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國產(chǎn)廢雜銅直接制桿全自動生產(chǎn)線研制完成 2015年09月28日瀏覽次數(shù):1599 作者: 來源:中國有色金屬報

       中國是用銅大國,2014年銅消費量約850萬噸。其中作為用銅大戶的中國電纜工業(yè)用銅量占中國總用銅量的60%以上,約占世界銅導(dǎo)體總用量的1/3。
  但中國銅的資源嚴(yán)重缺乏,對外依存度高達(dá)75%。以廢雜銅為原料的再生銅,環(huán)境污染小、精煉過程簡單,能耗低,是彌補(bǔ)我國銅產(chǎn)業(yè)原料短缺的重要途徑之一。如何更好地利用好廢銅資源,也成為近年來行業(yè)攻關(guān)的重點之一。
  在近日舉行的“2015新材料國際發(fā)展趨勢高層論壇”上,中國工程院院士黃崇祺告訴記者,由其任技術(shù)總指導(dǎo)的國家科技支撐計劃“廢雜銅直接制桿國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”課題去年已通過國家驗收,課題研究在國內(nèi)真正首次系統(tǒng)地解決了廢雜銅火法精煉直接制桿中存在的各種技術(shù)難題。同時,通過引進(jìn)、消化吸收現(xiàn)時國際上最先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)及裝備,并將課題組獲得的科研成果及時融合在原有生產(chǎn)線上,實現(xiàn)了集成再創(chuàng)新,設(shè)計了一條全新的生產(chǎn)線,穩(wěn)定提高了產(chǎn)品質(zhì)量和“三性”性能,為推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
  黃崇祺院士介紹,該條生產(chǎn)線是國內(nèi)廢雜銅直接制桿領(lǐng)域第一條高端裝備生產(chǎn)線,融合了國內(nèi)外最新的工藝、裝備、輔助設(shè)施、自動控制;幾十年來在我國首次實現(xiàn)連鑄自動液位控制,從而降低勞動強(qiáng)度,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
  同時,由于生產(chǎn)線實現(xiàn)了實時、在線的質(zhì)量控制,保證了穩(wěn)定生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,提高了產(chǎn)品的“可軋性、可拉性、可退火性”。此外,采用的先進(jìn)高效的氣體凈化技術(shù)、燃燒系統(tǒng)實現(xiàn)PLC界面操控,具有強(qiáng)化冶煉、高效除雜、綠色環(huán)保、低能耗的顯著特點,天然氣消耗指標(biāo)為100m3/t銅桿左右,與傳統(tǒng)廢雜銅-陽極銅-電解銅-反射爐熔煉-國產(chǎn)連鑄連軋生產(chǎn)線制桿相比,節(jié)約能耗約一半。
  由于廢雜銅品種多樣、成分復(fù)雜,而制造電工用的銅桿,對廢銅原料和預(yù)處理要求較高,如分揀、分類、分離不清,會嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和利用效率。為了解決這一問題,項目組自主研制了原料爐前預(yù)處理裝備,建立了廢雜銅原料分類及管理體系;在廢雜銅雜質(zhì)復(fù)雜多變、連續(xù)生產(chǎn)的情況下,改進(jìn)并實現(xiàn)了快速除雜的新工藝;對連續(xù)生產(chǎn)線爐組進(jìn)行了升級改造,成功地使用含銅量96%及以上廢雜銅,通過豎爐、精煉爐、保溫爐可連續(xù)供應(yīng)穩(wěn)定的電工用銅水,為國內(nèi)首次使用低品位廢雜銅在連續(xù)爐組生產(chǎn)線上應(yīng)用成為現(xiàn)實。
  黃崇祺院士表示,含銅量大于等于96%的廢雜銅,用該生產(chǎn)線通過火法精煉連鑄連軋生產(chǎn)的銅桿,其產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國家電線電纜檢測中心檢測,完全達(dá)到國家和行業(yè)(GB、YS)標(biāo)準(zhǔn)要求;最好的機(jī)電性能指標(biāo)如扭轉(zhuǎn)、延伸率、銅粉量和含氧量等,可與國標(biāo)牌號為T1的電解銅桿相媲美。
  此前,由于廢雜銅直接制桿行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,一些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的直接再生銅桿“魚目混珠”,給再生銅桿市場造成混亂和沖擊。為了規(guī)范行業(yè)直接再生銅桿產(chǎn)品質(zhì)量,課題組在國內(nèi)首次建立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量評估體系,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不僅填補(bǔ)了行業(yè)國內(nèi)空白,也為保證制品的機(jī)電性能和加工工藝性能創(chuàng)造了條件;而生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品應(yīng)用三結(jié)合的再生銅桿質(zhì)量評估體系的建立,能有效地綜合評估國內(nèi)再生銅桿質(zhì)量水平的優(yōu)劣,促進(jìn)再生銅桿產(chǎn)品質(zhì)量和行業(yè)技術(shù)水平的提高。
  黃崇祺院士表示,廢雜銅直接再生銅不僅用于桿和線,亦可用于制棒、制管和型材生產(chǎn)。接下來,應(yīng)把近年來獲得的創(chuàng)新成果“電工用廢雜銅火法精煉直接再生高導(dǎo)電銅桿12萬噸生產(chǎn)線及示范工程”推向市場,使優(yōu)質(zhì)的再生銅桿進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。
  黃崇祺院士指出,由于我國的再制造業(yè)起步比國外晚了20多年,目前仍存在一些問題有待改進(jìn),尚需完善下列工作:一是要立法,完善再制造業(yè)的法律法規(guī)建設(shè),明確各方責(zé)任,推行“延伸的生產(chǎn)者責(zé)任制”,形成基于生產(chǎn)-消費-回收-再制造全生命周期的閉環(huán)系統(tǒng);二是要采取激勵手段,開展電子廢棄物的回收工作,解決再制造業(yè)的無米之炊現(xiàn)狀;三是要加強(qiáng)對再制造業(yè)的監(jiān)督指導(dǎo),特別是對質(zhì)量的全過程服務(wù)保障,使產(chǎn)品再制造與產(chǎn)品全生命周期服務(wù)組合起來,提升產(chǎn)品質(zhì)量,為消費者創(chuàng)造價值;四要提高進(jìn)入“再生制造業(yè)的門檻標(biāo)準(zhǔn)”,為保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì),對“電工用再生銅桿要實行生產(chǎn)許可證制”。