有色金属材料加工过程的资源利用和循环经济

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1、有色金属材料加工过程的资源利用和循环经济谢水生有色金属材料制备加工国家重点实验室北京有色金属研究总院报告内容国外有色金属加工资源利用的现状国内有色金属加工资源利用的现状有色金属加工过程中的减量技术有色金属加工过程中的再利用技术结束语前言发展循环经济型社会是可持续发展的需要，也是当今世界面临的头等大事发展循环经济型社会要求在充分利用资源、优化利用能源和保护环境的前提条件下，实现效率和利润的最大化支撑技术体系由替代技术、减量技术、再利用技术、再资源化技术、系统优化技术和共生链接技术6类技术构成。研究开发、应用和推广有

2、色金属加工过程中的“减量技术”和“再利用技术”，是实现循环经济的重要措施之一基本特点：国外由于生产设备及工艺都较为先进，自动化程度高，因此其材料和能源的利用率都远远高于我国一、国外有色金属加工资源利用的现状熔铸方面国外已全部采用大容量、大功率感应电炉和高效竖炉熔炼，这些设备具有容量大、功率大和效率高等优点生产效率高，能耗小90%以上的锭坯采用多线连续和半连续铸造。一次可铸造150mm×650mm扁锭7根或Φ300mm圆锭6根。立式半连续铸造成品率为93~95%，水平连续铸造成品率达96%。60吨大型熔炼炉在板带生

3、产方面国外普遍采用大锭、大卷生产，锭（卷）重4.5~10t，成品带材单位宽度重量为6.5~13kg/mm，产量可达50~240吨/人·年，带材成品率高达70%~73%采用热/冷连续轧制，如1＋3、1＋4等铝箔生产线管棒材生产方面国外普遍采用多线、高速、长行程轧管机在管材精整上采用了机械化、自动化的舒马格机列国外挤压单个锭坯重量普遍在200~500kg之间，其劳动生产率高达75~120吨/人·年。而小铜管生产，国外综合成品率达80%以上先进的工业国的平均能量效率超过50%，对材料的能耗及资源的再生利用率均比较高12

4、000吨卧式挤压机改革开放以来，我国引进了国外不少先进设备和技术，并进行了引进、消化和创新目前先进设备仅占有色金属加工行业的40%~50%，大部分设备是50~60年代制造的老设备，这是造成材料工业高能耗、高材耗、大量排放污染物主要原因之一总体上讲，我国产品的能耗与资源消耗比先进国家高得多，一般能耗高20％左右二、国内有色金属加工资源利用的现状资源使用效率对比图三、有色金属加工过程中的减量技术有色金属加工过程中的减量技术主要有：研究开发先进的熔炼铸造技术发展高效、节能的短流程连续化加工技术发展大型化、专业化、规模化

5、生产企业加工过程的自动化减少加工过程的废水废气排量，实现加工过程能源和材料的有效利用研究开发先进的熔炼铸造技术电解铝液直接进行合金化连续制备铝合金坯料大型、高效熔炼技术的研究开发研究和应用电磁细化晶粒技术电磁连铸技术(a)电磁连铸（热处理前），(b)普通连铸（热处理前）研究开发高效、节能、短流程连续化加工技术特点：连续化、短流程生产技术具有高效、节能等主要手段：尽量减少固态下的加工量，由熔铸铸坯或合金粉末直接得到所需的制品或近似的制品，同时，这些制品还具有现有加工方法所生产制品的性能和组织主要方法：连续铸轧、连续

6、铸挤、连续挤压、连铸连轧高速铝合金连续铸轧技术高速铝合金连续铸轧技术是将铝液直接铸轧成厚度≤2mm的铝板坯，相应的铸轧速度为10~20m/min最早是美国铝业公司推出的3mm厚铝板的水平连铸及连轧工艺，该工艺生产出的薄铝板可直接用于冲制饮料罐体意大利FATA工程公司，于1993年开发出新型超薄高速辊式铸轧机用于生产厚为1～1.5mm，铸轧速度在7.6～23m/min的铝散热片和铝箔毛料。连铸轧合金为3000及5000系铝合金连续铸轧，直接生产6～7mm的铝板坯，轧制速度为1m/min高速铸轧，直接生产1～3mm的

7、铝板坯，轧制速度为10～20m/min快速铸轧技术在发展高速铝合金连续铸轧技术的同时快速铸轧技术也得到发展铝合金快速铸轧技术是将铸轧机运行速度提高1.5～2倍左右，厚度保持在6～7mm左右，生产率提高50％80%，同时进一步扩大可铸轧合金品种，提高铸轧产品的质量铸轧产品晶粒度达到1级，使冷轧机的生产率提高20%左右，单位产量能耗降低1015%高效、短流程生产超长铜合金管材成套技术高效、短流程生产超长铜合金管材生产技术主要是采用水平连铸—行星轧制—盘拉生产工艺采用该工艺生产内螺纹铜管的加工技术及装备方面，我国已

8、经处于国际领先地位进一步扩大该项成套技术的应用范围，应用于生产超长铜合金冷凝管和锡磷青铜管是我们今后需要努力的方向水平连续铸造→在线铣面→周期式连轧带材生产成套技术水平连续铸造→在线铣面→周期式连轧带材生产成套技术是采用摆式轧机建立先进的连铸连轧带材生产线，包括有保护气体熔炼、电磁搅拌水平连续铸造16—18毫米×450毫米带坯→在线铣面→周期式连轧至2.5毫米带材该技术可