□文/王碧文

在節(jié)能減排的道路上闊步前行
——2011年中國銅加工回首（續(xù)）

On the Energy Saving Road Stride Forward

□文/王碧文

（上接2012年01期 第58頁）

9. 多線上引鑄造大直徑銅管

大直徑銅管是重要的水路管材，用于建筑水道管、海水管路等多方面。傳統(tǒng)方法為擠壓——拉伸和熱軋穿孔——拉伸方法，其產(chǎn)品成本高、生產(chǎn)工藝流程長。近年來中國開發(fā)了多線上引鑄造大口徑銅管新方法，可直接鑄造直徑大于φ120毫米銅管，一次可同時鑄造6線，銅管長度不受限制。經(jīng)過冷拉伸之后可生產(chǎn)工程技術(shù)界所需求的大口徑、薄壁銅管。產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)實踐表明這項生產(chǎn)方法具有生產(chǎn)流程短、成品率高、產(chǎn)品成本低、生產(chǎn)線建設(shè)投資少等明顯優(yōu)點。

10. 銅及合金連續(xù)擠壓技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

使用銅線桿經(jīng)過連續(xù)擠壓（又稱康夫姆方法）直接生產(chǎn)各種扁線、型線方法，具有工藝流程短、成品率高的明顯優(yōu)點，目前在中國迅速產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的軋制方法，其生產(chǎn)技術(shù)和裝備已處世界先進水平，其生產(chǎn)品種正在不斷地擴大，特別是采用連續(xù)擠壓—液壓拉伸方法，實現(xiàn)了銅排生產(chǎn)的卷式生產(chǎn)法，卷重達4~6噸；隨著連續(xù)擠壓機噸位增加，擠壓卷坯寬度加大，作一種新的帶坯生產(chǎn)方正在興起。

11. 銅合金管材盤式生產(chǎn)技術(shù)

銅合金管材盤式生產(chǎn)法具有生產(chǎn)連續(xù)化、自動化、成材率高等特點，特別是在銅合金冷凝管生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。中國在使用水平連續(xù)管坯，經(jīng)行星軋制和盤拉生產(chǎn)白銅冷凝管技術(shù)上已取得重大進展，正在向產(chǎn)業(yè)化方向推進。

12. 鋁銅復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)

20 0 6年常州興榮集團完成了鋁銅行星軋制的鋁銅復(fù)合技術(shù)開發(fā)，這是復(fù)合技術(shù)的重大發(fā)展，具有工藝流程短、成品率高、復(fù)合質(zhì)量優(yōu)良的突出特點，為鋁銅復(fù)合管材應(yīng)用和發(fā)展打下基礎(chǔ)，這項技術(shù)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)，己處世界領(lǐng)先水平。

13. 銅球冷旋軋

陽極冷旋軋傳統(tǒng)方法是熱軋和棒材鍛造法，北京科技大學(xué)研發(fā)的冷旋軋法實現(xiàn)了銅球連續(xù)化生產(chǎn)，具有成品率高、成本低等顯著特點。

上述所列舉各項技術(shù)創(chuàng)新表明，中國在銅加工領(lǐng)域中的短流程技術(shù)已經(jīng)進入自主創(chuàng)新、蓬勃發(fā)展的重要歷史階段，從而使中國銅加工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量居世界首位，產(chǎn)品品種增加，技術(shù)經(jīng)濟指標改善，生產(chǎn)技術(shù)進入國際先進行列。

二、短流程工藝促進銅加工材品種發(fā)展

近年來，中國銅加工材品種已發(fā)生了巨大的變化，在緊密結(jié)合市場和科學(xué)技術(shù)發(fā)展需求中，新產(chǎn)品、新材料開發(fā)成果顯著，傳統(tǒng)銅加工材已經(jīng)逐步完成了向現(xiàn)代銅加工材的轉(zhuǎn)變，其重要特點是向高精度、高性能、環(huán)保、節(jié)能方向發(fā)展，許多產(chǎn)品已成為國內(nèi)外知名品牌，在國內(nèi)外市場上享有盛譽；產(chǎn)品質(zhì)量已穩(wěn)步提高，產(chǎn)品標準水平已處國際先進行列，各主要銅材生產(chǎn)廠家除按國家標準生產(chǎn)外，還可以直接接受世界主要發(fā)達國家標準訂貨，這表明我國銅加工材生產(chǎn)進一步國際化；為了滿足國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)對銅材的多方面需求，各銅加工企業(yè)還相應(yīng)制定了許多內(nèi)部供貨技術(shù)標準。

圖6 銅球旋軋

1. 空調(diào)和致冷設(shè)備用超細、超薄、高清潔度、高精度、復(fù)雜齒型、大卷重內(nèi)螺紋銅管產(chǎn)能迅速增加。與普通光面管相比，傳熱效率提高了2~3倍，節(jié)省銅材30%，可以適應(yīng)新型對大氣臭氧層破壞系數(shù)為零的致冷劑，從而對環(huán)保、節(jié)能、節(jié)材、空調(diào)機小型化、高效化作出了貢獻。中國內(nèi)螺紋銅管在家用空調(diào)器中的應(yīng)用比例已高達80%，并正向全螺紋化方向推進，已成為銅管出口中的重要品種，代表著世界內(nèi)螺紋銅管的水平。2006年全國空調(diào)管產(chǎn)量約為20萬噸，空調(diào)管生產(chǎn)集中度進一步提高，空調(diào)管最大用戶有美的、格力、海爾等，中國家用空調(diào)產(chǎn)量居世界第一位，產(chǎn)量已達7000萬~8000萬臺，產(chǎn)量及出口量雖然有所波動，但對精密銅的需求將有穩(wěn)定的增長。

高翅片和外螺紋管是另一種高效散熱管，是光面管傳熱效率的三倍，在海水淡化和電場主冷凝器中有望替代光面管產(chǎn)品；

圖7 外翅片管

圖8 高效散熱管

蚊香盤管因包裝、運輸、使用方便而迅速取代直條管產(chǎn)品，已成為重要出口產(chǎn)品。

2. 建筑用銅水管、氣管、采暖管在中國應(yīng)用的春天已經(jīng)來臨。銅管材、銅管件、塑覆銅管生產(chǎn)已經(jīng)配套成功。由于銅管材具有殺菌、不老化、耐蝕、良好的安裝性能和可完全回收等突出特點，已成為現(xiàn)代建筑管路材料的重要代表。中國銅水管、銅氣管的生產(chǎn)已產(chǎn)業(yè)化、專業(yè)化，并受到國際市場廣泛歡迎。在中國，當(dāng)前建筑用銅管的應(yīng)用雖然不足10%，但其應(yīng)用前景已為國內(nèi)外所公認，國際銅業(yè)協(xié)會在推進建筑用銅管的事業(yè)中作了卓越的工作。

3. 冷凝器用銅合金管雖然受到了焊接不銹銅管應(yīng)用的挑戰(zhàn)，但是隨著電力工業(yè)的發(fā)展，銅合金冷凝管產(chǎn)量依然在逐步增長，而且銅合金冷凝管在海洋工程、艦船、海水淡化、化工、造紙、制糖等方面的應(yīng)用正在不斷擴大。高效散熱管（外螺紋管）在火電冷凝器上試用表明傳熱效果是原來使用光面冷凝管的三倍，可節(jié)能三分之一。

4. 汽車間步器齒環(huán)管用于汽車同步器變速齒輪制造，該種銅合金為多元耐磨黃銅，多使用熱擠壓方法生產(chǎn)，管材直徑50~140毫米壁厚為5~10毫米，同步器齒環(huán)管已部份采用水平連鑄法生產(chǎn)。

5. 插接元件用帶材，這是一種極有發(fā)展前途的高精度帶材，用于各種電聯(lián)接裝置，生產(chǎn)的合金有H65、Qsn6.5-0.1、BZni8-26等，帶材厚度為0.1~0.8毫米，其中汽車接插件帶材需要鍍錫，我國還使用電鍍方法，為提高鍍錫帶表面質(zhì)量，國外普遍采用熱熔鍍和電鍍—再熔鍍方法；這種產(chǎn)品已采用短流程工藝生產(chǎn)。

6. 變壓器帶材，箔撓式變壓器是變壓器發(fā)展的重要發(fā)展方向，隨著我國輸配電事業(yè)的發(fā)展，變壓器用帶材成為重耍的高精帶材品種，目前國生產(chǎn)的干式變壓器無氧銅帶材規(guī)格為0.1x300~0.8x600毫米，寬度600~1200毫米變壓器帶材也正在開發(fā)，帶材導(dǎo)電率巳達100%IACS，氧含量為10PPM以下；國內(nèi)變壓器用帶材生產(chǎn)方法有熱軋開坯和水平連鑄卷坯兩種。

7. 電纜帶，隨著通訊和傳媒事業(yè)發(fā)展同軸電纜中視頻電纜用帶迅速增長，外導(dǎo)體多使用無氧銅帶氬弧焊接而成，帶材正向高精度、大卷重方向發(fā)展，帶材規(guī)格為0.1x30~0.25x80毫米。

8. 焊接用帶材，這種帶材多用于銅包鋁線材生產(chǎn)，典型規(guī)格為0.38*132毫米，該帶材要求具有高導(dǎo)電、嚴格的寬度公差，隨著銅鋁復(fù)合材種發(fā)展這種帶材需求量在迅速增長。

9. 銅線桿及棒型線，銅線桿作為線材坯料己成為重要產(chǎn)品，國內(nèi)銅線桿品種有上引和連鑄連軋銅桿，已形成重要產(chǎn)業(yè)，優(yōu)質(zhì)銅桿含銅量達99.95%以上，導(dǎo)電率99%~100%IACS，合金線用銅桿多用上引和水平連鑄方法生產(chǎn)，棒型線中熱點品種有異型線、特種漆包線、高速列車導(dǎo)線等。

圖9 高速列車導(dǎo)線

圖10 連續(xù)擠壓梯形銅排

10. 新金屬材料、新產(chǎn)品研究開發(fā)十分活躍，其中高強高導(dǎo)電材料、環(huán)保型無鉛銅及合金材料、各種大長度異型銅加工材生產(chǎn)、高效散熱管（內(nèi)螺紋、外翅片、外螺紋等）取得重大進展。

三、銅加工短流程工藝展望

1. 在“十一五”技術(shù)創(chuàng)新取重大進展的基礎(chǔ)之上，中國銅加工技術(shù)創(chuàng)新工作發(fā)展趨勢如下：

銅加工企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體制不斷完善和加強，技術(shù)創(chuàng)新投入不斷增加，企業(yè)技術(shù)中心和工程研發(fā)中心正在普遍建立，創(chuàng)新工作正在受到高度重視，高校創(chuàng)新力量已向自主開發(fā)目標推進。

技術(shù)創(chuàng)新的重點方向是加工過程連續(xù)化、自動化，傳統(tǒng)的壓力加工模式和工藝流程正在被打破，工藝流程不斷縮短，使銅加工生產(chǎn)過程進一步向節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保方向發(fā)展。

技術(shù)創(chuàng)新工作將進一步向生產(chǎn)的深度和廣度方向發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新的選題將進一步圍繞著市場競爭、增加產(chǎn)品品種、提高質(zhì)量、降低成本等方面展開，重大課題與生產(chǎn)過程急需解決的問題都將受到高度重視，以新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)為內(nèi)容的技術(shù)創(chuàng)新活動將全面展開。

改變企業(yè)經(jīng)營方式，依靠技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展企業(yè)，將成為一切成功企業(yè)的共識。

我們完全有理由相信：中國銅加工工業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)得到巨大發(fā)展，也必將通過技術(shù)創(chuàng)新克服經(jīng)濟環(huán)境所帶來的各種困難，使中國銅加工向節(jié)能、環(huán)保、低耗、低成本、低碳方向發(fā)展。

2. 銅加工短流程工藝是重要的技術(shù)創(chuàng)新，已經(jīng)取得了重大進步，在發(fā)展低碳經(jīng)濟中做出了重大貢獻，它是在傳統(tǒng)工藝相當(dāng)發(fā)達的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，并已受到國家有關(guān)部門的高度重視；在發(fā)展銅加工短流程工藝中，必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，自然科學(xué)中金屬變形規(guī)律是不能違反的，任何以犧牲產(chǎn)品 質(zhì)量為代價的簡化工藝都應(yīng)堅決反對，“異想天開式”技術(shù)創(chuàng)新也將在實踐中被否定。

3. 銅加工短流程的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化是艱難的，是現(xiàn)代技術(shù)的集成結(jié)果，是諸如金屬學(xué)、金屬物理、金屬化學(xué)、金屬壓加、自動控制、機械制造等學(xué)科技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的結(jié)果，需要幾代人的艱苦努力，因此應(yīng)廣泛的開展產(chǎn)、學(xué)、研、應(yīng)用部門的大力協(xié)同。

4. 短流程工藝是對傳統(tǒng)銅加技術(shù)的一次革命,必然需在產(chǎn)業(yè)化達程中不斷完善創(chuàng)新發(fā)展。