中国铜加工业现状及发展趋势

中国铜加工工业现状及发展趋势中国有色金属加工工业协会王碧文前言中国铜加工工业在国民经稳定、持续发展的推动下，特别是“十。五”期间发展迅速，已成为世界上重要的铜材生产、消费和国际贸易大国，产量已连续四年居世界第一位，铜加工材的品种不断增加、产品质量逐步提高、技术创新活跃、国产铜加工技术装备正在发挥重要作用，现代铜加工工业体系已初步建立，但是中国铜加工工业大而不强、技术经济指标不够先进、企业规模不大、技术水平和装备先进与落后并存等弊端急待改变。中国铜加工工业所面临的最大问题是中国铜资源短缺、铜价不断推高，对此中国铜加工工业将不断通过技术创新、发展短流程、节能、减排、自动化、连续化生产工艺，特别是发展利用再生铜资源直接生产铜加工材技术，以确保中国铜加工工业持续、稳定的发展。一、中国铜加工材生产1.1产量及消费世界铜加工材总产量约为1500万吨，中国铜加工材总产量约为500万吨，为世界总产量三分之一，居世界各国第一位，除中国外，其它国家和地区总产量约为1000万吨，近十年来一直在此排徊，而中国十年来平均增幅为7-9%，2019年达历史新高，产量为532万吨；主要铜材生产国按产量排序为：中、美、日、德、意；2019年上半年总产量达285.6万吨，与2019年同期相比增长17.86%，予计全年可达540万吨（表1）；表1世界主要国家和地区铜加工材生产量（万吨）注：表中世界铜加工材产量不包括中国大陆铜加工材产量表中数据来源于世界金属统计《WORLDMETALSTATISTICS》国别20192000201920192019201920192019美国398.5408.2337.29331.53328.17357.43357.4339.4日本192.7204.8176.92169.63170.96178.50173.8181.6德国170.4190.8175.17165.03163.86法国65.171.679.7877.9775.5369.3565.42意大利125.0135.5127.91125.98125.18132.3783.3142.7中国128.2159.6185.8251.2319.60471.61466.8532世界合计1230.11206.21136.0995.87966.96927.88908.1944.21.2国际贸易2019年进口铜材109.2万吨，、同比为-2.3%；出口55.9万吨，同比增加20.6%，金额为36.92亿美元，同比增加78%，再一次表明我国铜加工材在国际市㘯上的竞争力不断强，逐步减少进口，增加出口，是世界各国铜加工业追术的目标，在世界范围内徳国和日本是最大的出口国，它们的铜原料主要依靠进口，我国与此相似，而且甚于上述两国，因此鼓历铜原料进口和铜加工材出口应该是长远的国策。2019年上半年铜材进口总量为51.6万吨，同比下降3.7%，出口铜材总量为24.15万吨，同比下降14.4%（表2）铜加工材消费表2《十五期间》中国铜加工材产量与消费（万吨）项目2000年2019年2019年2019年2019年2019年2019年与前一年相比%2019、1~6月年产量159.7185.8251.2319.5416.5466.8532.48.52285.6进口量73.774.191.8105.6119.5118.7109.2-2.351.6出口量13.712.411.223.339.046.455.920.624.1消费量219.7247.5325.8401.8497.0539.1585.73.8313．3铜加工材品种进出口表3《十五期间》中国铜加工材进出口量（万吨）项目2000年2019年2019年2019年2019年2019年2019年2019、1~6月板带进口17.116.320.223.727.327.327.011.8板带出口3.22.02.73.14.35.04.91.6管材进口4.24.73.53.23.33.23.11.8管材出口1.51.82.65.39.813.117.69.6棒型进口13.010.110.610.512.412.011.65.6棒型出口0.40.30.70.71.41.20.960.43线材进口25.629.238.643.045.238.433.216.3线材出口1.21.01.11.52.22.21.840.75箔材进口2.312.818.424.530.427.333.215.6箔材出口0.56.38.710.915.616.118.98.01.3铜加工材主品种表4《十五期间》中国铜加工材主要品种产量（万吨）品种2000年2019年2019年2019年2019年2019年2019年板带18.230.143.958.279.485.488.2管15.136.851.366.399.7105.0112.1棒型10.027.126.034.271.368.571.2线材20.260.2117.3123.0183.8198.8208.8箔材0.20.22.87.911.612.615.3说明2019年棒型中包括8.36吨铜排，铜盘条103万吨近年来，中国铜加工材品种已发生了巨大的变化，在紧密结合市场和科学技术发展需求中，传统铜加工材已经逐步完成了向现代铜加工材的转变，其重要特点是向高精度、高性能、环保、节能方向发展，许多产品已成为国内外知名品牌，在国内外市场上享有盛誉；产品质量已稳步提高，产品标准水平已处国际先进行列，各主要铜材生产厂家除按国家标准生产外，还可以直接接受世界主要发达国家标准订货，这表明我国铜加工材生产进一步国际化；为了满足国民经济和科学技术对铜材的多方面需求，各铜加工企业还相应制定了许多内部供货技术标准。中国铜加工材约有250种合金，近千个产品品种，是世界上产品品种最丰富的国家之一，在众多的铜加工材品种中，涌现出一大批热点、按国际先进标准生产的产品，它们代表着现代加工技术和应用的主流方向，这些产品有：空调管、超长冷凝管、高散热管、同步器齿环、水道管、引线框架带、接插元件带、焊接带、变压器带、电缆带、水葙带、长空芯导线、高速列车接线、环保铜材、功能材料、合金线等。1.4产业分布中国幅员辽阔，铜加工材产地已高度集中，主要产地集中于市场经济发展地区。重要产地为珠江三角洲、长江三角洲、环渤海等地区。产量最大省区为浙江省，产量占全国1/4。十五期间平均增长最快的地区是广东、安徽、山东，2019年除上述地区之外，河南省铜加工材产量同比增长33%（表4）；近年来中国铜原料基地正在不断沿长产业链，发展铜加工工业；在铜矿产资源不丰富地区，也正在开展以利用再生资源为基础的铜加工业。铜加工产业分布表4《十五期间》中国各地区铜加工材产量（万吨）项目2000年2019年2019年2019年2019年2019年2019年与前一年相比%全国159.7185.8251.2319.5416.5466.8532.48.52浙江省53.257.286.8118.6124.3133.5134.60.82江苏省37.840.248.768.1104.499.9110.8910.97广东省13.520.735.941.761.181.683.82.27河南省11.713.315.019.323.025.733.9633.96安徽省5.36.07.414.724.532.333.9717.44上海省12.013.215.114.216.313.513.3-1.17山东省3.76.38.05.215.215.311.95-22.07辽宁省8.010.411.610.713.016.215.49-4.131.5工艺技现状我国铜加工技术与制备总的评价应该是：先进与落后并存，代表性铜加工企业如中铝洛铜集团等，技术与装备已进入国际先进行列；而广大的中小企业，其技术与装备还停留在上个世纪60年代水平，由此形成了我国铜加工工业大而不强、大而不精的现状，造成了国民经济所需高、精、尖产品主要依靠国外进口解决的被动局面。3.1改革开放以来，我国铜加工工业重要的技术进步有：①传统的三级式铜及合金生产方式正在被打破，生产工艺流程进一步缩短，为节能和提高生产效率提供了广阔的发展空间。传统的、经典的铜加工分为合金熔炼与铸造、热加工、冷加工三段式。目前热加工工序正不断地被压缩和取代；卧式水平连续卷坯——高精拉伸、上引连铸线坯——高精拉伸等方法，已被普通采用，并已成为空调管，内螺纹管、合金线材、锡青铜带材等热点产品的主要生产方法，对我国铜加工节能、降低产品成本、节省项目投资成本起到重要作用。②光亮铜线杆连铸连轧技术和机列是铜加工材连续化生产的最成功的范例，现已经成为线坯生产的主导方法，取代了线坯锭铸造横列式轧机热轧（黑杆）高能耗、高耗铜、低质量、污染环境的陈旧工艺和装备。我国光亮铜杆生产技术包括有：轮式连铸、履带式连铸、上引连铸等多种；合金熔炼包括有感应熔炼、竖炉熔炼、真空熔炼等，以满足不同生产的需求。③高精板带材带式生产法迅速取代了块式生产法，为提高产品质量、生产效率、改善环境打开了广阔的空间。这两种方法的根本区别在于板带材生产中被加工的工件是带卷还是板块。高精板带卷式生产法典型的工艺流程是：大铸锭热轧获得卷坯（或卧式连铸卷坯）——卷坯双面高精铣屑——高精冷中轧——保护性罩式炉退火——高精度成品轧制——展开式保护气体退火——板材横剪、带材纵剪；带式法取代块式法，对高精板带来说是一种革命化的变革，实现了铜板带生产的自动化、现代化，达到了生产高效、节能、节材、高质量等目的。特别是卷坯的表面铣屑和保护性气体退火不但提高了产品质量，而且使长期存在的、以清除氧化铜为目的的酸洗工序得以根除，从而大大地改善了环境。④管材卷式生产法已成为我国管材生产的代表性先进技术，其中空调器用高效散热内螺纹铜管生产技术已走在世界前列。我国铜盘管生产技术的特点是管坯生产方式的多样化，主要方式有三种：大锭热挤压——高速轧管法、水平连铸——行星轧制法、上铸法（又称上引方法）；这三种方法已经完全产业化，适应不同的投资和生产规模，推动了铜管生产的技术进步。⑤铜加工材生产过程中重要工艺参数和产品质量的在线检查技术发展迅速，使铜加工材的尺寸精度、表面和内在质量水平进一步提高，生产过程自动控制成为现代铜加工生产的重要标志。长江三角洲铜加工业苏浙沪两省一市筑成长江三角洲该地区铜加工的特点如下:该地区是中国市场经济最发达地区,国民经济总产值占全国四分之一,特别是制造业发达,为铜材发展提供了资金,市场,技术.2019年该地区产量达296.79万吨,相当于全国铜产量55.78%,为日本两倍该地区国际贸昜活跃区,也是出口大于进口的净出口地区,2019年和2019年分别出口25.89万吨和31.96万吨,进口分别为18.4和20.96万吨,2019年管材出口达10.84万吨,占全国63.76%该地区技术创新活跃,重要技术创新都发源于此地区(除连续挤压外)1.6技术装备现状国产铜加工技术装备由於具有优良的性价比，可以显著降低项目投资，避免项目高投入，正逐步被铜加工企业所采用，完全依靠引进国外技术装备的局面正在被改变；经过十几年艰苦努力，铜加工装备科硏、设计、生产行业已完成从辅机到主机、从单体设备到整条生产线、从仿制到创新等过程的重大转变，不但武装了中国铜加工业，而且深受世界各国铜加工企业欢迎，重要的技术装备进步有：（1）、铜及合金感应熔炼装备中国铜及合金感应熔炉已潜流化、联体化，取消了金属流槽转运方式，具有结构简单、节能、环保等突出特点，在上引连铸、水平连铸、半连续铸坯等生产中被普遍采用，这是熔炼炉生产技术的革命化变革；（2）、板带材生产中热轧机列、粗轧机、中轧机、精轧机列等均己国产化，其中高精带材四辊轧机已被普遍采用；多辊轧机研发也取得重大进展；轧机的自动化水平已进入国际先进行，关键另部件质量水平与国外差距正在不断缩小；（3）、管棒型线生产设备已基本国产化，中国制造的高精度铜生产装备：铸管——行星轧制——盘拉——内螺纹管成型生产线