀紅機(jī)械設(shè)備、四川德陽(yáng)伊東新設(shè)備公司進(jìn)一步開發(fā)國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線。并不斷吸取借鑒國(guó)外連鑄連軋生產(chǎn)線設(shè)備的優(yōu)點(diǎn) 目前，國(guó)內(nèi)自主開發(fā)制造的電工銅桿連鑄連軋?jiān)O(shè)備，已出口到韓國(guó)、馬來西亞、巴基斯坦、伊朗、印尼、越南等國(guó)。國(guó)內(nèi)制造的連鑄連軋生產(chǎn)線設(shè)備在功能方面已和國(guó)外設(shè)備基本類似，在某些細(xì)節(jié)處理方面也有所創(chuàng)新5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 四川德東電工機(jī)械廠是國(guó)內(nèi)最早全套引進(jìn)消化意大利pr

33、operzi連鑄連軋生產(chǎn)線的廠家，成都蜀虹機(jī)械設(shè)備有限公司依托現(xiàn)有的銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線技術(shù)，開發(fā)出了新型銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線 兩家的鑄機(jī)都是輪式連鑄機(jī)，精軋機(jī)是三輥軋機(jī)，最先用在鋁桿的連鑄連軋的生產(chǎn)上。四川德東電工和成都蜀虹機(jī)械設(shè)備有限公司是目前出口連鑄連軋生產(chǎn)線設(shè)備較多的廠家，其技術(shù)參數(shù)和意大利properzi生產(chǎn)線基本一致5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 湖南湘潭匯智科技2011年初在江蘇溧陽(yáng)新時(shí)代銅材公司成功投產(chǎn)的連鑄連軋生產(chǎn)線，燃燒系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)便 整條生產(chǎn)線采用可編程序控制器（PLC）控制，并采用西門子（SIEMENS）全數(shù)字直流調(diào)速；改進(jìn)了升降臺(tái)收線方式和壓緊打包

34、系統(tǒng)，使最終產(chǎn)品質(zhì)量得到提高，整條線自動(dòng)化水平接近國(guó)外同類設(shè)備的水平；是國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)制造的創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)含量較高的連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線設(shè)備。5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 上海莘橋機(jī)電設(shè)備公司和常州東能設(shè)備公司、合肥神馬集團(tuán)合作，2002年在江蘇張家港中興銅業(yè)公司制造了國(guó)內(nèi)第一條豎爐熔煉，消化美國(guó)SCR生產(chǎn)技術(shù)的二輥連鑄連軋生產(chǎn)線。隨后他們?cè)谔旖蛉A北集團(tuán)電纜廠一次就上了四條類似的連鑄連軋生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力10-15t/h。熔化采用固定式反射爐，但有一條線已由常州東能設(shè)備公司在2008年改為豎爐熔化。2009年上海莘橋機(jī)電設(shè)備公司在廣東中山天乙新上一條連鑄連軋生產(chǎn)線，鑄機(jī)直徑1800mm，鑄坯截

35、面2348mm2,軋機(jī)12道次，軋輥直徑270mm5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 但是，國(guó)內(nèi)連鑄連軋生產(chǎn)線過去大部分采用固定式反射爐，以紫雜銅為原料，直接生產(chǎn)以民用建筑為主的電工銅桿 以紫雜銅為原材料的反射爐難以形成微還原氣氛，反射爐的銅水的氧含量主要靠經(jīng)驗(yàn)來控制 澆鑄過程中的液位控制需手動(dòng)操作，隨著反射爐液位的下降，銅液的流速也不斷變化； 鑄坯直徑和鑄輪截面比較小，整條生產(chǎn)線的軋制速度上不去，生產(chǎn)能力始終在年產(chǎn)5萬噸左右 和國(guó)外生產(chǎn)線相比，總的來說還有一些差距5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在: 1）多年來國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家大都不是連鑄連軋?jiān)O(shè)備的專業(yè)生產(chǎn)廠家，設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)很

36、難保證，因此設(shè)備的調(diào)試過程十分艱難，設(shè)備故障率高，成品率低，能耗也就高 2） 國(guó)內(nèi)鑄機(jī)受大型結(jié)晶器制造困難的影響，鑄坯截面比較小，生產(chǎn)能力上不去。到目前為止達(dá)到20t/h，年產(chǎn)量超過10萬噸的國(guó)產(chǎn)連鑄連軋生產(chǎn)線還為數(shù)不多。鑄坯截面的增加，銅桿的出桿速度將同步增加，對(duì)整條生產(chǎn)線的穩(wěn)定性、可靠性、安全性都將提出更高的要求5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 3） 國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線配套的豎爐，一氧化碳控制系統(tǒng)還不完善,爐內(nèi)難以形成微還原氣氛，銅水的氧含量及成分較難控制；近年來主要元件采用了西門子一氧化碳分析對(duì)比儀，在國(guó)內(nèi)幾條線上的使用情況開始有所好轉(zhuǎn) 4） 鑄機(jī)的設(shè)計(jì)制造上均仿制SCR五輪連鑄機(jī)，但在自動(dòng)

37、澆鑄和監(jiān)控上仍有差距，大部分采用手動(dòng)，較難完全實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定的自動(dòng)澆鑄。目前有企業(yè)開始研制 5）國(guó)產(chǎn)軋機(jī)制造精度較低、可靠性差，采用變頻電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)仍有差距5 國(guó)內(nèi)電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀 6）國(guó)產(chǎn)連鑄連軋生產(chǎn)線缺少完備的輔助系統(tǒng)，如缺少對(duì)乳化液的分組真空過濾系統(tǒng)，高壓除磷系統(tǒng) 7）國(guó)內(nèi)豎爐都是只控制燃?xì)?，如果要根?jù)保溫爐銅液量來調(diào)節(jié)熔煉速率，調(diào)整含氧量，則要增加一套空氣控制系 統(tǒng)。國(guó)外生產(chǎn)線雖然有這套系統(tǒng)，但目前在國(guó)內(nèi)使用情況也不理想6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1）電工銅桿生產(chǎn)設(shè)備制造技術(shù)的集成創(chuàng)新 通過二十多年的集成創(chuàng)新，部分關(guān)鍵設(shè)備，如豎爐燃燒系統(tǒng)的噴嘴、比例閥、切斷閥；鑄機(jī)的結(jié)晶輪

38、、鋼帶；軋機(jī)的軋輥、傳動(dòng)系統(tǒng)；繞桿機(jī)的象鼻管、儲(chǔ)線器國(guó)內(nèi)都能制造 但生產(chǎn)線的在線控制系統(tǒng)、澆鑄機(jī)的液位控制系統(tǒng)、豎爐的氧含量控制系統(tǒng)、軋機(jī)的單獨(dú)變頻傳動(dòng)、結(jié)晶器的材質(zhì)和壽命，乳化液的真空過濾系統(tǒng)等還需要進(jìn)一步集成創(chuàng)新2）根據(jù)市場(chǎng)需求開發(fā)新品種高質(zhì)量的產(chǎn)品 近幾年引進(jìn)國(guó)外連鑄連軋生產(chǎn)線發(fā)展勢(shì)頭迅猛，今后產(chǎn)能過剩無法避免。以連鑄連軋銅線桿生產(chǎn)線生產(chǎn)多品種產(chǎn)品，是企業(yè)今后可能要考慮的 比如：德國(guó)KME有一條即能生產(chǎn)銅線桿，又能生產(chǎn)銅扁帶的連鑄連軋生產(chǎn)線，但生產(chǎn)情況一直不太好，可能已經(jīng)停產(chǎn)。但是，是何原因？我們是一個(gè)銅扁帶需求量很大的國(guó)家，在國(guó)外市場(chǎng)不行，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)如何？是否可配上窄帶冷軋機(jī)，增加銅扁

39、帶的規(guī)格型號(hào)，提高銅扁帶的質(zhì)量。這可能是連鑄連軋銅線桿生產(chǎn)線的一個(gè)改造方向6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 又比如，以連鑄連軋銅線桿工藝生產(chǎn)軌道接觸線坯料。在國(guó)內(nèi)主要是云南銅業(yè)和沈陽(yáng)北恒，都是和日本的合資企業(yè)，利用生產(chǎn)線的流槽，采用喂絲機(jī)給銅液加合金元素，生產(chǎn)電氣化鐵路軌道接觸線 如果利用豎爐熔化銅液，在工頻爐內(nèi)添加合金元素，這樣生產(chǎn)的軌道接觸線，合金成分能更穩(wěn)定更均勻。生產(chǎn)合金銅桿是否能給連鑄連軋生產(chǎn)線帶來一個(gè)新的發(fā)展方向？6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)3）進(jìn)一步提高電工銅桿產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗 有的企業(yè)通過消化吸收，可穩(wěn)定生產(chǎn)適用于超細(xì)線生產(chǎn)的高品質(zhì)銅桿； 有的企業(yè)通過鑄機(jī)的改造，將銅粉率降到3毫

40、克以下，使拉絲斷頭率大大降低，漆包線成品率大大提高； 有的企業(yè)通過改變工藝參數(shù)在保證銅桿各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)良的狀態(tài)下，使鋼帶的壽命達(dá)到到150個(gè)小時(shí)以上，使銅桿產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定，成品率更高，并降低單位產(chǎn)品能源消耗6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4）開發(fā)具有自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的火法精煉直接制桿技術(shù) 廢銅的再生和利用，同一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化程度和銅消費(fèi)水平密切相關(guān)。發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化時(shí)間早、程度高，年人均銅消費(fèi)量達(dá)到10-20公斤（目前中國(guó)人均約公斤，這還含出口產(chǎn)品中的銅材），因而目前已產(chǎn)生大量的廢銅，美國(guó)的銅消費(fèi)量居世界前列，由廢銅再生提供的銅占每年銅消費(fèi)量的比例超過80%6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4）開發(fā)具有自有知識(shí)產(chǎn)

41、權(quán)的火法精煉直接制桿技術(shù) “火法精煉高導(dǎo)電銅”生產(chǎn)工藝，是由西班亞LaFarga Lacambra公司，在八十年代中期和意大利普羅佩茨公司開發(fā)的一項(xiàng)紫雜銅熔煉、連鑄、連軋技術(shù)。 與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線最大的不同點(diǎn)：國(guó)內(nèi)采用反射爐精煉，氧化和還原均在反射爐中進(jìn)行；而西班牙拉法格的氧化在改造后的豎爐中進(jìn)行，還原在可以傾動(dòng)的反射爐，即傾動(dòng)爐中進(jìn)行6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4）開發(fā)具有自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的火法精煉直接制桿技術(shù) 西拔牙拉法格技術(shù)還采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，對(duì)銅液中主要的15種雜質(zhì)元素進(jìn)行快速分析后，通過對(duì)各種元素長(zhǎng)期的研究和實(shí)驗(yàn)，找到各種雜質(zhì)元素相互化合后形成的微化合物銅合金，這種微合金不影響銅桿的導(dǎo)電

42、性和機(jī)械性能；從而可以通過快速分析確定精煉劑的種類和用量 可處理96%以上含銅量的紫雜銅6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4）開發(fā)具有自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的火法精煉直接制桿技術(shù) 從資源再生方面考慮，火法精煉直接制桿法的工藝和設(shè)備會(huì)逐漸加大市場(chǎng)份額，但目前由于廢雜銅進(jìn)口鼓勵(lì)政策的缺失，紫雜銅進(jìn)口量萎縮，使國(guó)內(nèi)已引進(jìn)的火法精煉制桿法生產(chǎn)線經(jīng)營(yíng)困難 利用紫雜銅通過火法精煉直接制桿，原料必須是紫雜銅，其產(chǎn)品必須符合YS/T793-2012電工用火法精煉再生銅線坯標(biāo)準(zhǔn) 加快開發(fā)具有自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的火法精煉直接制桿技術(shù)是市場(chǎng)需求，也是我們的責(zé)任6 電工銅桿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)7.電工銅線生產(chǎn)技術(shù)的

43、發(fā)展與國(guó)外先進(jìn)水平相比存在設(shè)計(jì)創(chuàng)新、制作工藝和電氣控制系統(tǒng)等差距。國(guó)外制線裝備一直朝高效、多工序組合成一條龍生產(chǎn)。主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）制線設(shè)備的高效性 高速拉線：國(guó)外小拉機(jī)的速度已達(dá)53m/s，生產(chǎn)線徑為銅線時(shí)，連續(xù)生產(chǎn)速度可達(dá)45m/s，比傳統(tǒng)原有國(guó)產(chǎn)機(jī)型效率提高60-90% 多頭拉線：最大頭數(shù)已達(dá)40頭，導(dǎo)線的機(jī)械電氣性能均一，可單盤收多根導(dǎo)線，在下道工序又可單盤放出多根導(dǎo)線，適用于多工序一條龍組合生產(chǎn)，與單頭拉線機(jī)相比投資可減少40%：可改善占地空間，增加生產(chǎn)線的功能和提高產(chǎn)品的質(zhì)量水平7.電工銅線生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展（2）制線設(shè)備的優(yōu)良性 低耗節(jié)能（可節(jié)電20%），快速換模、每級(jí)拉線

44、輪之間導(dǎo)體面積壓縮比可靈活調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了拉線輪的使用壽命 已采用感應(yīng)加熱連續(xù)退火：與電阻接觸式連續(xù)退火相比，導(dǎo)線的表面質(zhì)量高，設(shè)備傳動(dòng)簡(jiǎn)單，連續(xù)退火無需預(yù)熱，可減少導(dǎo)線伸長(zhǎng)率的波動(dòng)。 今后擬采用等離子體加熱連續(xù)退火：這是今后退火方式的一個(gè)發(fā)展方向，特別適合漆包線生產(chǎn)。在退火過程中等離子體能消除線材表面的毛刺等缺陷，加熱退火具有更高的表面質(zhì)量。7.電工銅線生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展（3）制線裝備的實(shí)用性 擴(kuò)大進(jìn)、出口線的適應(yīng)范圍，小拉機(jī)進(jìn)口線的規(guī)格只需按大拉機(jī)的規(guī)格來確定，更換導(dǎo)線規(guī)格只需更換定徑模 大容量收線：直徑630mm線盤裝線可達(dá)700-800kg，拉線盤少了，可一人操作。小拉可使用P

45、ND630錐形高速拉線盤，裝盤容量比傳統(tǒng)機(jī)型提高了5-10倍，且可避免線的重復(fù)壓線，有效地提高了下道工序的放線質(zhì)量。7.電工銅線生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展（4）采用人機(jī)界面：可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，動(dòng)態(tài)模擬顯示、自動(dòng)配模和校驗(yàn)配模等功能。 （5）采用拉線模的計(jì)算機(jī)模擬：可以以分析拉線過程的二維變形，提供加工過程的材料和熱變形的數(shù)據(jù)。 （6）采用激光掃描測(cè)量：專門為拉線生產(chǎn)設(shè)計(jì)的激光測(cè)量?jī)x，能承受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況不好，對(duì)線外徑測(cè)量有單側(cè)和雙側(cè)二種方式，測(cè)量精度可達(dá)1以下。7.電工銅線生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 實(shí)踐證明，多線多模拉絲機(jī)能減少換盤、運(yùn)輸、堆放、節(jié)約人力、提高生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期；減少中間運(yùn)輸費(fèi)用和生產(chǎn)面積；避免線材因

46、中間存放所導(dǎo)致的氧化現(xiàn)象，連續(xù)退火的質(zhì)量也較一般退火均勻和穩(wěn)定。 該系列生產(chǎn)線具有同時(shí)拉制8頭及以上線材、多道次拉拔、在線退火、收線在一套機(jī)組中完成的功能。生產(chǎn)的產(chǎn)品具有良好的質(zhì)量，適合高品質(zhì)線材對(duì)導(dǎo)體質(zhì)量穩(wěn)定性和均勻性的要求，而且拉拔速度可達(dá)到35m/s以上，在提高產(chǎn)品產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本和設(shè)備投資等方面都具有顯著優(yōu)勢(shì)，因此多線多模拉伸連續(xù)退火機(jī)組將壟斷銅細(xì)線工藝領(lǐng)域7.電工銅線生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 目前，國(guó)外16頭的多頭拉絲機(jī)，年產(chǎn)5000噸左右，需要800萬人民幣左右，國(guó)內(nèi)廣東永雄8頭的要300萬左右 國(guó)外電鍍錫生產(chǎn)線，從8拉到，年產(chǎn)6000噸，意大利桑普要700萬左右人民幣，德國(guó)尼霍夫比意大利

47、桑普的要貴許多70特殊性能、超規(guī)格銅線銅基復(fù)合線材的制備、可靠性8.其它銅線材的發(fā)展與應(yīng)用71 隨著電力電子工業(yè)的發(fā)展，對(duì)材料提出了特殊性能及特殊規(guī)格的要求 高強(qiáng)高導(dǎo)要求 電力機(jī)車接觸線 超低氧含量要求 真空元器件 耐磨性要求 接插件 超細(xì)規(guī)格要求 微電子領(lǐng)域 單晶要求 高品質(zhì)音頻線 . .8.1 特殊性能、超規(guī)格銅線開發(fā)72 成本、性能的要求導(dǎo)致銅基復(fù)合線材的不斷出現(xiàn)合理利用： 以鋁節(jié)銅是大勢(shì)所趨、特殊性能需求 銅包鋁線早已用于生產(chǎn)電話線、網(wǎng)線、屏蔽編織線 日本新干線上使用銅包鋼接觸線 銅包鋁匯流排也已應(yīng)用多年不合理利用： 銅包鋼線、銅包銅線等以次充好的產(chǎn)品8.2 銅基復(fù)合導(dǎo)體的制備與可靠性

48、73 銅基復(fù)合導(dǎo)體的制備方法 浸漬成型法 拉伸復(fù)合法 連續(xù)擠壓復(fù)合法 軋制復(fù)合法 雙金屬連鑄法 包覆焊接法 電鍍法 .8.2 銅基復(fù)合導(dǎo)體的制備與可靠性74 銅基復(fù)合導(dǎo)體的可靠性 應(yīng)用方面： 銅包鋁線應(yīng)用于弱電傳輸和編織線、銅包鋼應(yīng)用于高強(qiáng)高導(dǎo)特殊線材、銅包鋁排應(yīng)用于匯流排等具有絕對(duì)的可靠性 應(yīng)用于電機(jī)、變壓器等繞阻線的可靠性不足 資源回收利用方面： 難以分離，特別是小規(guī)格的復(fù)合線材無法分離 嚴(yán)重影響紫雜銅直接再生利用工業(yè)8.2 銅基復(fù)合導(dǎo)體的制備與可靠性75 （1）電工用銅桿的生產(chǎn)裝備能力已大大過剩，比當(dāng)今的需要量高出2倍還多 （2）近幾年引進(jìn)的9條高產(chǎn)能連鑄連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)能共計(jì)224萬噸/

49、年，而電纜行業(yè)高端細(xì)銅線需量?jī)H100多萬噸，造成高質(zhì)桿產(chǎn)能的過剩 我國(guó)電纜用銅桿線工業(yè)在無序、重復(fù)引進(jìn)和在低水平下重復(fù)建設(shè)，突出存在一系列主要問題9 思考我國(guó)銅桿線的發(fā)展與趨勢(shì)76 （3）用進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)、工藝和裝備，采用原料品位96%（連續(xù)生產(chǎn)方式）和94%（批式生產(chǎn)方式）的廢雜銅，可以生產(chǎn)出銅含量達(dá)99.90%及以上的低氧銅桿，質(zhì)量可達(dá)電工用3級(jí)銅桿的標(biāo)準(zhǔn)要求 （5）國(guó)產(chǎn)的低氧銅連鑄連軋生產(chǎn)線，特別是在用混雜廢銅直接再生連鑄連軋低氧銅制桿的情況下，無論在質(zhì)量上，還是在工藝、爐子、連鑄連軋裝備和環(huán)保上與現(xiàn)代化的先進(jìn)水平相比相差2030年，需要提到日程迎頭趕上9 思考我國(guó)銅桿線的發(fā)展與趨勢(shì)77發(fā)展趨勢(shì)：（1）“以鋁節(jié)銅”，“光進(jìn)銅退” 電力電纜的用銅量據(jù)行業(yè)之首，達(dá)60%以上，而我國(guó)銅資源高度緊缺，可以預(yù)測(cè)鋁和鋁合金芯電力電纜會(huì)有適度的