有色金属材料加工过程的资源利用和循环经济-PPT精选文档

一、国外有色金属加工资源利用的现状
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
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%。

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 该技术可以应用于锡磷青铜为代表的铜带材生产。 取代目前水平连铸16毫米×450毫米卷坯→离线铣 面→粗轧至9毫米→均匀化退火→予粗轧→退火→精 轧工艺

周期式连轧机（摆式轧机）
上引法连铸→Y型轧制→连续拉伸生 产管材成套技术

建立以多线上引法连续铸造管坯（Ф40×2.5mm， TP2）→Y型轧制→连续拉伸，生产象铜水管、铜 气管等管材制品。代替目前挤—轧—拉，这将成 为水平连铸—行星轧制—盘拉生产工艺的补充
竖炉熔铜连续铸造生产技术
研究竖炉熔铜技术和保温炉内合金化技术，建立竖
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


60吨大型熔炼炉
在板带生产方面
百度文库
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


资源使用效率对比图
80 70 60 50 40 30 20 10 0
能源平均 矿物 钢材 木材
中国 欧洲
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

主要方法：连续铸轧、连续铸挤、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


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

12000吨卧式挤压机
二、国内有色金属加工资源利用的现状

炉熔铜—保温炉—连续铸造一体化的高效生产线
特种铜合金板带材的连续铸造技术

铜合金板带材的连续铸轧技术的研究开发方面，
我国也已经取得了很好的成绩，已经能应用于生

高速铸轧，直接生产1～ 3mm的铝板坯，轧制速 度为10～20m/min
连续铸轧，直接生产 6～7mm的铝板坯， 轧制速度为1m/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

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

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1015%
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，我国已经处于国际领先地位
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