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2009—2010中国金属铝行业投资研究报告(下)


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【重要申明】 本研究报告书基于对中国金属铝行业的发展现状调查提出的初步判断和设想。 这些意见是在对该行业极其 有限的了解基础上提出的,绝对不是最终结论。我们认为,要提出既有前瞻性,又切合行业实际的投资方案, 需要广泛的深入了解内部具体情况, 通过详细访谈和行业内部人士提供的准确详尽事实以及丰富的行业分析数 据和从业经验作为充分参照。这些初步判断和设想只是我们开始的分析起点,在进行上述工作的过程中,我们 会不断检验、修正甚至推翻开始的判断,并最后逐渐完善形成切实可行的适合该行业投资的咨询方案。

2009—2010 中国金属铝行业投资研究报告

(下)

第七章 我国电解铝行业发展分析

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第一节 我国电解铝进出口分析 自中国于 2006 年 11 月份对原铝征收 15%出口关税以来,国内原铝出口下滑。据海关统计,08 年我国 原铝出口总计 11 万吨左右,同比下滑约 31.51%。12 月份我国原铝出口猛增至 4.6 万吨,同比上涨 326%左 右。这主要归于两个原因: 首先,12 月底国内铝锭价格逼近 1 万元/吨,而同期 LME3 月期铝价格维持在 1500-1700 美元/吨,总 体高于国内铝锭价格水平。因此,为了赚取差价,国内铝锭供应商开始加大出口量; 其次,12 月份,市场传言国家可能将原铝出口关税从 15%下调至 5%,以此降低国内原铝库存,缩小国 内外铝锭差价。受此消息影响,很多铝锭供应商纷纷涉足出口市场。 08 年上半年,为了规避原铝出口税收政 策,铝厂都以铝合金的形式出口。因此,上半年国内铝合金出口大幅上涨。6 月份冲高至 11.4 万吨左右,同 比上涨约 431%。为了限制高耗能产业发展,8 月份开始,国家开始对铝合金出口征收 15%暂定关税。因此, 下半年铝合金出口明显萎缩。12 月份出口量为 3.1 万吨左右,同比下滑约 31%。另外,08 年下半年受全球 经济危机影响,国际汽车及建筑业运行低迷,导致铝合金需求大幅下滑,也对铝合金出口造成重大影响。

未来中国将由电解铝净出口国转变为净进口国 目前国内电解铝行业的平均耗电量为 14500~15000 千瓦时/吨, 电解铝用电价格平均在 0.36~0.40 元/ 千瓦时。每千瓦时增加5分钱,对于国内电解铝企业来说,就相当于每吨生产成本增加超过 700 元。 国内氧化铝价格的上调与电价优惠政策的取消, 对电解铝生产成本影响较大, 甚至将对电解铝行业未来的 盈利产生较大影响,尤其是非中铝系的电解铝厂,主要依赖国际市场氧化铝现货供应,面临的成本压力更大。 而另一方面,在供应过剩的压力下,国内电解铝市场表现疲弱,现货价格已跌至近两年来的低水平,国内电解 铝行业整体盈利空间大幅压缩,一些中小铝企业已接近保本微利边缘。 尽管国家加大了对铝行业的调控力度,特别是《铝行业准入条件》的出台将加快铝工业结构调整,国内铝 企业面临重新洗牌,长远来看,国内电解铝产业在经历了近几年的大幅扩张之后,产能大幅扩张势头有望得到 缓解,预计中国在 2010 年前后可能重新变成铝的净进口国。 2008 年电解铝产能进一步释放影响,国内电解铝产量增长显著放缓的可能性很小。未来一段时期,国内 铝业仍要面临这样一个问题, 即国内市场供应过剩和关税政策调整所导致的出口受阻, 这是国内铝企业都要面 对的一个问题。 一边是电解铝生产成本的明显上升, 另一边则是现货市场价格的持续低迷与明显偏空的关税政 策,以及供大于求的基本面环境,国内电解铝企业经营局面短期难以好转。 由于这次经济危机是 1929 年经济大萧条以来最为严重的一次危机。尽管各国都及时出台了很多利好政 策,全球经济在短时间内难以恢复。汽车及房产行业的复苏也至少需要 1-2 年时间。因此,09 年上半年电解 铝需求依然保持低迷状态。不过,电解铝价格可能会逐步趋于稳定,并保持低位盘整。电解铝厂家减产规模的 逐步扩大, 氧化铝需求会进一步降低, 因此 09 年氧化铝价格难以大幅反弹。 年我国电解铝产量为 1310 万 08 吨左右。09 年我国电解铝实际产量不会超过 1500 万吨。而氧化铝产量可能会维持在 2000 万吨左右。 据估 计,09 年各国会进一步出台政策刺激经济发展。受利好影响,短期内铝锭价格会出现暂时性反弹。 在供需基本面没有彻底好转的情况下,2009 年上半年铝锭价格还会维持在成本价格以下,下半年会逐渐 反弹。

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2008年1~12月中国原铝、氧化铝和铝土矿进出口详细数据一览
12 月 吨 同比% 吨 1-12 月 同比%

出口
原铝
46,364 325.98 目的地 韩国 新加坡 日本 荷兰 朝鲜 30,608 15,482 123 104 47 193.12 -69.6 2017.65 87,220 15,620 1,438 1,452 351 -5.31 -96.57 10.91 1073.63 110,127 -31.51

铝合金

31,058

-30.85 目的地

731,165

90.12

日本 香港 马来西亚 印尼 越南 泰国 菲律宾 台湾 阿联酋

12,347 10,706 3,028 1,555 1,259 1,019 420 301 147

-28.68 -9.6 754.03 43.33 306.53 24.39 61.99 -32.69 -

239,350 107,741 25,243 30,612 11,383 27,295 8,794 49,015 1,651

58.88 20.89 330.6 113.09 147.91 243.59 42.93 201.55 278830.41

废铝

119

783.19 目的地

891

-67.16

韩国 日本

117 1

-38.25

652 74

-72.33 -68.11

氧化铝

1,077

67.22 目的地

44,142

38.49

4439855.doc 韩国 蒙古 日本 台湾 美国 埃及 新加坡 612 133 101 48 39 27 24 110,000

.4.

. 3,768 2,096 1,763 590 429 37 579 1,900,000 785.04 516.58 -16.14 3.96 -22.36 1123.67 245.19 2.1

2301.37 121.75 -71.22 269.43 3162.44 18.67 -38.3

铝制品

进口
原铝
13,509 10.2 来源地 俄罗斯 澳大利亚 印度 朝鲜 韩国 中国 几内亚 9,192 1,764 996 506 505 440 48 10.81 33.76 397.77 112.06 -27.73 111.23 74,013 19,614 3,682 7,268 4,151 3,529 240 370.26 -40.61 358.66 29.56 -60.44 -71.37 77.41 121,642 9.23

铝合金

12,576

-25.89 来源地

138,460

-18.92

台湾 阿联酋 中国 美国 澳大利亚 加拿大 韩国 日本 吉尔吉斯斯坦

4,783 2,845 1,835 575 532 400 350 314 270

-21.78 -19.8 -40.08 -25.75 -50.39 77.26 -38.18 -18.89 308.07

45,485 21,504 26,915 7,565 9,525 2,964 4,759 3,035 354

-24.94 -35.36 -10.21 18.64 -20.92 29.79 37.01 -17.44 40.37

4439855.doc 马来西亚 朝鲜 221 163

.5. -35.74 -

. 2,742 334 -52.13 -

废铝

136,927

-19.6 来源地

2,154,846

3.07

西班牙 美国 法国 马来西亚 澳大利亚 澳门 加拿大 菲律宾 荷兰 日本 香港 比利时 英国 墨西哥 瑞典 德国 韩国 多米尼加 厄瓜多尔 洪都拉斯 贝宁 哥伦比亚 牙买加 哥斯达黎加 新西兰 丹麦

29,807 27,186 19,364 15,680 12,169 9,493 4,886 4,562 2,684 2,232 2,184 1,496 719 659 596 542 433 277 227 219 206 183 156 153 144 136

-32.39 -21.79 2533.52 488.63 -18.44 942.5 57.77 22.88 -83.51 -45.33 -93.3 71.79 -52.11 -53.05 -33.39 -60.56 -29.11 -5.35 60.37 -41.54 -66.75 -74.14 81.25 74.99 26.02 -12.1

699,229 389,923 87,153 136,044 258,216 33,678 33,247 74,057 101,599 23,879 204,162 14,371 9,563 21,520 4,073 11,128 7,269 5,193 2,133 1,469 4,990 4,597 1,877 1,581 3,012 1,399

52.32 2.32 704.71 -19.63 27.84 212.6 -9.02 -53.95 -48.1 -39.91 -17.49 -43.85 -25.01 15.76 -44.68 -73.05 -34.64 47.54 118.67 6.64 11.35 -32.93 -17.9 163.72 -20.53 -16.84

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.6.

.

铝制品

42,812

-24.0

618,620

-10.3

氧化铝

435,401

32.23 来源地

4,586,007

-10.51

澳大利亚 印度 日本 韩国 法国 美国 德国

374,090 56,850 2,194 1,325 584 132 109

27.1 82.39 -16.86 1480.56 60714.9 49.82 -18.37

3,889,681 635,477 25,493 5,210 5,957 856 2,394

-9.9 6.68 -18.83 -40.9 493.29 34.3 32.96

矾土

1,314,776

-35.82 来源地

25,790,410

11.13

印尼 澳大利亚 印度 多米尼加 泰国 朝鲜 巴西

842,768 367,849 62,328 41,711 92 27 2

-33.34 13.81 -84.22 -

17,090,295 4,987,550 3,515,556 41,711 116 183 5

11.13 116.22 -32.98 -93.6 -

海关数据显示,2009年7月我国氧化铝进口61万吨,1-7月氧化铝进口为329万吨,同比增加17.5%。而与此 同时,全球铝消费也开始上升,6月份铝消费环比增长6.6%。

2009年中国1-6月原铝、氧化铝及铝制品进出口分项数据
6月 吨 同比% 吨 1-6 月 同比%

出口
原铝
新加坡 韩国 2,872 1,733 1,012 -70.18 -89.26 6,924 1,733 3,390 -80.62 1156.19 -89.42

4439855.doc 日本 美国 朝鲜 103 19 5 19,310 8,797 4,269 2,493 1,157 943 501 481 418 66 60 50 27 24 20 2 1 56 56 10,798 6,773 3,015 298 181 166 142 44 32

.7.

. 1.84 1793.59 -83.05 -56.22 -42.61 -15.58 -47.93 -89.5 -17.37 -6.18 -25.62 -99.36 -72.57 -99.95 -97.03 -97.35 -14.93 147.59 58.27 4603.43 -2.76 22.78 2576.84 -7.89 405.59 80.68 -96.21 389 19 844 68,009 32,254 16,124 7,946 2,945 2,356 2,483 1,799 702 141 322 682 64 54 40 2 1 385 382 28,935 11,757 13,020 460 221 993 857 242 262 -39.05 -49.59 740.84 -82.82 -73.33 -71.03 -44.01 -78.21 -80.98 -29.32 -56.45 -76.54 -99.46 -71.1 1449.44 -99.95 -98.99 -4.52 -99.41 -98.77 -13.77 54.03 16.66 2545.63 -22.48 -44.77 248.63 14.12 557.59 16.69 -81.82

铝合金
日本 香港 印度尼西亚 泰国 马来西亚 菲律宾 越南 印度 台湾 新加坡 肯尼亚 韩国 荷兰 澳大利亚 意大利 波兰

废铝
韩国

氧化铝
韩国 朝鲜 日本 印度 蒙古 越南 台湾 印度尼西亚

4439855.doc 美国 新加坡 巴基斯坦 克罗地亚 马来西亚 利比亚 澳大利亚 德国 摩洛哥 格鲁吉亚 巴西 31 25 24 24 22 10 5 3 2 2 1 120,000

.8.

. -43.02 -86.85 20 -97.26 -94.72 293 156 79 24 84 10 17 81 2 2 1 540,000 24.42 -53.72 594.9 20 -91.04 39.03 -34.53 -44.30

铝制品

6月 吨 同比% 吨

1-6 月 同比%

进口
原铝
俄罗斯 塔吉克斯坦 澳大利亚 巴西 印度 阿联酋 南非 日本 伊朗 加拿大 莫桑比克 哈萨克斯坦 巴林 新加坡 267,861 86,094 36,994 36,173 33,281 11,873 10,668 8,374 8,016 7,410 6,503 6,007 3,806 3,096 3,006 24796.68 4450.33 50608.68 243613.62 63408.7 1,005,111 282,950 78,451 153,490 83,967 122,354 29,390 29,736 13,473 33,654 13,792 6,007 10,602 38,958 11,409 1564.79 647.75 6476.37 1491.7 7592.71 22656.91 3604.4 42613.24 2843.64 16192.95 3143.14 -

4439855.doc 埃及 阿曼 美国 朝鲜 中国 香港 马来西亚 阿塞拜疆 台湾 菲律宾 印度尼西亚 韩国 铝合金 美国 阿联酋 台湾 澳大利亚 挪威 俄罗斯 中国 韩国 荷兰 英国 德国 日本 马来西亚 加拿大 哈萨克斯坦 塔吉克斯坦 吉尔吉斯斯坦 尼日利亚 1,487 1,300 1,225 715 577 499 499 115 90 26 25 2 29,341 5,946 4,763 3,384 2,774 2,435 2,283 1,756 1,380 991 647 585 369 326 284 244 216 180 140

.9.

. 173667.66 302.28 106.48 151.26 491.75 228.2 -4.25 182.87 550.74 -6.48 224.88 32263.8 1012.8 -16.66 102.26 180.9 856.15 30.51 508.7 4,386 15,118 6,301 4,326 31,604 718 9,146 7,494 1,449 299 5,445 3,343 123,863 10,139 11,536 24,466 8,789 3,395 7,262 8,811 12,159 1,106 692 1,211 4,301 3,003 1,580 369 401 522 340 184582.36 26.49 1028.71 2024.19 300.58 83571900 64.11 119.91 2.33 -1.49 66.79 377.91 -35.15 354.93 2190.04 2761.39 6.15 175 71.17 56.16 91.54 -54.67 521.43 5.02

4439855.doc 芬兰 南非 新加坡 蒙古 菲律宾 埃及 香港 泰国 保加利亚 西班牙 120 116 103 72 51 50 41 41 24 20 186,524 36,181 33,030 28,744 26,907 22,332 187 175 173 148 127 121 112 93 64 55 54 52 44 44 40

.10.

. 437.6 -81.13 -71.23 19.61 -50.94 14.83 3358.01 205.56 32.65 5740.5 -28.48 641.12 646.27 12.27 1851.15 2.4 -26.91 114.31 -70.37 165.86 220 654 14,747 377 173 50 688 263 48 2,828 870,402 197,020 131,384 101,522 91,729 105,038 467 585 814 392 127 548 361 615 156 317 297 214 80 674 182 67.32 -52.41 -68.01 -17.99 -48.15 -33.08 1694.22 139.04 -35.41 -2.06 -9.59 -3.12 115.5 -22.39 1211.18 1.37 -76.8 61.89 -60.4 126.43 -22.36 310.07 115.06

废铝
西班牙 美国 德国 马来西亚 澳大利亚 意大利 委内瑞拉 希腊 智利 喀麦隆 厄瓜多尔 阿联酋 挪威 洪都拉斯 蒙古 吉尔吉斯斯坦 波多黎各 以色列 芬兰 危地马拉

4439855.doc 圣文森特和格林纳丁斯 俄罗斯 尼日利亚 贝宁 摩洛哥 尼加拉瓜 哥斯达黎加 布基纳法索 39 31 29 27 21 21 20 2 526,120 425,316 52,782 29,970 16,049 1,377 328 154 51 44 22 20 4 2 1 1,534,206 1,096,542 386,204 51,386 46 22 6 56,214

.11.

. -77.22 -94.47 -70.26 24.03 20.15 -20.64 90.48 -61.85 -49.65 -99.93 -0.51 -99.4 -37.71 -42.74 6.48 -98.89 39 34 29 41 21 42 192 2 2,679,285 2,354,935 52,782 61,470 16,049 6,506 1,296 1,756 334 182,303 25 71 1,480 11 2 7,158,413 4,997,567 1,994,140 100,103 115 22 15 259,766 -92.15 -48.35 -98.53 -90.22 -56.73 12.01 16.41 -47.48 -0.11 -12.52 -4.19 -46.89 -69.52 -22.22 -85.29 408.33 -46.49 -38.99 -3.45 -47.45 -99.85 -21.80

氧化铝
澳大利亚 牙买加 巴西 苏里南 日本 德国 法国 美国 印度 台湾 马来西亚 韩国 意大利 奥地利

铝土矿
印尼 澳大利亚 马来西亚 泰国 德国 日本

铝制品

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.12.

.

下游行业的复苏。 根据美国公布的数据, 目前美国汽车销售量已开始上升, 汽车商已经在开始储备铝库存, 5月份的原铝进口大幅上升;此外,美国住宅建筑商协会公布7月美国房屋营建商信心大增,超越市场预期,升 至2008年9月以来的最高水平。同时,北美铝厂最新的产品订单数据也得到改善,6月份的订单指数(除铝罐) 为63.7,虽然仍较去年2月份时低了27.9个百分点,但却比今年2月份的最低点高出15.1个百分点。 国内的情况也趋于好转。2009年7月31日中国铝业宣布,自当日起将氧化铝现价上调100元/吨至2400元/ 吨,这是中铝四个月来的首次调价,也是今年以来的第三次调价。 由于价格回升,中国铝冶炼企业自3月以来已重启了将近300万吨闲置及新产能,另外100万吨产能预期会 在11月之前开工,进而提振氧化铝需求。 房地产行业以及汽车行业销量的回升有望带动着两个行业的投资, 从而刺激对电解铝的需求, 虽然中国电 解铝行业过剩的状况仍然比较严重,但随着下游需求的恢复,过剩情况会有所好转,预计下半年电解铝价格将 逐步回升。 三、我国铝在建项目 到 2010 年,随着国内氧化铝供应的增加,中国电解铝行业将出现根本性的好转;到 2010 年,中铝的氧 化铝年生产能力将从目前的 850 万吨增加到 1100 万吨。而年生产氧化铝能力 100 万吨的山西晋北铝业和 160 万吨的广西华银铝业也将在近一两年内建成。 此外, 中铝与巴西淡水河谷公司在巴西合资建设的年产氧化铝能 力 180 万吨的企业, 中国五矿集团在美国舍温购买的年产氧化铝能力 160 万吨的企业也将为国内电解铝厂提供 价格更低的生产原料。 与此同时, 随着本轮宏观调控, 生产能力小、 生产技术落后的电解铝企业将基本被淘汰, 电解铝供应将有所减少,价格有望走强,中国对铝的需求会不断上升。 第二节 行业重点企业简介
铝冶炼行业销售收入前十位企业排名 排名 企业名称
山东信发铝电集团始建于 1972 年,现有所属企业及控股公司 65 家,总资产 580 余亿元,职工 36500 余人,是一家集发电、供热、 电解铝、氧化铝、碳素、氟化盐、纯碱、中高密度板、味精、电 石、石灰、聚氯乙烯、铝深加工等十三大产业链条于一体的现代 化大型企业集团。截至到 2007 年年底,集团公司发电装机总容 量已达 330 万千瓦,年产电解铝 100 万吨,氧化铝 500 万吨,碳素 60 万吨,中、高密度板 100 万立方米,味精 10 万吨,液碱 100 万吨,电石 100 万吨,石灰 100 万吨,聚氯乙烯 60 万吨。公司

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信发集团有限公司

先后与水利部汉江集团合作建设了中兴碳素有限公司;与鲁能集 团聊城电业公司合作建设了信发华信铝业有限公司;与东方希望 集团共同投资建设了信发希望铝业有限公司; 与东方能源 (香港) 国际贸易有限公司、鲁能华昌实业公司、聊城昌润投资公司、威 海海源投资公司等合作建设了信发华宇氧化铝有限公司、山东信 源铝业有限公司; 2007 年集团公司投资 200 亿元建设的广西信发 铝电公司项目,年产 16 万吨电解铝生产线和 2× 15.5 万 KW 发电 机组已于 2007 年 11 月 18 日正式投产,其余项目将于 2008 年相 继投产。 中国铝业股份有限公司河南分公司是亚洲最大的氧化铝生产基 地,公司的前身是始建于 1958 年的郑州铝厂,1992 年 6 月组建 为中国长城铝业公司,2002 年 1 月,根据中国铝业股份有限公司 海外上市的总体部署,原中国长城铝业公司氧化铝和电解铝板块 的资产重组,组建中国铝业股份有限公司河南分公司。已形成年 产氧化铝 230 万吨以上、铝锭 5.8 万吨、碳素制品 12 万吨的生产 能力,跻身世界氧化铝企业 5 强。在国际同行业首创中国独特的 拜耳-烧结混联法生产氧化铝新工艺,在国内外同行业率先研发 成功具有自主知识产权并达到国际领先水平的一水硬铝石管道 化溶出、选矿-拜耳法生产氧化铝新工艺、间接加热连续脱硅、高 分子絮凝剂沉降分离、烧结法生料浆自动配制、树脂法提取金属 镓等新工艺、技术和装备。开发的常压脱硅、高效沉降槽等技术

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中国铝业股份有限公司河南分公司

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和装备在国内同行业推广应用。采用的降膜蒸发、气态悬浮焙烧 等装备和技术达到世界先进水平。首创的电解铝预焙槽改造技术 为国内自焙槽的升级换代提供了典范。2009 年 11 月,70 万吨氧 化铝扩建项目通过验收。 贵州分公司现拥有“洁云牌”氧化铝制品、“华光牌”铝制品、“乌玉 牌”碳素制品等三大系列 37 种产品。其中 7 种主要产品已获采用 国际标准注册证书。氢氧化铝、氧化铝(粉状) 、重熔用铝锭、 重熔用精铝锭、6063 铝合金挤压用圆铸锭、电工圆铝杆、电工铝 锭、稀土电工铝锭、半石墨质阴极碳块和高炉块 10 种产品获省

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中国铝业贵州分公司

级以上优质称号,其中,砂状氧化铝为国内首创,高纯铝为国内 独家生产。优质品产值率达 95%以上,其中“华光牌”电工铝锭获 国家金奖, “乌玉牌”半石墨质阴极碳块获国家银奖, 重熔用铝锭、 半石墨质阴极碳块、氢氧化铝、重熔用精铝锭等产品获贵州省名 牌产品称号。贵州分公司电解铝产能 40 万吨/年,氧化铝产能 120 万吨/年。

公司是“一五”时期国家 156 个重点建设项目之一,1954 年 7 月 1 日建成投产,是新中国第一个氧化铝生产基地,被 誉为“中国铝工业的摇篮”,为国家首批 40 家企业技术中心 之一及重点扶持的 512 家大中型企业之一。主要产品年生 产能力氧化铝 200 万吨、化学品氧化铝 100 万吨、电解铝 及再生铝合金 20 万吨、金属镓 20000 千克、炭素制品 4.5 万吨、机械制品 1.5 万吨、建筑铝型材 2 万吨,公司化学 4

中国铝业股份有限公司山东分公司

品氧化铝已形成 8 大系列 120 多个品种,其中高白填料产 销量位居世界第一, 沸石和拟薄水铝石产销量均位列亚 4A 洲第一、世界前三。现已发展成为以氧化铝、化学品氧化 铝、电解铝及其再生铝合金生产为主体,集采矿、冶炼、 加工、科研设计、机械制造、建筑安装、热电供应以及内 外贸易于一体的现代化铝工业联合企业。公司产品有 130 余种,广泛应用于冶金、化工、建筑、国防、科研、交通、 运输、电子、轻工、包装、生活耐用品等领域。
控股子公司河南中孚实业股份有限公司于 2002 年 6 月实现股票 上市,为核准制下河南省首家上市公司。集团现有员工 5000 余 人, 初中级以上技术人员 930 余人, 大中专以上学历人员 1450 余 人,主要经营电解铝、火力发电、供热、供气、医药、餐饮业等, 装机容量为 130 万千瓦装机容量发电机组,年铝锭产能为 42 万吨,配套 15 万吨阳极炭素,河南省电解铝重点生产企业之 一。主导产品“中孚”牌铝锭质量达国际标准,并在伦敦金属交易 所(LME)注册、交易,出口至美、日、韩、瑞士等国。 目前,青铜峡铝业拥有 120kA、150kA、200kA、350kA 四个预焙 阳极电解铝生产线及与之配套的三个电解铝用阳极炭块生产系 统,年产电解铝 58 万吨、炭素制品 37 万吨。目前,企业拥有总 资产 100 多亿元。目前已形成包括重熔用铝锭、变形铝合金、

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河南豫联能源集团有限责任公司

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青铜峡铝业集团有限公司

A356.2 合金、稀土电工圆铝杆、铝板锭、铝型材、铝板带及电解 铝用阳极、阴极炭素制品等 40 多个品种的系列产品,多次被评 为省部优。 其中“QTX”牌铝锭商标于 1996 年在伦敦金属交易所和 上海交易所注册,该品牌产品出口免检。2009 年 1 月 27 日,青 铜峡铝业集团有限公司现金 1.25 亿美元收购力拓公司所持有宁

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夏加宁铝业的 50%股份。加宁铝业自 2004 年 6 月开始运营,目 前公司的原铝年产能为 16 万吨,产品目前基本供给中国国内市 场。 1985 年 4 月动工新建,1987 年 12 月投产,原设计规模为年产重

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中国铝业股份有限公司青海省分公司

熔用铝锭 20 万吨,建设总投资 23 亿元。目前公司电解铝产能已 达到 40 万吨,是我国的大型电解铝企业。 公司主要产品有重熔 用铝锭、铝及铝合金扁锭、多品种铝电解用预焙阳极等 目前已成为中国铝业股份有限公司最大的氧化铝生产企业,年产 220 万吨的氧化铝生产能力。 采用的氧化铝生产工艺既有烧结法、

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中国铝业股份有限公司山西分公司

拜耳法,还有石灰拜耳法等拥有自主知识产权的生产工艺。到 2010 年,氧化铝产能达到 300 万吨以上,率先实现创建世界一流 企业的宏伟目标。 位于河南省焦作地区,是中国铝业股份有限公司下属的六大氧化 铝生产基地之一。邻近铝土矿、煤炭和水源供应地,资源丰富、

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中国铝业股份有限公司中州分公司

交通便利,具有发展铝工业得天独厚的优势,建设和形成铝工业 产业链上氧化铝、化学品氧化铝、电解铝三个示范性基地,形成 200 万吨的氧化铝,30 万吨氢氧化铝,46 万吨电解铝生产能力。 青海桥头铝电股份有限公司成立于 2002 年 4 月 8 日。是全国第 一家铝电联营的大型企业。下辖:发电分公司、电解铝分公司、 电解铝二分公司、炭素分公司、实业总公司;两个控股子公司: 桥铝物贸有限责任公司、嘉瑞有限责任公司。发电分公司有五台 125MW 发 电 机 组 和 两 台 50MW 发 电 机 组 , 总 装 机 容 量 达 725MW,年产 35 万吨的重溶铝锭生产线,铝熔铸产品 20 万吨, 铝冷轧、热轧产品 2 万吨;炭素分公司拥有生产规模为 12 万吨 铝用炭阳极。

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青海桥头铝电有限公司

铝冶炼行业利润前十位企业排名 排名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

企业名称 信发集团有限公司 开曼铝业(三门峡)有限公司 中国铝业贵州分公司 中国铝业股份有限公司中州分公司 中国铝业股份有限公司河南分公司 中国铝业股份有限公司广西分公司 中国铝业股份有限公司山西分公司 中国铝业股份有限公司青海省分公司 东方希望(三门峡)铝业有限公司 焦作万方铝业股份有限公司

一、中国铝业(601600) 1、公司是中国最大的氧化铝生产商和中国最大的原铝生产商,氧化铝产量位居全球第二,具有国际竞争 力。公司的发展目标是成为包括铝、能源一体联产联营,上下游产业链紧密相连、协调发展的跨国铝业公司。 目前形成以铝为主的轻金属,以铜为主的重金属、以钼钛为主的稀有稀土金属三大主业。 2、2008 年公司完成了五家铝加工企业和一家电解铝企业的收购;并购铝加工资产,使本公司进一步完 善了产业链,规避行业周期风险,增强综合竞争力;并购电解铝资产,使本公司减少了与控股股东之间的关联 交易,降低了同业竞争。下属 29 家成员企业,员工总数 22.1 万人。2009 年原铝年产能为 400 万吨,而氧化 铝的年产能则为 1100 万吨。 3、公司自主研发及产业化推广应用进展良好,部分关键技术获得突破,利于公司的发展。选矿拜耳法生 产氧化铝新技术”实现占我国铝土矿资源总量 80%的中低品位铝土矿高效化资源利用,目前已形成 60 万吨年 产能。提高电解槽技术和铝电解综合节能关键技术,使电解槽的寿命比公司成立之初平均延长了 300 天,吨铝

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的耗电降低了 500 度。 “大型预焙铝电解槽成套技术”使我国继加铝之后成为世界上第二个拥有大型铝电解槽 技术的国家,并成套出口到印度和哈萨克斯坦等国家。 “高压阳极电子铝箔生产新工艺”可稳定生产出质量达 到国际先进水平的产品。消化吸收再创新的“1+4 热连轧技术”开发出了代表高精铝板带最高技术水平的制罐 料和 PS 版基的热连轧工艺。 “IC 用引线框架铜带及其制作工艺方法”形成了万吨年产能,占国内同类产品总 产量的 80%以上。 二、焦作万方 公司是以电解铝生产为主的铝冶炼企业,也是河南省百强和焦作市重点骨干企业,年产能 42 万吨。 09 年第三季度,公司实现净利润 1.11 亿元,同比大幅增长 64%;环比来看,3 季度净利润较 2 季度大幅增 加 168%,公司继 2 季度扭亏后业绩继续改善。由于 4 季度电解铝价格继续攀升,我们预计公司四季度的经 营业绩将进一步改善。 公司氧化铝供应稳定,有利于成本控制。公司与中国铝业签署 2007-2010 年氧化铝长期供应协议(占年 氧化铝需求的 95%以上),合同价格约为上海期货交易所三个月远期价格的 16-18%左右,该长单一方面保 证了公司氧化铝供应,另一方面可以使得公司利润率水平更加稳定。 公司计划收购赵固煤矿股权,这有利于形成煤电铝一体化的经营格局,并可能极大改善盈利能力。赵固 煤矿地质储量 3.73 亿吨, 可采储量 1.65 亿吨, 全部为低中灰、 特低硫优质无烟煤, 服务年限为 49 年。 1-10 个月实现煤炭产量约 240 多万吨,实现销售收入月 11.55 亿元左右。目前,赵固煤矿一个月的储量基本上稳 定在 30 万吨以上,初步实现了年产 300 万吨的能力。如果煤炭业务注入,将使公司形成煤电铝一体化的优 势, 在电价上调的背景下, 公司的竞争优势会更加明显。 如果煤矿进一步扩产, 公司的盈利能力将进一步提高, 经营业绩将显著改善。 三、河南中孚(600595) 1、 公司属有色金属行业,是河南省在"十一五"规划中重点支持的七大铝业集团之一。 2、通过中孚电力的成立,公司将铝、电两大核心资产进行完整性调整,保持公司"铝电合一"的综合成 本竞争优势,每吨铝耗电成本比一般电解铝厂低 1800 元左右,在行业中具有很大的竞争优势; 3、公司地处巩义市,地处交通要道,交通运输十分便利;河南省发布《"十一五"铝工业发展规划》 ,拟 将铝工业作为支柱产业, 《规划》支持中孚实业建设年产 4 万吨铸造合金、17 万吨连续铸轧铝板带等项目。 四、云南铝业(000807) 1)省重要物资储备企业:公司于 08 年 12 月被云南省政府确定为省 11 家为第一批重要物资储备企业之 一。储备期限从 08 年 12 月 1 日至 09 年 12 月 31 日。收储期间发生的储备资金由承储企业以产品质押等方式 向银行贷款筹集,专项用于储备。储备期间所发生的仓储费等相关费用由省级财政给予适当补贴;收储期间发 生的利息费用由 09 年度省级财政预算资金中给予适当补贴。 2)重点企业:公司是中国十四家重点铝企业之一。公司计划 09 年生产原铝 40 万吨左右,实现销售收入 40 亿以上。 3)节能减排行业领先:公司主要经济技术指标、节能减排指标仍处于国内同行业领先水平。公司废物综 合利用率达到了 97.2%,工业固体废弃物安全处置率达 100%,废水实现了零排放。公司还于近期通过了"高新 技术企业"认定。 4)政策扶持:国家安排实施了 4 万亿元的经济刺激计划以及将出台国家对铝产业的振兴规划,都将大大 促进铝产业的发展。 公司的主营业务是铝冶炼、 铝加工产品、 炭素及炭素制品的生产和销售。 目前年生产能力为铝锭 20 万吨、 铝加工产品 20 万吨、阳极炭 18 万吨。公司总资产 87 亿,净资产 43 亿,生产企业有公司本部和 3 个控股子公 司: 云南润鑫、云南涌鑫和文山铝业。其中,文山铝业已探明铝土矿 1.1 亿吨,可支撑 80 万吨/年氧化铝生产 60 年。 目前公司原料来源方面,50%来自进口,价格为 LME*15%,50%来自国内市场,主要是广西铝;每吨 电解铝耗能为 13500 度电, 年下半年以来一直执行 0.416 元(含税)电价; 08 每吨电解铝消耗炭素 400-450 公斤, 吨铝成本在 14000 元左右。公司业绩将在 2010、2011 取得大幅增长。4 万吨铝合金电工圆杆项目于 09 年 5 月 份进行试生产,目前已满负荷生产,09 年产量约 2-3 万吨;8 万吨铝合金板带项目将于 2010 年 4 月份试生产; 文山铝业氧化铝项目进展顺利,将于 2010 年 6 月前基本建成,进行试生产,2011 年达产,氧化铝综合成本将 不超过 2000 元;云南涌鑫 30 万吨铝板带项目 2011 后投产;铝土矿资源获得扩张之后,公司电解铝产能方面 仍有扩展空间。 发展方向:丰富的能源优势和资源优势。云南省情特殊,有很多水电资源,水电与火电各占 50%,小水

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电众多,整合之后可以发展成一定规模,支撑铝业发展。公司本部没有好的成本降低效果,将在新的地域布局 以取得低廉的电力成本优势。直供电是历史潮流,未来铝产业将向水电丰富地区发展,煤电铝-〉水电铝,公 司正在争取过网费优惠。云南省水电生产成本不超过 0.20 元,目前电网费接近 0.20 元,在政府的压力下,过 网费会有所降低。 目前优惠电价低 5 分左右, 新政策将提高 3 分, 每分影响成本 120 元/吨, 总共影响成本 300-400 元/吨。在文山铝业的支撑下,通过探测,公司资源有增加的空间,云南省周边也有不少资源。发展方向:丰富 的能源优势和资源优势。 五、神火股份(000933) 1)子公司:沁阳沁澳铝业有限公司注册资本 233,333,333.00 元,经营范围是电解铝、铝型材及延伸产品、 发供电、炭素及制品的生产经营,经营该企业自产产品及相关技术的进出口业务;经营该企业生产所需的原辅 材料、机械设备、仪器仪表、零配件及相关技术的进出口业务。经审计,截至 2008 年 12 月 31 日,该公司资 产总额为 1,268,285,788.48 元,股东权益 521,360,426.13 元;2008 年度该公司实现净利润 75,265,140.42 元。 2)地区优势:公司作为河南省重点扶持的骨干企业之一,公司有条件获取上级政府部门及有关金融机构 的大力支持,在获得资金和政策支持方面得到保障。 3) "煤-电-铝-材"产业链优势:由于公司有煤炭产业做支撑,资金运转良好;如果煤价进一步下跌,发 电成本会随之下降,必然会对电解铝的生产成本产生有利影响. 4)资金优势:09 年随着国家货币政策的调整,公司融资成本将会大幅降低,公司具有较高的银行信用 等级,可以显著降低资金成本,确保资金链安全。 5)规模优势:煤炭方面随着薛湖煤矿和泉店煤矿的相继试运转,以及部分资源整合矿井技改工程的逐步 完成,公司将新增煤炭产能 200 万吨以上,在当前煤炭市场条件下,可以产生规模效益、保障煤炭产业的总体 盈利能力不出现大的回落;电解铝方面,目前公司产能也具有比较明显的规模优势,同时,装备水平优势也十 分明显。 6)随着国家 4 万亿投资计划的逐步实施和地方政府的各项支持政策的落实,将对进一步扩大内需、拉动 经济发展起到巨大的作用,将增加对煤炭等基础能源和铝产品在内的大宗原材料的需求。随着经济复苏,铝行 业等周期性行业将迎来新的发展机遇。 六、关铝股份(000831) 1)公司属有色冶炼行业,是山西省最大的综合型有色冶炼加工企业,属国家大型一类企业,主营产品为 电解重熔铝锭及其深加工产品。 2)子公司山西华圣铝业有限责任有限公司(注册资本 10000 万元) ,公司持有 49%。08 年实现主营业务 收入 313441 万元,净利润 2941 万元。 3)随着国家 4 万亿元的经济刺激计划的实施,铝行业将迎来新的发展机遇;国家有色金属产业振兴规划 的出台,为公司加快产业升级步伐提供了新的 契机;国家收储计划的实施为公司化解当前经 营风险、安全渡过难关将起到一定的作用;当 前生产资料价格的下跌,为公司下一步加快实 施产业升级项目创造了有利条件。 七、南山铝业(600219) 公司产业链及各工序产能匹配 公司拥有 从热电—氧化铝-电解铝-铝深加工较为完整 的产业链。 公司铝产业链集中在 45 平方公里的区域 内,是世界短距离内铝产业链最完整的铝加工 企业。产业链各生产环节距离短,不仅有利于 各环节工艺衔接,而且有利于降低各环节之间 材料的运输费用,如公司自产电解铝以液体形 式供应下游熔铸用以直接铸造铸锭,能有效降 低费用。同时公司西临国家最大的地方港口- 龙口港,公司生产过程中所需的主要原材料铝 土矿和煤炭主要采取海运方式,进一步降低了

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公司的运输费用。 加工费与加工成本 单位:元/吨

第八章 主要铝类上市公司财务数据分析
一、铝类上市公司财务报表的要点分析与评价 上市公司均为行业内经济实力和影响力位例前排的企业, 并且在地理位置、 产品属性等方面都有一定可比 性。对这些企业的财务状况进行分析时,分别考虑了盈利能力、营运发展能力、偿债能力和成长性等方面的一 些重要指标。 偿债能力数据 简称 流动比率 速动比率 资产负债率 06
焦作 万方 云铝 股份 关铝 股份 南山 铝业 中孚 实业 新疆 众和 中国 铝业 1.17 1.39 1.11 0.99 0.77 0.68 0.59 0.47 44.2 35.34 55.58 57.44 1.18 1.46 4.17 3.98 0.811 1.06 3.62 3.31 62.46 57.97 28.2 27.69 0.527 0.711 0.416 0.67 0.27 0.52 0.29 0.52 68.07 57.76 70.43 75.39 0.78 1.05 2.15 1.75 0.36 0.39 1.38 1.17 29.4 21.1 32.4 16.7 0.75 0.85 0.59 0.46 0.55 0.60 0.42 0.33 66.46 56.57 70.28 74.99 1.16 0.86 1.28 1.21 0.58 0.45 0.99 0.80 61 55.50 53.52 50.16 0.81

07
0.76

08
1.16

09
1.42

06
0.55

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0.28

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0.59

09
0.98

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65.86

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51.89

08
54.83

09
51.87

流动比率也称营运资金比率(Working Capital Ratio)或真实比率(Real Ratio) ,是指企业流动资产与流动 负债的比率。流动比率和速动比率都是反映企业短期偿债能力的指标。 速动比率是企业速动资产与流动负债的比率。速动资产包括货币资金、短期投资、应收票据、应 收账款、其他应收款项等。而流动资产中存货、预付账款、待摊费用等则不应计入。

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流动比率=流动资产/流动负债 速动比率=(流动资产-存货-待摊费用)/流动负债总额×100% 一般说来,这两个比率越高,说明企业资产的变现能力越强,短期偿债能力亦越强;反之则弱。一般认为 流动比率应在 2:1 以上,速动比率应在 1:1 以上。 流动比率 2:1,表示流动资产是流动负债的两倍,即使流动资产有一半在短期内不能变现,也能保证全 部的流动负债得到偿还; 速动比率 1:1,表示现金等具有即时变现能力的速动资产与流动负债相等,可以随时偿付全部流动负债。 这两个比率并非越高越好。流动比率过高,即流动资产相对于流动负债太多,可能是存货积压,也可能是持有 现金太多,或者两者兼而有之;速动比率过高,即速动资产相对于流动负债太多,说明现金持有太多。企业的 存货积压,说明企业经营不善,存货可能存在问题;现金持有太多,说明企业不善理财,资金利用效率低下。 资产负债率=(负债总额/资产总额)*100%。资产负债率是负债总额除以资产总额的百分比,也就是负债 总额与资产总额的比例关系。 资产负债率反映在总资产中有多大比例是通过借债来筹资的, 也可以衡量企业在 清算时保护债权人利益的程度。 新疆众和、南山铝业的资产结构和偿债能力是最为优良。 关铝和中孚实业的资产结构处于高危险状态。 主要是由于近两年进行固定资产投资, 扩大生产规模造成的。 中铝、云铝、焦作万方的资产结构和偿债能力尚可。 成长能力数据 简 称 06
焦作 万方 云铝 股份 关铝 股份 南山 铝业 中孚 实业 新疆 众和 中国 铝业 64.42 24.85 0.71 -23.2 67.02 -9.74 -99.9 -235.48 32.51 23.81 43.66 4.14 30.52 36.49 -7.9 -17.43 30.28 57.88 -16.74 -14.24 -1.18 9.21 64.69 1.51 17.77 79.15 26.54 -18.09 224.77 208.88 -64.81 -34.75 -6.74 54.83 49.73 26.54 59.54 192.92 10.04 -9.38 25.49 564.3 -45.27 -34.27 17.29 160.18 30.54 3.1 -15.33 25.67 -12.46 -35 189.68 673.22 -231 -3505 -27.68 3.46 -5.16 -27.16 48.36 4.15 -12.04 -26.35 121.56 58.62 -85.93 -130.3 20.8 2.7 30.09 15.93 38.9

主营收入增长率 07
28.26

净利润增长率 09
-24.52

总资产增长率 09
-75.25

08
16.09

06
326.3

07
147.96

08
-51.33

06
8.89

07
11.93

08
17.71

09
-0.63

主营业务收入增长率可以用来衡量公司的产品生命周期,判断公司发展所处的阶段。一般来说,如果主营 业务收入增长率超过 10%,说明公司产品处于成长期,将继续保持较好的增长势头,尚未面临产品更新的风 险,属于成长型公司。如果主营业务收入增长率在 5%~10%之间,说明公司产品已进入稳定期,不久将进入 衰退期,需要着手开发新产品。如果该比率低于 5%,说明公司产品已进入衰退期,保持市场份额已经很困难, 主营业务利润开始滑坡,如果没有已开发好的新产品,将步入衰落。主营业务收入增长率=(本期主营业务收 入-上期主要业务收入)/上期主营业务收入×100%。 净利润增长率是指企业本期净利润额与上期净利润额的比率 净利润是指在利润总额中按规定交纳了所得 。 税后公司的利润留成,一般也称为税后利润或净收入。净利润增长率反映企业实现价值最大化的扩张速度,是 综合衡量企业资产营运与管理业绩,以及成长状况和发展能力的重要指标。净利润增长率=(本期净利润额-上 期净利润额)/上期净利润额× 100% 总资产增长率是企业本年总资产增长额同年初资产总额的比率,反映企业本期资产规模的增长情况。资产 是企业用于取得收入的资源,也是企业偿还债务的保障。资产增长是企业发展的一个重要方面,发展性高的企 业一般能保持资产的稳定增长。

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从上表反映的情况看,产业延伸度较好的南山铝业、新疆众和、焦作万方的成长性较好。在国家拉动内 需政策引导下受益较大,损失最小,其中南山铝业表现较为优异。 盈利能力比率及其比较 简 称 06
焦作 万方 云铝 股份 关铝 股份 南山 铝业 中孚 实业 新疆 众和 中国 铝业 35.2 24.18 8.5 -1.61 18.57 13.42 0.01 -7.78 14.46 13.17 0.13 -2.70 26.63 17.65 0.01 -6.78 34.87 31.68 30.08 28.36 9.84 11.38 10.29 17.83 3.65 8.54 5.15 5.03 8.75 19.43 5.76 6.80 14.72 19.7 11.18 12.57 6.22 10.72 3.0 5.9 7.95 12.06 2.54 2.56 16.5 24.72 8.29 9.69 17.63 27.7 17.22 13.67 7.7 17.48 8.7 7.64 8.06 15.6 5.13 2.78 8.1 14.9 7.48 3.51 10.49 9.44 -1.06 -4.42 2.19 13.44 -20.12 -21.9 4.26 11.46 -15.22 -9.39 4.5 26.02 -52.2 -41.1 12.28 15.31 9.08 11.58 4.65 7.08 1.13 -1.75 9.4 10.39 0.33 -0.91 13.5 22.83 2.42 -1.60 14.8

经营毛利率 07
23.2

净利润率 09
9.03

总资产收益率 09
3.25

净资产收益率 09
3.03

08
11.31

06
6.8

07
13.18

08
5.5

06
11.8

07
21.05

08
8.91

06
28.16

07
41.45

08
18.25

09
6.36

经营毛利率=( 营业收入-营业成本) /营业收入 净利润率是反映公司盈利能力的一项重要指标,是扣除所有成本、费用和企业所得税后的利润率,计算公 式为: (净利润÷主营业务收入)×100% 总资产收益率是分析公司盈利能力时又一个非常有用的比率。是另一个衡量企业收益能力的指标。在考核 企业利润目标的实现情况时,投资者往往关注与投入资产相关的报酬实现效果,并经常结合每股收益(EPS) 及净资产收益率(ROE)等指标来进行判断。实际上,总资产收益率(ROA)是一个更为有效的指标。 总资 产收益率的高低直接反映了公司的竞争实力和发展能力,也是决定公司是否应举债经营的重要依据。 净资产收益率=(净利润/股东权益×100%)=销售净利率*总资产周转率*权益乘数 从上表数据可以看出:焦作万方、南山铝业、中孚实业、南山铝业、新疆众和的盈利能力较强。尤其是产 业延伸到型材、亲水箔的新疆众和的表现强劲。 国内电解铝产能过剩,产品价格波动剧烈,电解铝项目建设投资过热,电解铝行业经济效益下降;电解铝 产业空间布局不太合理、集中度较低,行业协调有待提高。 营运能力数据 简称 应收帐款周转率 存货周转率 总资产周转率
06 焦作 万方 云铝 股份 关铝 股份 南山 铝业 中孚 实业 新疆 众和 7.55 11.54 15.5 9.08 3.21 5.12 4.15 2.32 0.57 0.75 0.50 0.28 39.6 189.38 143.88 67.01 6.31 7.46 9.04 4.56 0.78 1.14 0.95 0.45 31.77 67.05 52.7 18.02 4.24 5.2 4.42 3.25 0.59 0.89 0.59 0.37 10.73 12.54 15.48 10.71 4.58 6.33 4.39 4.39 0.58 0.86 0.76 0.43 510.86 931.20 788.89 448.57 5.72 5.80 6.76 3.24 1.322 1.24 0.94 0.44 85.28 07 267.89 08 102.4 09 65.84 06 9.36 07 7.88 08 8.66 09 6.51 06 1.37 07 1.59 08 1.61 09 0.93

4439855.doc 中国 铝业 41.85 136.12 61.57 23.66 4.98 5.16

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. 2.30 0.8 0.86 0.13 0.34

应收账款周转率是销售收入除以平均应收账款的比值, 也就是年度内应收账款转为现金的平均次数, 它说 明应收账款流动的速度。应收账款周转率越高,平均收账期越短,说明应收账款的收回越快。 存货周转率是衡量和评价企业购入存货、投入生产、销售收回等各环节管理状况的综合性指标。它是销货 成本被平均存货所除而得到的比率,或叫存货的周转次数,用时间表示的存货周转率就是存货周转天数。 总资产周转率是指企业在一定时期内销售(营业)收入同平均资产总额的比值。 从运营数据看焦作万方、云铝股份、中孚实业、中国铝业作为上游原料供应商、制造商的能力较强,账期 较短,存货周转率高,基本反映了业运行的特点。 铝业是产业关联度较高的产业, 与原材料制造业和装备制造业的关系非常密切, 在中国现有的 124 个产业 中,有 113 个部门使用铝产品。氧化铝是电解铝生产的唯一原料,而我国氧化铝的供应增长缓慢,远远不能满 足电解铝产能增长的需要。发展氧化铝离不开铝土矿资源,我国铝土矿资源虽总量丰富,但资源品质差,能满 足当前生产要求的富矿资源十分紧缺, 加之十余年来铝土矿的勘查工作几乎处于停滞状态, 加剧了资源的紧张 局势,因此目前电解铝生产的原料供应不足,目前,我国生产电解铝所用的氧化铝,有一半需要进口。 目前,中铝股份是国内唯一一家氧化铝生产厂家,提供了国内一半的产品需求量,垄断了国内氧化铝的供 给,一定程度上影响了电解铝的成本。对于中国铝工业来讲,产业链两端的高度对立在一定程度上将制约铝工 业的快速发展,因此对于进一步完善铝产业链,发挥整体功能,实现优势互补,提升核心竞争力和市场抗风险 能力具有重要意义。 2010 年,云铝股份的文山氧化铝项目可望投产,实现自身铝土矿—氧化铝—电解铝完整的产业链。

第九章 再生铝
第一节 国际再生铝行业的发展 一、全球再生铝业发展回顾 美国、 日本、 西德、 法国、 意大利五个国家 1982 年回收废铝量 365 吨, 占原铝世界总产量的 24%。 2001 年 全世界再生铝 1200 万吨, 占消耗总量的 50%。 中国 2002 年再生铝总量为 150 万吨, 占消耗总量的 34%。 2001 年 全世界再生铝消耗平均为 2Kg/人,美国为 12.26 Kg/人,日本为 9 Kg/人,德国为 10.3 Kg/人,中国为 1.02 Kg/ 人,为世界再生铝消耗平均值的 1/2 。 2002 年, 再生铝在铝生产总量中的比例, 发达国家平均为 30.9%, 其中日本为 99.5%, 意大利为 75.6%, 美国为 52.4%,德国为 50.6%。1992-2002 年,西方国家铝总产量从 2036 万吨增至 2546 万吨,其中再生铝 产量从 547 万吨增至 786 万吨,增长 43.7%,增幅远高于原铝。 中国的回收铝与世界先进水平还存在差距。二次铝的回收经济效益是显著的,由于废铝得以回收,可以减 少新铝的生产,因此,可以节约大量的人力,物力,电力等,并可以减少因生产原铝对环境造成的污染。 发达国家对于再生铝的使用都十分重视, 日本的再生铝占原铝的比例达到了95%, 美国也有52%以上, 德国占54%以上,而我国目前只有20%左右,远远落后于世界发达国家,有很大的发展空间。 与原铝生产相比,每生产1吨再生铝可以节约95%的能源,同时可节水10吨、节约固体材料11吨。在废 旧铝再生过程中排放的污染物仅相当于原铝生产的10%。 2007 年,国家第一次就再生铝行业发布准入政策,确定新建再生铝产能应不低于5万吨,原有再生铝企业 产能应不低于 2 万吨。 从行业发展看, 实际年产量5万吨以上的再生铝企业由 2003 年的两家发展到 2008 年的 5家,1万吨到5万吨之间的企业就有百余家。与此同时,由于再生铝市场需求激增、国内废铝回收量不足以 及进口有替代效应等,致使我国废铝进口速度也在不断增长。 来自中国有色金属工业协会再生金属分会的估算表明,2007 年我国再生铝产量为 275 万吨,位居全球第 二。有业内人士分析说,2010 年我国再生铝的产量有望超过美国,成为第一再生铝生产大国,目前铝金属可 再生量 7000 万吨。 二、日本再生铝及合金产销状况 2004 年-2008 年日本铝、废铝、铝材及深加工产品进口统计 单位:万吨

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2004 年-2008 年日本主要铝产品产量统计 单位:万吨

第二节 中国再生铝发展概况 一、中国再生铝产业的发展状态 目前我国在废铝回收、流通、预处理和再生利用上已经形成了三个主要的区域: 1、东部沿海地区

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包括珠江三角洲、长江三角洲和北方的环渤海地区。作为中国经济相对发达的地区,这些地区的铝消费市 场比较集中,又具备利用国外资源的便利条件。广东的南海、浙江的台州和永康、上海、江苏的太仓、天津、 河北的保定、辽宁的大石桥等市场便是在此基础上发展起来的。 2、内陆边境地区 新疆的乌鲁木齐、 我国东北的东宁和绥芬河等地则充分利用了与独联体国家接壤, 具有边境贸易的地域优 势,也形成了具有一定规模的再生铝生产区域。 3、内陆中心城市 以利用国内回收废铝而形成的再生铝产业区域,如山东临沂、河南长葛、安徽毫州、湖南汩罗等地区, 开始是从废铝的集散中心起步的,后来进一步发展了废杂铝熔炼产业,成为再生铝市场。 我国再生铝行业从零起步, 开始只能生产低档次的再生铝锭, 现在已经初步具备了生产上百种符合国家标 准及美国标准、 日本标准、 德国标准等产品的能力。 同时, 再生铝在铸造和压铸铝合金领域得到了广泛的应用, 从一些产品开始无法添加再生铝,到现在一些铝材加工企业在生产部分产品时,再生铝的使用量达到了 50%。 这表明,我国再生铝行业的技术水平在过去的二十年里已取得了明显的进步。 二、中国再生铝行业发展概况 为进一步规范固体废物进口管理,防止进口固体废物污染环境,国家环保总局等五部委于 2008 年 1 月 29 日发布了新的废物进口管理目录, 将废汽车压件的进口列入限制进口类可用作原料的固体废物目录当中, 此项 措施扩大了进口废料的品种,将有助于再生铝利用企业进口废铝原料。3 月份财政部会同国家相关部委和再生 金属分会召开“废旧物资回收经营企业增值税政策调整方案”讨论会, 会中针对我国现行废旧物资回收经营税收 政策存在的缺陷展开广泛讨论,就“政策调整方案”和“相关配套措施”再次征求意见,此项措施有望在下季度出 台。随着国家对发展循环经济、实施节能减排任务的不断重视,今后将会有更多的政策出台,促进行业规范、 科学、理性发展。 两上一下组合式熔炼炉在再生铝企业得到进一步的推广和运用,通过对熔炼过程中所产生烟气余热的回 收,用于另一台熔炼炉废铝原料的预热,此种熔炼炉的采用大大降低了能耗,较一般再生铝熔炼炉可以节省 20%的能量。同时诸多企业纷纷改进熔炼炉的燃烧系统,采用气流加热的方式,使废铝回收率达到 92-94%、 铝液表面烧损大大降低,燃料也得到充分燃烧,减少了能耗及废气排放,节能环保效益明显。 发展模式 1、浙江永康模式。以传统手工业为依托,充分利用废金属资源,发展五金制造业,形成特色明显的区域 经济。永康传统五金工业孕育了永康独特的五金文化,造就了永康以五金产业为主导的区域特色经济。为满足 当地“特色五金”对铝、铜等金属资源日益增长的需要,永康人在全国各地回收废杂铝、废杂铜,甚至从冶炼 炉渣、金属垃圾中回收铝、铜资源。除此之外,还到美国、日本、西欧、俄罗斯、独联体国家进口再生资源。 永康废杂铝、废杂铜回收专业户和从事再生铝、再生铜加工利用的企业达数千家,从业人员达 10 多万人,年 利用铜、铝、钢铁等再生资源 100 余万吨。永康成为浙江乃至全国重要的再生金属回收利用基地,全国最大的 再生紫铜板带生产基地和再生铝加工基地。 永康市拥有年处理废铝 500 吨以上的再生铝生产及以再生铝为基本原料的铝加工及合金铸配件企业 110 余家,年利用废铝能力达 32 万吨。在全市上规模的再生铝企业中,古山镇和芝英街道再生铝生产及其加工能 力分别占全市再生铝生产与加工能力的 58.85%和 31.78%。在永康芝英街道拥有天行集团、天河铜业、天顺铜 业、永压铜业、浪涛铜业、芝英铜带厂等多家年产万吨以上的再生铜材加工企业。2004 年,永康市生产电解 铜 5.01 万吨,其中,再生铜占 73.7%,生产铜材 12.45 万吨,在生产铜材的铜料中废杂铜约占 90%。 永康资源再生利用企业在规模扩大的同时,废金属利用技术也有了很大的提高。如永压铜业投入数千万 元资金进行技术改造,在超薄、超宽铜带上拥有国内相对优势;万金铜业、天河铜业的关键性技术攻关项目得 到浙江省科技厅的关注;春州铝业开发有自主知识产权的产品,其中,蒸汽式咖啡壶产量全球第一。2004 年, 永康市 16 家产值上亿元的废杂有色金属加工企业的工业总产值、产品销售收入和缴纳税金占全市上亿元企业 缴纳税金的 36%以上。芝英街道 17 家再生铜、再生铝加工企业总产值占街道总产值的 2/3,税收占街道总税 收的 1/2,成为发展经济的主导产业。 永康资源再生利用,由废旧物料回收商、废旧金属市场、利废企业和“中国科技五金城”之间形成完整产 业体系。废旧金属经废旧物料回收商从全国各地及海外运到永康废旧金属市场后,进行拆解细分,供出来的五 金产品依托“中国科技五金城”销往国内外。 永康人通过对铝、铜、钢铁等再生资源的利用,形成了芝英镇以铜板加工业为主、古山镇以铝合金铸造业 为主的企业群。再生资源的利用从家用小五金、衡器,向电动工具、农用车、防盗门、汽摩配、电动滑板车、 电动自行车等大五金延伸。

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废旧金属回收拆解与利用是获取大量的高价值资源的一条捷径。废旧金属资源从国内外汇集到专业市场, 给永康五金制造加工业带来了丰富的自由“零资源”地区跃居“中国五金之都”,这就说明了废旧金属再生利 用基本填补了永康资源短缺的现实需求。 由于竞争日趋激烈,制造业的利润空间正在急剧缩小,降低成本特别是降低基础材料成本已成为提高我 国产品竞争力是重要因素。2003 年以来汽车、摩托车及家电专业市场产品价格均有不同程度的下降,但作为 基础性材料的金属其价格却持续上涨。 再生金属的利用不仅为永康五金制造业降低了材料成本, 并且再生铝在 永康汽车、摩托车等零部件的制造过程中,因其流动性好、容易脱模等因素,有着原铝不能替代的优越性能。 在永康,再生金属基本替代原生金属。以废杂铝冶铸的合金铝,用于五金件、汽摩配件和电机外壳的制 造价格要比用电解铝配置的铝合金每吨至少低 1000 元;用再生铜生产的铜材每吨要比用电解铜生产的低 2000~3000 元。以废杂铝、废杂铜为主体的永康再生资源回收利用,使一个金属资源极度匮乏的永康,有了 充足、廉价的金属原料,永康五金制造在原材料上的价格优势,使它们在激烈的竞争市场中较快地完成了原始 资本积累,为打造“中国五金之都”作了贡献。 2、广东南海大沥模式。 三、中国再生铝供求简述 当铝使用达到一定期限后,便开始进入回收期,结合德国各种铝产品的使用期限及 2000 年的回收率可 以看出回收率最高的是建筑及结构铝构件,最高可达 30 年。使用期限最短的是铝的包装品,仅 6 个月。平均 报废期为 14 年。但中国除有法规规定期限强制报废的产品外,在中国许多产品如家用电器、铝门窗、日用品 等的“服务”年限都比发达国家的长一些,因此预计我国铝制品的报废期为 15 年。至于回收率,德国的平均回 收率在 77%,考虑到我国目前废铝回收系统还未完全建立起来,预计我国废铝的回收率在 75%左右。 1990 年以来我国废铝进口量持续上扬, 已从当时的 5500 吨逐步上升至 2004 年的 120 万吨。 特别是 2002 年以来废铝进口速度明显加快,年均增长达到了 48%。而废铝的出口量每年却很少,一般仅有几千吨,十多 年一直没有变化。2004 年我国共出口 0.365 万吨,而 2005 年 1-11 月仅出口 0.0976 万吨,对于上百万吨的 废铝进口量,出口量可以忽略不计。我国废铝进口量持续大幅攀升,出口量微乎其微,最终导致我国废铝净进 口持续大幅上扬。据海关统计 2005 年我国废铝共进口 168.7 万吨,同比增长 40%。 2000 年德国各种铝产品使用年限及回收率 产品 最高年限/年 最低年限/年 回收率/% 交通运输铝件 20 10 85 建筑及结构 30 15 90 包装铝 0.5 0.083 65 机械装备 20 10 85 电器电子设备 25 15 85 家用电器 20 10 80 其他 15 5 50 按此方法,可以得出中国目前废杂铝的大致产生数量。铝制品使用平均寿命通常为 15 年,技术回收系数 定在 0.75(有些产品虽到报废年限,但会仍在使用,或虽报废但材料因闲置而未回收) 。1990 年中国原铝表观 消费总量约 87 万吨,当年废铝消费预计 25 万吨,累计铝消费中量达 118 万吨。15 年后,也就是 2005 年,中 国国内可回收废铝数量应在 84 万吨左右。 原铝的消费是再生铝回收利用的基础,原铝消费 15 年前的增长速度基本上就是废铝的增长速度。中国铝 工业起步较晚,并且长期以来,铝主要应用于军事领域,民用铝较少。90 年代以前我国铝消费增长十分缓慢。 进入 90 年代之后,我国铝消费增长开始增长,1991 年国内市场原铝消费量为 93.7 万吨,直到 2004 年中国原 铝消费量达到 600 万吨,年均递增率超过 15.3%。由于我国废铝回收期为 15 年,因此可以得出 2006 年开始我 国废铝回收将进入高速增长的阶段,预计年递增 15.3%以上。 我国再生铝的产量基本上等于废铝的净进口量加上废铝的回收量。随着 2002 年以来我国废铝进口量的快 速增加,再加上国内废铝回收数量的逐步增加,最终导致再生铝的产量迅速扩大。据海关统计 2005 年我国废 铝净进口 168.7 万吨。 根据上文计算,2005 年国内回收 84 万吨, 因此 2005 年我国废铝总量达到 252.7 万吨。 考虑到在其熔炼铸造的再生过程中可产生 2%~10%烧损。 预计 2005 年我国再生铝产量 238 万吨左右。 2001 较 年 107 万吨的再生铝产量增长铝 131 万吨,年均增幅达 22%。占 2005 年我国原铝产量 732 万吨的 32.5%, 占 2005 年我国铝生产总量(原铝产量+再生铝产量)的 970 万吨的 24.5%。 长期以来我国铝消费已经达到了一个惊人的数字,我国中国自有统计数据以来积蓄到社会上的各种形式

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的铝如下: 1953~2003 年消费的原铝 4365.12 万吨 1984~2003 净进口的未锻造的铝及铝合金 152.14 万吨 1981~2003 净进口的铝废料 393.36 万吨 1984~2003 净进口的铝材 292.9 万吨 共计 5203.52 万吨 由上数据可见,截止到 2003 年底积蓄的铝已达 5203.52 万吨,这是一笔巨大的财富,表明今后可提供 的废铝资源是有保证的,会一年比一年多。另一方面,我国在很多领域已进入了更新换代的周期,仅以汽车、 家电、电脑、手机为例,其每年的淘汰量已经相当大。同时,电力、电缆、机电设备、电子、通讯、交通、建 筑、装修业淘汰的再生金属资源也与日俱增。据测算,2004-2010 年我国废铝还可再积蓄约 4300 万吨。 实际上中国社会上积蓄的铝远比以上的数字大,因为中国是一个机器、电器、交通运输工具等的大量进 口国,它们都含有一些铝及铝合金工件。另外中国还进口一些废机器与废电器,它们也含有一定量的铝,但并 没有计算在进口的废铝内。因此我国再生铝产量增长潜力十分巨大。 四、中国再生铝工业发展分析 2008 年一季度国内再生铝主要项目一览表 项目名称/单位名称 地点 产能 (万吨) 目前所处阶段 上海新格有色金属有限公司 重庆 20 在建 重庆顺博铝合金公司 重庆 10 在建 广东隆达铝业有限公司 广州清远 10 投产 四川益德再生资源有限公司 四川 10 投产 湖北金洋冶金股份有限公司 湖北 5 在建 合计 55 五、广东南海大沥再生铝产业发展概述 作为中国铝材尤其是民用铝材产业的发祥地,南海目前聚集了 200 多家铝材生产企业,分布在辖内大沥、 官窑、狮山、罗村、丹灶等镇(街道) ,其中以 2003 年被中国建筑金属结构协会授予“中国铝材第一镇”的大沥 最为集中。 大沥是目前中国铝型材企业的密集地, 面积仅占全国十二万分之一的土地上聚集了 110 多家铝型材企业, 年生产能力 60 万吨,占全省的 50%,全国的 35%,2003 年产值 70 多亿元,有 17 家企业产值超亿元。 南海大沥再生铝产业形成了废铝收集、分拣、熔炼、深加工的产业链,达到一定规模的废铝回收、分拣、 再生铝厂超过 200 家中,具有较大规模的 20 多家,从业人员 3 万人成为全国性的废旧铝集散地与再生利用 基地。 南海年铝材产量约占广东省 60%、 全国 40%。 南海有 2 家铝合金轮毂产能均超过 150 万只/纤的企业, 3 家汽车(电器)铝合金压铸件制造厂,年原铝需求量超过 100 万吨,再生铝的市场需求量每年约 40 万吨。 汽车产业是再生铝消费大户,随着日本的丰田、本田、日产纷纷落户广州,再生铝的需求量与日俱增,市场需 求量相当可观,发展潜力和发展前景相当诱人。 以大沥为核心的南海铝型材行业,是目前国内铝材企业最为集中、铝材产业规模最大、铝材产业体系最完备、 产业配套最成熟的地区。现有铝材生产企业150多家,年生产能力80多万吨,约占全国建筑类铝型材市场 40%、广东60%。2003 年产量达52万吨,产品品种达1500个,主要有工业铝材、装饰铝材、铝门 窗、铝家具等。而大沥更是闻名全国的有色金属贸易基地和铝型材产销基地,现有铝型材企业110多家,从 业人员8万多人,年生产能力60万吨,约占全省50%、全国35%。2003 年大沥铝型材产量达40多万 吨,产值超亿元的企业就有17家。 南海铝材产业名牌产品众多,不但有亚铝等 3 个国际品牌,还有为数众多的国内和地方品牌。在目前全 国铝材十强企业内,南海铝材企业占据了三分之一的席位,兴发、坚美、亚洲和凤铝 4 家企业名列全国铝材十 强;伟业、华昌、豪美、凤铝 18 家铝材企业获国家免检产品称号,占全国铝型材免检企业的 46%,广东的 86%;兴发、坚美、亚洲和凤铝 4 家企业产品获得广东省名牌产品称号;此外兴发、亚洲和凤铝 3 家企业还 获得了广东省著名商标称号。2003 年,南海有 12 个铝材产品成为国家免检产品。兴发等骨干企业成为行业 的龙头企业,参与行业质量和产品标准的制订。

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南海铝型材产业在不断发展壮大的同时,培养了亚洲、兴发、坚美、凤铝等一批在行业内具有较大影响力 的知名企业,亚洲铝业就是其中佼佼者之一。经历 12 年的发展,亚洲铝业旗下 5 家铝型材厂产量已达到 14 万吨,是目前亚洲规模最大的铝型材生产商;1998 年 4 月亚洲铝厂有限公司在香港成功上市,成为南海铝型 材行业中第一个涉足资本市场、参与资本运营的企业;2001 年美国第三大铝业公司鹰都铝业集团加盟亚洲铝 业;此后亚铝先后兼并了南海南华和宏佳两家铝材加工厂,并把、新亚、泛亚、中亚等厂“收编”到旗下,使其 在国内外市场份额迅速扩大;亚洲铝业 2002 年、2003 年连续两年被美国著名财经杂志《福布斯》评选为全球 最佳 200 强企业之一,是中国大陆惟一入选的铝业集团。 工艺设备先进 技术力量雄厚 除了牢固的产业基础外, 先进的行业工艺设备和雄厚的技术力量也是南海打造全国最大的有色金属专业产 品区的强劲支撑。 近年来,南海铝材企业加快了熔铸技术、铝箔扎制技术、挤压技术的技改革新,引进了一批国际先进水平 的设备,如挤压机、喷涂线、电泳线、隔热处理等。企业技术进步快,生产档次、工艺、技术有了较大提高和 产品质量迅速提高,新产品不断涌现。目前,南海铝材企业有 10%的主要技术设备与国际先进水平同步,60% 处于国际 90 年代以上水平,有 20%企业的主要技术设备处于国际 80 年代水平。有4家铝材企业名列全国铝 材十强;18 家铝材企业产品获得了国家免检产品称号,占目前全国铝型材免检企业的 46%、广东的 86%;还 有4家企业产品获得了广东省名牌产品称号,另有3家企业产品获得了广东省著名商标称号。此外,先进的技 术水平和质量管理体系也使得南海部分企业成为行业质量和产品标准制订的参与者, 带动了全国铝材行业技术 和质量水平的提高。 南海在巩固铝门窗幕墙产品全国同行业龙头地位的同时, 集装箱铝材、 电子产品散热铝材、 航空航天铝材、 广泛运用于交通运输的特种导电铝材等领域也发展迅速, 开发了众多的装饰铝材及工艺铝材产 品,成为了南海铝材行业新的增长点。南海还是广东乃至全国重要的铝型材出口产区。2003 年3月中国建筑 金属结构协会授予南海大沥“中国铝材第一镇”称号;2004 年1月中国建筑金属结构协会授予南海“中国铝型材 产业基地”称号。? 配套企业齐全 聚集优势明显 铝型材产业是目前南海最大的支柱产业之一,占南海工业总产值的 16%。除铝型材产品外,大沥铝型材 相关配套生产和服务的企业数量数倍于铝型材加工生产企业, 单是为铝型材加工生产企业提供再生铝等原材料 的持牌有色金属加工回收企业就有 97 家,接近大沥铝型材加工生产企业的数量。权威人士透露,大沥有色金 属加工回收企业每年创造出约五分之一铝型材加工生产企业产值的产值。此外,南海区还有铜材、不锈钢、压 铸、冶炼、小五金企业近 2000 家,产值逾 100 亿元。金沙镇则以小五金制品闻名,境内有小五金企业 900 多 家,是广东省科技厅命名的“五金专业镇”。 打破地域界限 再写行业辉煌 基于上述优势, 立足做强做大, 南海区政府在正在大沥召开的铝门窗幕墙行业年会上公布了南海铝型材产 业发展战略, 将创新专业镇的发展方式, 全力打造“中国有色金属专业产品区”。 首先, 突破行政区划上的局限, 在整个南海的范围来考虑产业布局;在产业配套基础的整合方面,把南海及周边地区的相关企业,如狮山的机 械装备工业企业、 小塘汽车零配件企业以及金沙的五金企业等纳入到整个产业体系中来; 其次是突破过去产业 价值链的局限,积极引导和扶持产业链的延伸和完善,往上游的技术研发环节延伸,鼓励工业铝材、新型合金 材料等领域的发展,往下游的终端产品延伸,鼓励工艺铝材以及铝门窗等领域的发展;再次是加快产业结构的 优化升级,积极扶持目前以加工制造为主体的产业,向技术环节、市场环节延伸,不断完善技术研发、工业设 计、信息资讯、会展交流、物流中心等产业配套体系的建设。最终形成一个“以大沥为核心,以现有产业链为 基础,以 3 万亩有色金属工业园和 900 亩广东国际有色金属展览交易中心为载体,以行业协会、广东有色金属 技术创新中心、人才培训基地和软件科技园为服务支撑,在南海及周边区域内集聚,具有全国及全球影响力, 由建筑型材、工业铝材、工艺铝材以及其它新型五金产品构成,集技术研发、生产制造、市场交易、会展物流 等功能于一体的中国最大的有色金属专业产品区”。 政府服务高效 扶持措施过硬 有了雄厚的产业基础, 有了强劲的行业聚集优势, 南海区委、 区政府不仅适时制定了令人鼓舞的宏伟规划, 而且还针对铝型材发展的现实进程作出了一系列扶持政策。 ——在省级南海科技工业园西北片区开辟3万亩土地, 建设南海有色金属工业园, 作为南海铝材产业的新 兴生产基地, 进一步发挥产业聚集功能, 为规模不断壮大、 数量不断增加的铝材企业提供更为广阔的发展空间。 有色金属工业园,分为A区(长虹岭工业园)和B区(有色金属加工区),为不同类型的企业提供多元选择。 目前,A区已经完成一定程度的开发,适合从事铝型材加工和深加工企业;B区具有腹地辽阔、规划科学和配 套完善的特点,能容纳各种规模、各种加工工序以及上下游产品的铝材企业。加工区根据企业的不同需求采用

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多种开发模式。对于大型龙头企业,可以采取“园中园”等成片开发的模式;对于中小企业,将采用建设工业厂 房,出租给企业使用的开发模式。 ——建设广东国际有色金属展览交易中心, 完善产业配套。 作为建设有色金属产业专业产品区的重要配套, 广东国际有色金属展览交易中心位于大沥中部,地处“广佛黄金商贸走廊”,对外交通及其方便,周边铝材企业 分布密集。中心规划面积 900 亩,分为有色金属产品市场、建材市场、企业产品展示中心、科技及中介服务机 构办公区、展览中心、会议中心等功能区。中心将整合各种资源,建设一个集市场交易、物流仓储、品质管理、 金融、信息、技术、会展、行业交流、酒店等功能于一体的综合性行业中心,健全和完善南海有色金属产业配 套体系。 ——推动技术创新,完善中介服务体系。南海铝材及有色金属行业的技术和中介服务体系已经具有一定基 础,今后从下面几个方面进一步完善这一体系: ⑴、建设有色金属期货交易的现货交割点。南海铝材及有色金属原材料使用量非常大,已经有不少企业通 过期货市场进行原材料采购及有色金属方面的期货贸易。 但目前南海还没有现货交割点, 在某种程度上制约了 企业的发展。下阶段,政府将积极开展工作,在南海建设有色金属期货交易的现货交割点,为行业企业有效规 避风险和节约成本提供支持; ⑵、依托广东省铝型材产品质量监督检验站,与国际权威机构合作,引进更先进的检测设备和检测标准, 建设铝型材国际互认的质量检测认证中心,完善行业品质管理体系。通过品质管理规范市场秩序,提高地方产 品整体的质量水准,通过这一平台,帮助南海铝材企业打开国际市场,促进南海铝材产业的国际化发展。 ⑶、完善广东有色金属技术创新中心的服务功能,引进对行业推动作用明显的产学研合作项目,为行业发 展提供技术支撑,做好人才引进和培训工作,储备好人才,满足企业需求; ⑷、完善大沥有色金属网,建设国际化的行业电子商务平台; ⑸、充分发挥行业协会作用,促进铝材行业良性发展。2004 年 2 月 18 日,南海铝型材行业协会正式成立。 今后将通过协会,加强行业自律,更大程度地发挥行业标准和产品标准制订、共性技术研讨、组织参加专业会 展和出外学习等等的作用,加强国际交流与合作,提升南海铝材在全国同行业的地位,树立地区品牌。 ⑹、长期坚持举办全国铝材行业展会,使南海成为行业最新的材料、设备、技术、工艺、产品发布中心; 成为行业全国性的价格、走势、行情的信息源头和权威;成为行业巨头的活动中心;成为行业中外对接的首选 平台。据悉,一年一度的全国铝门窗幕墙行业年会暨新产品展示会将成为南海的“保留节目”。 ——加大扶持力度,建立健全政策支持体系。 (1)、财政每年安排一定资金,设立传统产业技术改造专项资金,以贴息形式,对列入国家、省重点技 术改造项目导向计划之内的项目在资金配套上予以重点支持。 区政府将在本年度财政预算中安排2亿元扶持传 统产业发展,通过这2亿元的引导资金,将会带动近 10 亿元的资金用于行业公共体系建设,其中铝材是重点。 (2)、对铝材生产企业迁入加工区进行技术改造的固定资产投资项目,参照《佛山市南海区招商引资奖 励试行办法》进行奖励。 (3)、铝材产业技术改造购置的设备经税务部门批准可享受加速折旧。 (4)、鼓励和支持南海区大、优、强的铝型材企业定向迁移到南海有色金属加工区,按 2003 年实际纳 税额分档次给予土地价格和土地规模的优惠。 (5)、通过加快出口退税、组织企业出国参展等措施,扩大铝型材产品出口。 第三节 再生铝行业发展中存在的问题 随着汽车轻型化发展趋势要求,国外有 80%再生铝用于汽车工业。中国近几年汽车工业发展快速,未来几 年,中国将是汽车行业增长最快的地区。汽车工业发展为再生铝工业创造了很好的市场条件。 中国再生铝行业发展存在的主要问题 第一是技术水平低下。200 多家再生铝企业,仅有约 10%的企业 ISO9000、QA900 等质量管理体系逐步 推广,众多的回收企业,基本上是以人工操作为主,技术水平比较低。多数小型再生铝企业(熔铸厂)只拥有 小型反射炉等简陋设备,缺乏基本的检测手段,自动化程度低,只能生产低档的铝合金,而且质量稳定性差; 同时,在铝废料的回收、储存、分选、预处理以及冶炼加工过程等方面,还处于粗放经营管理水平,许多具有 较高利用价值的废铝资源以落后的工艺进行处理,造成了资源浪费。 第二环保问题突出。南海、大沥再生铝企业中,只有 10 多家企业通过了 ISO14000 环保质量体系认证, 绝大多企业不符合环保要求。虽然再生铝生产与电解铝生产相比,具有重大的节能、环保和经济优势,但在烟 气、烟尘排放方面存在不少问题,不符合环保要求。特别是企业规模小,环保设施投入不足,拆解废旧物遗留 的油、重金属、残余废弃物、有害气体等污染物,对环境造成不良影响。

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第三是政府、公众对再生资源利用认识不足。再生铝的产业政策严重滞后甚至是空白,对于引导行业发 展极为不利。进入 2005 年我国对废铝回收工业的发展更加重视。国务院 9 月 7 日讨论并原则通过《铝工业发 展专项规划》 和《铝工业产业发展政策》 其中第五条明确指出,要大力发展循环经济, 开发和推广使用高性能、 低成本、低消耗的新型铝产品,发展废杂铝回收再生产业,降低消耗,减少污染,提高铝资源利用率。 第四是产能增长偏快、原料争夺加剧 2008 年一季度再生铝产业产能及原料均有较大幅度增长,但是原料增长明显低于产能增长,再生铝企业 之间的原料争夺越来越激烈。中国作为全球最大的废铝消费国,对国际市场有着很高的依赖性,但是由于近段 时间以来国际废铝价格同国内废铝价格倒挂,致使废铝进口困难重重。同时中国废料进口还面临印度、越南等 发展中国家在海外市场上竞争,再生铝企业面临原料困境。在如此严峻的情况下,尽快建立废铝回收体系,向 国家呼吁放宽废料进口品种, 制定鼓励废料进口的相关政策以及联系多家企业进行废铝联合采购等工作应尽早 提上日程。 第五是再生铝企业面临微利挑战,急需政策驱动 由于废料价格的不断上涨,废铝价格与原铝价差越来越小,再生铝行业竞争不断加剧,行业平均利润不足 3%或者更低,再生铝企业面临微利挑战。急需相关部门出台一系列措施,使其更加理性发展,如对再生资源 利用企业影响较大的废旧物资回收利用经营企业增值税调整方案应加快其出台, 给再生资源利用企业创造一个 更加合理的发展环境,同时循环经济法及其配套措施也急需跟进。 第六是园区发展面临困惑,产业发展环境亟待进一步优化 在国家的大力倡导下,我国再生金属产业取得了长足发展,在国家对再生资源加工处理实行“圈区管理” 政策的引导下,经国家环保部批准已经在国内建立了 10 家再生资源加工园区,但是园区发展也面临困惑。如 国家竭力倡导对废旧物资利用企业实行圈区管理, 同时国家又没有停止对区外废旧物资定点企业的审批, 这样 对园区招商极为不利, 为此各级政府应当鼓励和支持七类拆解企业进入园区进行拆解, 并逐步缩小和减少区外 七类定点企业,对加工园区和交易市场给予优惠政策和税收等政策扶持,各个部门要加大执法和监管力度,为 圈区管理营造公平竞争的市场环境。 第四节 再生铝行业的发展对策及趋势 一、再生铝产业发展战略 在工业用的结构金属中,铝的可回收性是最高的,再生效益也是最大的。由于铝的抗腐蚀性能高,除某些 铝制化工容器与装置外,铝产品在其使用期间几乎不被腐蚀,如建筑铝门窗、高压输配电线、交通运输工具铝 结构与零配件、铝制易拉罐等在其“服务”期间仅发生极少量的腐蚀损失,几乎可得到全部回收。 再生铝是金属铝而不是矿物原料,所以其冶炼加工可以节省大量的能源消耗。废铝回收再生能耗仅相当 于从铝土矿开采-氧化铝提取-原铝电解-铸成锭块所需总能源的 5%。 即与原铝相比,每生产 1 吨再生铝可以节 约 95%的能源。同时可节水 10.05 吨,少用固体材料 11 吨,少排放二氧化碳 0.8 吨、二氧化硫 0.6 吨。再生 铝产业具有明显的节能、环保优势,是一项效益巨大的节能工程。 铝虽有强的抗腐蚀性能, 但在大气中也会或多或少发生一定程度的腐蚀作用, 而受到某些化工物质如碱、 海水、土壤等接触,则会发生较强或猛烈的化学反应,造成环境污染。在废旧铝再生过程中排放的污染物比原 铝生产全过程排放的污染物既少又轻,大致仅相当于后者的 10%。 二、世界再生铝产业发展展望 未来几年,中国将是汽车行业增长最快的地区。汽车工业发展为再生铝工业创造了很好的市场条件。 中 国要在 2010 年实现全面小康,其中一项标准就是人均住房面积要达到 35 平方米,而现在人均住房面积只有 20 平方米;另外,全国有 400 亿平方米房屋,寿命只有二三十年,每年都有 10%要改造。按一般计算方法, 每年铝门窗的需求量多达 5 亿平方米。房地产业的发展,为再生铝工业提供了广阔的发展空间。此外,再生铝 产品加工出口仍有较大潜力。 我国并不具备大力发展原铝的优势,氧化铝的严重供应不足,导致大量进口,从而造成国际氧化铝价格上 扬,进一步导致国内铝厂成本受制于人。近年来我国电力供应日趋紧张,而作为耗电大户的原铝企业消耗了大 量的电力资源, 进一步加大了国内电力供应的负担。 近两年来我国电解铝的急剧扩张已经造成了国内供应过剩, 同时使得电力,煤炭,氧化铝供应严重不足。因此国家对电解铝行业采取产业限制政策。 但是再生铝的发展,既满足了国内对铝的需求,同时节约了 95%的能源,减轻了氧化铝的供应压力,减 少了氧化铝和电解铝生产过程中产生的环境污染。 因此废品回收工业在发达国家是朝阳工业, 受到政府大力支 援。中国也逐步在提高此这方面的认识。在 2003 年 1 月 1 日实施的《中华人民共和国清洁生产促进法》中, 明确规定,对利用废物生产产品的和从废物中回收原料的,税务机关按照国家有关规定减征或免征增值税。 进入 2005 年我国对废铝回收工业的发展更加重视。国务院 9 月 7 日讨论并原则通过《铝工业发展专项规划》

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和《铝工业产业发展政策》其中第五条明确指出,要大力发展循环经济,开发和推广使用高性能、低成本、低 消耗的新型铝产品,发展废杂铝回收再生产业,降低消耗,减少污染,提高铝资源利用率。 2005 年 10 月 8 日温家宝关于制定十一五规划建议的说明中明确指出, 加快建设资源节约型、 环境友好型 社会。要把节约资源作为基本国策,大力发展循环经济,提高资源利用效率,加大环境治理力度,切实保护好 自然生态。 2005 年 10 月 11 日中国共产党第十六届中央委员会第五次全体会议通过《中共中央关于制定国民经济和 社会发展第十一个五年规划的建议》提出发展循环经济,是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发 展的重要途径。完善再生资源回收利用体系,全面推行清洁生产,形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节 约型增长方式。积极开发和推广资源节约、替代和循环利用技术,加快企业节能降耗的技术改造,实行有利于 资源节约的价格和财税政策。在冶金、建材、化工、电力等重点行业以及产业园区和若干城市,开展循环经济 试点,健全法律法规,探索发展循环经济的有效模式。 目前再生铝正在向着法制化与规范化的方向发展, 特别是我国铝产业政策明确提出发展废杂铝回收再生产 业,以及为避免资源和能源的浪费,我国将发展循环经济列入“十一五”计划之后,为我国再生铝行业创造了一 个绝好的外部环境。而对于再生铝行业自身的发展来讲,目前我国废铝回收已经逐渐进入了高峰期,每年进口 的废杂铝持续大幅增加,从而使得我国再生铝工业进入了行业发展的黄金时期。 中国成为全球废铝市场的最大买家近几年中国的铝废碎料进口大幅增加,2004 年进口数量突破 100 万吨, 比上一年猛增 85%,2005 年进口达到 168.7 万吨。进口废铝来自全球 77 个国家和地区,但从数量看,集中 在北美、欧洲等发达国家和地区。 第五节、再生铝工艺简介 1 铝合金再生生产典型工艺 1.1 再生铝熔炼工艺特点 再生铝是以回收来的废铝零件或生产铝制品过程中的边角料以及废铝线等为主要原材料, 经熔炼配制生产 出来的符合各类标准要求的铝锭。 这种铝锭采用回收废铝, 而有较低的生产成本, 而且它是自然资源的再利用, 具有很强的生命力,特别是在当前科技迅猛发展,人民生活质量不断改善的今天,产品更新换代频率加快,废 旧产品的回收及综合利用已成为人类持续发展的重要课题, 再生铝生产也就是在这样的形式下应运而生并具有 极好的前景。 由于再生铝的原材料主要是废杂铝料, 废杂铝中有废铝铸件 (以 Al-Si 合金为主)、 废铝锻件 (Al-Mg-Mn、 Al-Cu-Mn 等合金)、型材(Al-Mn、Al-Mg 等合金)废电缆线(以纯铝为主)等各种各样料,有时甚至混杂入 一些非铝合金的废零件(如 Zn、Pb 合金等),这就给再生铝的配制带来了极大的不便。如何把这种多种成分 复杂的原材料配制成成分合格的再生铝锭是再生铝生产的核心问题, 因此, 再生铝生产流程的第一环节就是废 杂铝的分选归类工序。分选得越细,归类得越准确,再生铝的化学成分控制就越容易实现。 废铝零件往往有不少镶嵌件, 这些镶嵌件都是些以钢或铜合金为主的非铝件, 在熔炼过程中不及时地扒出, 就会导致再生铝成分中增加一些不需要的成分(如 Fe、Cu 等)因此,在再生铝熔炼初期,即废杂铝刚刚熔化 时就必须有一道扒镶嵌件的工序(俗称扒铁工序)。把废杂铝零件中的镶嵌件扒出,扒得越及时、越干净,再 生铝的化学成分就越容易控制。扒铁时熔液温度不宜过高,温度的升高会使镶嵌件中的 Fe、Cu 元素溶入铝液。 各地收集来的废杂铝料由于各种原因其表面不免有污垢, 有些还严重锈蚀, 这些污垢和锈蚀表面在熔化时 会进入熔池中形成渣相及氧化夹杂, 严重损坏再生铝的冶金质量。 清除这些渣相及氧化夹杂也是再生铝熔炼工 艺中重要的工序之一。采用多级净化,即先进行一次粗净化,调整成分后进行二级稀土精变,再吹惰性气体进 一步强化精炼效果,可有效的去除铝熔液中的夹杂。 废铝料表面的油污及吸附的水分, 使铝熔液中含有大量气体, 不有效的去除这些气体就使冶金质量大大下 降,强化再生铝生产中的除气环节以降低再生铝的含气量是获得高质量再生铝的重要措施。 2 再生铝原材料组成及预处理 2.1 再生铝原材料组成 2.1.1 废杂铝来源 目前我国再生铝厂利用的废杂铝主要来源于两方面,一是从国外进口的废杂铝,二是国内产生的废杂铝。 1、进口废杂铝 最近几年国内大量从国外进口废杂铝。就进口废杂铝的成分而言,除少数分类清晰外大多数是混杂的。一 般可以分为以下几大类: ①单一品种的废铝

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此类废铝一般都是某一类废零部件,如内燃机的活塞,汽车减速机壳、汽车轮毂、汽车前后保险栓。铝门 窗等。这些废铝在进口时已经分类清晰,品种单一,且都是批量进口,因此是优质的再生铝原料。 ②废杂铝切片 废杂铝切片又简称切片, 是档次较高的废杂铝。 之所以称之为切片, 是因为许多发达国家在处理报废汽车、 废设备和各类废家用电器时,都采用机械婆娑的方法将其破碎成碎料,然后再进行机械化分选,分选出的废铝 就是废铝切片。另外,回收部门再处理一些较大体积的废铝部件时也采用破碎的方法将其破碎成碎料,此类碎 料也称之为废铝切片。废铝切片运输方便,且容易分选,质地也比较纯净,也是优质废铝料。目前再国际市场 的废铝贸易中,切片的占有量最大,各类切片正向标准化发展。就切片的成分而言,一般分为几个档次,其中 档次高的切片都是比较纯净的各种废铝及其合金的混合物, 绝大部分不用任何处理即可入炉熔炼, 少量的档次 较低的切片含不同数量的其他杂质,一般含废铝再 80%~90%以上,其中杂质主要时废钢铁和废铜等有色金属, 还含有少量的废橡胶等,经人工挑选之后,得到纯净的废铝料。废铝切片冶炼也比较容易,熔炼时入炉方便, 容易除杂,熔剂消耗少,金属回收率高,能耗低,加工成本亦低,很受用户欢迎,一般大型再生铝厂均以切片 为主要原料。 优质的废铝切片比其他废铝价格贵,适应大规模的现代化企业,且在国际市场上很难购到,因此我国除独 资或合资企业自己进口外,一般再生铝厂很少用此种废料。 ③混杂的废铝料 此类废杂铝成分复杂,物理形状各异,除废杂铝之外,还含有一定数量的废钢铁、废铅、废锌等金属和废 橡胶、废木料、废塑料、石子等,有时部分废铝和废钢铁机械结合在一起,此类废料成分复杂,少量废铝块度 较大,表面清晰,便于分选。此类废料在冶炼之前必须经过预分选处理,即人工挑出废钢和其他杂质。 ④焚烧后的含铝碎铝料 此种铝料是档次较低的一种含铝废料, 主要是各种报废家用电器等的粉碎物, 分选出一部分废钢后再经焚 烧形成的物料。焚烧的目的是除去废橡胶、废塑料等可燃物质。这类含铝废料一般铝含量在 40%~60%左右, 其余主要是垃圾(砖块石块)、废钢铁、极其少量的铜(铜线)等有色金属。铝的块度一般在 10 厘米以下, 在焚烧的过程中,一些铝和熔点低的物质如锌、铅、锡等都熔化,与其他物料形成表面玻璃状的物料,肉眼难 以辨别,无法分选。 ⑤混杂的碎废铝料 此种废料是档次最低的废铝,其成分十分复杂,其中含各种废铝在 40%~50%,其余是废钢铁、少量的铅 和铜,大量的垃圾、石子和土、废塑料、废纸等,泥土约占 25%,废钢占 10%~20%,石子占 3~5%。 2、国内回收的碎废铝料 国内回收的废杂铝大多纯净,基本不含杂质(人为掺杂除外),基本可分为三大类,即回收部门常说的废 熟铝,废生铝和废合金铝,废生铝主要是废铸造铝和废合金铝。多以废机器零件(如废汽车零件、废模具、废 铸铝锅盆、内燃机活塞等)。废熟铝一般指铝含量在 99%以上的废铝(如废电缆、废家用餐具、水壶等)。废 合金铝(如废飞机铝、铝框架等)。就生产部门而言,可分为生活废铝和工业废铝。 ①产生于生活领域的废铝 如废家用餐具、水壶废铸铝锅盆、废家用电器中的废铝零件、废导线、废包装 物等。报废机电设备中的铝及其合金的废机器零件(如废汽车零部件、废飞机铝、废模具、废内燃机活塞、废 电缆、废铝管等。 ②生产企业产生的废铝料 此种废铝一般称为新废料,主要包括铝及其合金在生产过程中生的废铝,铝材 在加工过程中产生的边角料、废次材;机械加工系统产生的铝及其合金的边角料、铝屑末及废产品;电缆厂的 废铝电缆以及铸造行业产生的浇冒口和废铸件等,新废料除粘有油污的屑末之外,都是档次较高的废铝料,如 果在企业产生废料时能清晰的分类保存,利用价值极高。 ③熔炼铝和铝合金生长过程中产生的浮渣 此种废料即常说的铝灰, 凡是有熔融铝的地方就会有铝灰产生, 例如在铝的生产、熔炼、加工和废铝再生过程中都会产生大量铝灰,尤其以废杂铝再生熔炼过程中产生的铝灰 为多,废杂铝的成分复杂、杂质越多,表面污染越严重,铝灰就越多。铝灰的含铝量与所选用的覆盖剂和熔炼 技术有关,一般含铝量在 10%以下,高的可达 20%以上。 2.1.2 废杂铝的组成特点 废杂铝的主要来源是工业废料、回收料、以及铸造浇冒系统。其组成相对比较复杂。多数情况下,其中含 有较多的外来杂质,包括各种有机质如塑料类物质、水分等,这类物质在熔炼过程进行之前如果不清理干净, 会造成合金熔体严重吸气,在随后的凝固过程中产生气孔、疏松等缺陷。此外一些非铝金属的混入同样会使材 料的成分不合格,性能恶化。各种非金属矿物的混入造成的非金属夹杂,也会使材料的性能品质下降。正因这

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样的特点,在再生铝生产流程中第一个重要环节就是废杂铝的预处理,以尽可能地净化原料,把不利于再生铝 质量的因素减少到最低程度。 2.2 废杂铝的预处理 2.2.1 国内废杂铝预处理基本原则 由于废杂铝的组成相当复杂,因此以其作为主要原料进行合金的二次加工必须对原材料进行必要的预处 理。 理论上讲所有杂质均应该全部去除,实际工业过程中考虑到成本因素,只能解决主要矛盾。通常的处理原 则是: 对原材料按照材料成分进行大的分类,分类依据是使其接近某种牌号铝合金的成分。 对已经分类的铝合金废料进行必要的拆解,去除大块的非铝金属或有机杂质。 对原材料进行必要的清洁,包括用水或有机溶剂清洗,喷砂等。 经过以上处理的废杂铝就可以作为合金熔炼的基本原料进行使用。 2.2.2 废杂铝预处理现状 废杂铝的预处理目的一是去除废杂铝中夹杂的其他金属和杂质, 二是把废杂铝按其成分分类, 使其中的合 金成分得到最大程度的利用。三是将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉。预处理最终的结果是将废铝 处理成符合入炉条件的炉料,四是使含铝废料中的铝(含氧化铝)得到最经济最合理的利用。 国内废杂铝预处理技术还十分简单和落后, 即使在大型的再生铝厂, 对废杂铝的预处理也没有比较先进的 技术。从目前来看,主要采用以下几种预处理技术。 ①品种单一或基本不含其他杂质的废杂铝一般不作复杂的预处理, 只是按废料的品种和成分分类, 单独堆 放,单一品种的废铝在利用时只要抽查化验出一个成分,即可知晓批量的成分,是优质的再生铝原料,一般不 作任何预处理即可入炉熔炼。在熔炼某一合金时,往往选用相应成分和品种的废铝直接加入大型反射炉熔炼, 这样可很容易的熔炼成相应牌号的铝合金。一些含铜、含锌高的废铝,还可作为调整成分用的中间合金。在采 用小型反射炉或坩埚炉的企业,则要根据需要对体积大的废铝破碎成符合入炉规格的料块。 ②对于档次较高的废铝切片,其中主要成分有铸造铝合金、合金铝、纯铝等,其中前两项的牌号众多,目 前还很难按牌号分类, 在大型再生铝厂, 一般只经过筛分除去混入的泥土等, 即直接入炉熔炼。 小型再生铝厂, 对此类废铝则要人工将其分成铸造铝合金、合金铝和纯铝,然后分别利用。 ③对于低档次的切片和焚烧过的碎废铝料(后者大型再生铝厂一般不用)要进行复杂的分选,因其成分复 杂,除废铝之外还含有废铜、废钢、废铅等金属,并含有其他废弃物。对此类废料的分选主要靠人工,一是筛 分筛出泥土和垃圾,然后用手工分选。手工分选大多都在操作台进行,主要靠工人目测和经验进行挑选,先分 选出非金属废料,然后分选废金属,其中对废铜和废纯铝的挑选格外精心,因废铜可增加产值,纯铝废料例如 废铝线等,都是再生熔炼中调整成分的上等原料。分出的废铝是混杂的,一般不再细分。 目前国内废铝的预处理基本上还没有实现机械化和自动化,主要靠人工,使用的工具是磁铁、钢锉,凭的 是经验, 这种分选方法效率低、质量差、成本高, 且废铝中的铜等有色金属大部分都被污染,手工分选难度大, 已远远落后。急需研究先进的废铝预处理技术。 2.3 先进的废杂铝预处理技术 先进的废杂铝预处理技术的目的是实现废杂铝分选的机械化和自动化, 最大限度地去除金属杂质和非金属 杂质,并使废杂铝有效地按合金成分分类分选,最理想的分选方法是按主合金成分把废铝分成几大类,如合金 铝,铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度, 并可综合利用废铝中的合金成分,尤其是含锌,铜,镁高的废铝,都要单独存放,可作为熔炼铝合金调整成分 的中间合金原料。目前先进的废杂铝预处理技术主要有: ①风选法分离废纸、废塑料和尘土。各种废铝或多或少地含有废纸、废塑料薄膜和尘土,较为理想的工艺 是风选法。 风选法的工艺简单, 能够高效率地分离出大部分轻质废料, 但采用风选法需要配备较好地收尘系统, 避免灰尘对环境的污染,分选出地废纸,废塑料薄膜一般不宜再继续分选,可作燃料用。 ②采用磁选设备分选出废钢等磁性废料。 铁是铝及其合金中的有害物质, 对铝合金的机械性能的影响最大, 因此应在预处理工序中最大限度地分选出杂铝中的废钢铁。 对废铝切片和低档次地废铝料。 分选废钢铁的较为 理想地技术是磁选法。这种方法在国外已经被大量采用,磁选法的设备比较简单,磁源来自电磁铁或永磁铁, 工艺的设计有多种多样,比较容易实现地是传送带的十字交叉法。传送带上的废铝沿横向运动,当进入磁场之 后废钢铁被吸起而离开横向皮带,立即被纵向带带走,运转的纵向皮带离开磁场之后,废钢铁失去了引力而自 动落地并被集中起来。磁选法的工艺简单,投资少,很容易被采用。磁选法处理的废铝料的体积不宜过大,一 般的切片和碎铝废料都比较适合,大块的废料要经过破碎之后才能进入磁选工艺。

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磁选法分选出的废钢铁还要进一步处理,因有一些废钢铁器件中有机械结合的以铝为主的有色金属零部 件,很难分开,如废铝件上的螺母、电线、键、水暖件、小齿轮等,对这部分的分选是十分必要的,因为分选 出的有色金属可以提高价值并提高废钢铁的档次,但分选难度较大,一般采用手工拆解和分选,但效率低。为 提高生产效率,对于分选出的难拆解的铝和钢铁的结合件,最有效的处理办法是在专用的熔化炉中加热,使铝 熔化后扒出废钢铁。 ③水为介质的浮选法分选轻质杂质 废杂铝中夹杂的废塑料、废木头、废橡胶等轻质物料,可以采用以水 为介质的浮选法。主要设备是螺旋式的推进器,废铝随螺旋推进器推出,在整个过程中,风选过程中剩余的泥 土和灰尘等易溶物质大多溶于水中, 并被水冲走, 进入沉降池。 污水在经过多道沉降澄清之后, 返回循环使用, 污泥定时清除。此种方法可以全部分离比重小于水的轻质物质,是一种简便易行的方法。 ④从废铝中分选铜等重有色金属的技术。 废铝中的铜等重有色金属基本上都被油污所沾污,用人工分选 的方法从废料中分选出重有色金属的难度较大。有效的方法是抛物选矿法。 这种方法利用各种体积基本相同 的物体在受到相同的力被抛出时落点不同的原理。 可以把废杂铝中密度不同的各种废有色金属分开。 用相同的 力沿直线射出密度不同而体积基本相同的物体时,各种物体沿抛物线方向运动,在落地时的落点不同。最简单 的试验可以在水平的传送带上进行,当混杂的废料在传送带随传送带高速运转,当运转到尽头时,废杂铝沿直 线被抛出,由于各种废弃物的重力不同,分别在不同点落地,从而达到分选的目的。 此种方法可使废铝、 废铜、 和其他废物均匀地分开。根据此种原理设计的设备已在国外采用,但昂贵地价格使人望而生畏。国内正处于研 究阶段。 ⑤废铝表面涂层的预处理 许多废铝的表面都涂有油漆等防护层,尤其使废铝包装容器,数量最大的是废 易拉罐等包装容器和牙膏皮等。在小型冶炼厂,对此废料一般不作任何预处理就直接熔炼,漆皮在熔炼过程重 燃烧掉。但此类废料都是薄壁,漆皮在燃烧过程中会使部分铝氧化,并增加了铝中的杂质和气泡。比较先进的 再生铝工艺一般在熔炼之前都要经预处理将涂层处理掉, 主要技术有干法和湿法。 湿法就是用某种溶剂浸泡废 铝,使漆层脱落或被溶剂溶掉,此法的缺点是废液量大,不好处理。一般不宜采用。干法即火法,一般都采用 回转窑焙烧法。 焙烧法的主要设备是回转窑,其最大的优点是热效率高,便于废铝于碳化物的分离。焙烧的热源来之加热 炉的热风和废铝漆层炭化过程中产生的热。生产时,回转窑以一定速度旋转,废铝表面的漆层在一定的温度下 逐渐炭化,由于回转窑的旋转,使得物料之间相互碰撞和震动,最后炭化物从废铝上脱落。脱落的炭化物一部 分在回转窑的一端收集,还有一部分在收尘器中回收。 废杂铝的预处理是废铝再生利用工艺的重要组成部分,随着再生铝技术水平的提高,预处理技术将越来 越重要。使非铝物质与废铝及其合金完全分离,高效率的将废铝按照合金的牌号分类,达到废杂铝最有效地综 合利用,这正是再生铝技术中预处理技术研究的发展方向。 再生铝的熔炼 3.1 熔炼的目的 金属合金熔炼的基本任务就是把某种配比的金属炉料投入熔炉中, 经过加热和熔化得到熔体, 再对熔化后 的熔体进行成分调整, 得到合乎要求的合金液体。 并在熔炼过程中采取相应的措施控制气体及氧化夹杂物的含 量,使符合规定成分(包括主要组元或杂质元素含量),保证铸件得到适当组织(晶粒细化)高质量合金液。 由于铝元素的特性,铝合金有强烈的产生气孔的倾向,同时也极易产生氧化夹杂。因此,防止和去除气体 和氧化夹杂就成为铝合金熔炼过程中最突出的问题。 为了获得高质量的铝合金液, 对其熔炼的工艺就必须严格 把关,并采取措施从各个方面加以控制。 3.2 熔炼工艺 铝合金熔炼过程如下: 装炉→熔化(加铜、锌、硅等)→扒渣→加镁、铍等→搅拌→取样→调整成分→搅拌→精炼→扒渣→转炉 →精炼变质及静置→铸造。 装炉 正确的装炉方法对减少金属的烧损及缩短熔炼时间很重要。对于反射炉,炉底铺一层铝锭,放入易 烧损料, 再压上铝锭。 熔点较低的回炉料装上层, 使它最早熔化, 流下将下面的易烧损料覆盖, 从而减少烧损。 各种炉料应均匀平坦分布。 熔化 熔化过程及熔炼速度对铝锭质量有重要影响。当炉料加热至软化下榻时应适当覆盖熔剂,熔化过程 中应注意防止过热,炉料熔化液面呈水平之后,应适当搅动熔体使温度一致,同时也利于加速熔化。熔炼时间 过长不仅降低炉子生产效率,而且使熔体含气量增加,因此当熔炼时间超长时应对熔体进行二次精炼。 扒渣 当炉料全部熔化到熔炼温度时即可扒渣。扒渣前应先撒入粉状熔剂(对高镁合金应撒入无钠熔剂)。 扒渣应尽量彻底,因为有浮渣存在时易污染金属并增加熔体的含气量。

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加镁与加铍 扒渣后,即可向熔体中加入镁锭,同时应加熔剂进行覆盖。对于高镁合金,为防止镁烧损, 应加入 0.002%~0.02%的铍。铍可利用金属还原法从铍氟酸钠中获得,铍氟酸钠是与熔剂混合加入。 搅拌 在取样之前和调整成分之后应有足够的时间进行搅拌。搅拌要平稳,不破坏熔体表面氧化膜。 取样 熔体经充分搅拌后,应立即取样,进行炉前分析。 调整成分 当成分不符合标准要求时,应进行补料或冲淡。 熔体的转炉 成分调整后,当熔体温度符合要求时,扒出表面浮渣,即可转炉。 熔体的精炼 变质成分不同,净化变质方法也各有不同。 3.3 成分调整 在熔炼过程中,金属中各元素均由于它们自身的氧化而减少,它们被氧化程度的多少,不仅与本身对氧的 亲和力的大小有关之外,还与该元素在液体合金中的浓度(活度)、生成氧化物的性质、以及所处的温度等因 素有关。一般来说,对氧亲和力较大的元素损失多些,铝、镁、硼、钛和锆等对氧亲和力很强;碳、硅、锰等 其次;铁、钴、镍、铜及铅等较弱。所以,在熔炼合金中对氧亲和力较强的元素,将要被“优先氧化”而造成 过多的损耗;相反,那些对氧亲和力较弱的元素,则能相对的受到“保护”而损耗少些。 通过熔炼后, 合金化学成分中某元素因氧化损耗而使其含量增加或降低, 应视该元素与基体金属元素的相 对损耗而定。 相对损耗多的元素其含量将降低, 称为“烧损”; 相对损耗少的元素, 含量将增加, 可称“烧增”; 为能正确控制熔体的化学成分,在选配金属炉料时,应考虑到熔炼后的变化,在各元素加入量上进行相应的补 偿。 在实际的熔炼中,合金中元素的烧损程度,还受原材料品质、熔剂及炉渣、操作技术、特别是生成氧化物 的性质的影响。 3.4 熔炼过程中气体和氧化物的防止 前面已经谈到,铝液中气体及氧化夹杂的主要来源是 H2O,而 H2O 则是从搅入铝液的表面氧化膜上、炉料 表面(特别是受潮气腐蚀的炉料)、熔化浇注工具以及精炼剂、变质剂中带入铝液。而搅入铝液的氧化膜以及 夹杂物较多的低品级炉料(如溅渣、碎块重熔锭)将在铝液中形成氧化物夹杂物。为此,应从熔炼浇注过程中 注意下列各点: ①坩锅和熔化浇注工具 使用前应仔细地除去粘附在表面的铁锈、氧化渣、旧涂料层等脏物,然后涂上新涂料,预热烘干后方可使 用。熔化浇注工具和转运铝液的坩锅在使用前均应充分预热。 ②炉料 炉料在使用前应保存在干燥处, 如炉料已经受潮气腐蚀则在配料前进行吹砂以除去表面腐蚀层。 回炉料表 面常常粘附砂子(SiO2),部分 SiO2 和铝液会发生下列反应: 4 Al + 3 SiO2 → 2 Al2O3 + 3 Si 所生成的 Al2O3 及剩余 SiO2 均在铝液中形成氧化夹杂,故在加这类料前也应经吹砂后使用。由切屑、溅 渣等重熔铸成锭的三级回炉料中常含有较多氧化夹杂物及气体, 故其使用量应受到严格的限制, 一般不超过炉 料总量的 15%,对重要铸件则应完全不用。炉料表面也不应有油污、切削冷却液等物,因为各种油脂都是具有 复杂结构的碳氢化合物,油脂受热而带入氢。 炉料在加入铝液时必须预热至 150~180℃以上,预热的目的一方面时是为了安全,防止铝液与凝结在冷 炉料表面上的水分相遇而发生爆炸事故;另一方面是为防止将气体和夹杂物带入铝液。 ③精炼剂、变质剂 因其中有些组元很易吸收大气中的水分而潮解,有些则本身含有结晶水。因此,在使用前应经充分烘干, 某些物质如 ZnCl2 则需经重熔去水份后方能使用。 ④熔化、浇注过程的操作 熔化搅拌铝液应平稳,尽量不使表面氧化膜及空气搅入铝液中。应尽量减少铝液的转注次数,转注时应减 低液流的下落高度和减少飞溅。浇注时浇包嘴应尽量接近浇口杯以减少液流的下落高度,并应匀速浇注,使铝 液的飞溅及涡流减至最少。在浇注完铸件后,勺中剩下的铝液不应倒回坩埚而浇入锭模,否则将使铝液中氧化 夹杂不断增加。 在坩埚底部约 50~100mm 深处的铝液中沉积有较多量的 Al2O3 等夹杂物, 因此不能用来浇注铸 件。 ⑤熔炼温度、熔炼及浇注过程的持续时间 升高温度将加速铝液与 H2O、O2 之间反应,氢在铝液的溶解度也随熔炼温度的升高而急剧增加,当温度高 于 900℃时,铝液表面氧化膜成为不致密的,更使上述反应显著加剧,故大多数铝合金的熔炼温度一般不超过

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760℃。至于铝液表面氧化保护膜疏松的铝-镁合金,铝液与 H2O、O2 间的反应对温度的升高更为敏感,因此 对铝镁合金的熔炼温度限制更严(一般不超过 700℃)。 熔炼及浇注过程的持续时间(尤其是精炼后至浇注完毕相距的时间)越长,则铝液中之气体及氧化夹杂物 含量也越高。因此,应尽量缩短熔炼及浇注的持续时间,特别是应尽量缩短精炼至浇注完毕的时间,工厂中一 般要求规定在精炼后 2 小时内浇完,如浇不完则应重新精炼,在天气潮湿地区以及铸件要求针孔度级别较高, 或是易产生气孔、夹杂的合金,则浇注时间应限制得更短。 4 再生铝的精炼 当金属熔化成分调整完毕后,接下来就是铝液的精炼工序。铝合金精炼的目的是经过采取除气、除杂措施 后获得高清洁度的、低含气量的合金液。精炼有下列几种方法: 加入氯化物(ZnCl2、MnCl2、AlCl3、C2Cl6、TiCl4 等); 通气法(通入 N2、、Cl2 或 N2 和 Cl2 混合物); 真空处理法; 添加无毒精炼剂法; 超声波处理 按其原理来说,精炼工序有二方面的功能:对溶解态的氢,主要依靠扩散作用使氢脱离铝液;对氧化物夹 杂,主要通过加入熔剂或气泡等介质表面的吸附作用来去除。 4.1 除气 一般都是采用浮游法来除气, 其原理是在铝液中通入某种不含氢的气体产生气泡, 利用这些气泡在上浮过 程中将溶解的氢带出铝液,逸入大气。为了得到较好的精炼效果,应使导入气体的铁管尽量压入熔池深处,铁 管下端距离坩锅底部 100~150 毫米, 以使气泡上浮的行程加长, 同时又不至于把沉于铝液底部的夹杂物搅起。 通入气体时应使铁管在铝液内缓慢地横向移动, 以使熔池各处均有气泡通过。 尽量采用较低地通气压力和速度, 因为这样形成的气泡较小,扩大了气泡的表面积,且由于气泡小,上浮速度也慢,因而能去除较多的夹杂和气 体。同时,为保证良好的精炼效果,精炼温度的选择应适当,温度过高则生成的气泡较大而很快上浮,使精炼 效果变差。温度过低时铝液的粘度较大,不利于铝液中的气体充分排出,同样也会降低精炼效果。 用超声波处理铝液也能有效地除气。它的原理是通过向铝液中通入弹性波,在铝液内引起“空穴”现象, 这样就破坏了铝液结构的连续性, 产生了无数显微真空穴, 溶于铝液中的氢就迅速地逸入这些空穴中成为气泡 核心,继续长大后呈气泡状逸出铝液,从而达到精炼效果。 4.2 除杂 对于非金属夹杂, 使用气体精炼方法能够有效去除, 对于要求较高的材料还可以在浇注过程中采用过滤网 的方法或使熔体通过熔融熔剂层进行机械过滤等来去除。 对于金属杂质,一般的处理方法是化有害因素为有利因素。即通过合金化方法将其变为有益的第二相,以 利于材料性能的发挥。如果一定要去除的,多数情况下是利用不同元素沸点差异进行高温低压选择性蒸馏,来 达到除去金属杂质的目的。 由含铝废料熔炼成的铝合金往往含有超标的金属元素,应尽量将其除去。可以采用选择性氧化,可将与氧 亲和力比铝与氧亲和力大的各种金属杂质从熔体中除去。例如,镁、锌、钙、锆等元素,通过搅拌熔体而加快 这些杂质元素的氧化, 这些金属氧化物不溶于铝液中而进入渣中, 这样就可以通过撇渣而将其从铝熔体中去除。 还可以利用溶解度的差异的方法来除去合金中的金属杂质。 例如将被杂质污染的铝合金与能很好溶解铝而 不溶解杂质的金属共熔,然后用过滤的方法分离出铝合金液体,然后用真空蒸馏法将加入的金属除去。通常用 加入镁、锌、汞来除去铝中的铁、硅和其他杂质,然后用真空蒸馏法脱除这些加入的金属。例如将被杂质污染 的铝合金与 30%的镁共熔后, 在近于共晶温度下将合金静置一段时间, 滤去含铁和硅的初析出晶相, 再在 850℃ 下真空脱镁,此时蒸气压高的杂质如锌、铅等也与镁一起脱除,除镁后的纯净铝合金即可铸锭。 为了进一步提高铝合金液质量, 或者某些牌号铝合金要求严格控制含氢量及夹杂物时, 可采用联合精炼法, 即同时使用两种精炼方法。 比如氯盐-过滤联合精炼, 吹氩-熔剂联合精炼等方法都能获得比单一精炼更好的 效果。 5 组织控制与变质处理 5.1 亚共晶和共晶型铝硅合金的变质处理 铝硅合金共晶体中的硅相在自发生长条件下会长成片状, 甚至出现粗大的多角形板状硅相, 这些形态的硅 相将严重的割裂 Al 基体,在 Si 相的尖端和棱角处引起应力集中,合金容易沿晶粒的边界处,或者板状 Si 本 身开裂而形成裂纹,使合金变脆,机械性能特别是延伸率显著降低,切削加工功能也不好。为了改变硅的存在 状态,提高合金的力学性能,长期以来一直采用变质处理技术。

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对共晶硅有变质效果的元素有:钠(Na),锶(Sr),硫(S),镧(La),铈(Ce),锑(Sb),碲(Te)等。目前 研究主要集中在钠,锶,稀土等几种变质剂上。 一:钠变质(Na) 钠是最早而最有效的共晶硅变质元素,加入方式有金属钠,钠盐及碳酸钠三种。 金属钠 最初采用的变质剂是金属 Na,钠的变质效果最佳,可以有效的细化共晶组织,加入较小的量(约 0.005%~0.01%),即可把共晶硅相从针状变质成为完全均匀的纤维状。但采用金属 Na 变质存在一些缺点, 首先变质温度为 740℃,已接近 Na 的沸点(892℃),因此铝液容易沸腾,产生飞溅,促使铝液氧化吸气,操 作不安全,其次,Na 比重小(0.97),变质时富集在铝液表面层,使上层铝液变质过度,底部则变质不足, 变质效果极不稳定. 同时,Na 极易与水气反应生成氢气,增加铝液的含气量。Na 化学性质非常活泼,在空气 中极易和氧气等反应,一般要浸泡在煤油中保存,在使用前必须除去煤油,这也是一件难度很大的事情,但不 除去又会给铝液中带入气体和夹杂。 钠盐 生产中一般应用的变质剂是含 NaF 等卤盐的混合物,利用钠盐和铝反应生成钠而起变质作用。但这 些钠盐极易带入水气,会增大合金吸气氧化倾向,同时这些钠盐对环境具有腐蚀作用,对身体健康有损害。 碳酸钠 以碳酸钠为主的变质剂是应克服采用上述钠盐变质的环保问题而开发的无公害变质剂。也即利用 碳酸钠和铝、镁在高温下反应,生成钠而起到变质作用,此反应过程和反应产物都是无毒的。同样,这类无公 害变质剂也存在着吸水而增加铝合金吸气氧化倾向的问题。 采用钠变质的还有一个不容忽视的缺点就是变质效果维持时间短,即是一种非长效变质剂。Na 盐变质剂 的有效期只有 30~60min,超过此时间,变质效果自行消失,温度愈高,失效也愈快,因此,要求变质过的铝 液必须在短时间内用掉,重熔时,必须重新变质。而且,精确控制钠变质过程是困难的。所以,目前在不少场 合,钠变质正逐渐被一些长效变质方法所取代。 二:锶变质(Sr) 锶(Sr)是一种长效变质剂,变质效果与 Na 相当,且不存在 Na 变质的缺点,是颇有前途的变质剂。英国、 荷兰等国从 80 年代初就开始推广应用锶(Sr)变质方法。目前,对于锶变质,国内外做了不少研究,我国使 用锶(Sr)代替 Na 或 Na 盐的规模也在日益扩大。Sr 变质有如下优点:①变质效果良好,有效期长;②变质操 作时,无烟,无毒,不污染环境,不腐蚀设备、工具,不损害健康,操作方便;③易获得满意的力学性能;④ 回炉料有一定的重熔变质效果;⑤铸件成品率高,综合经济效益显著。但是,实践表明,变质后的合金易产生 缩松,并会增加铸件的针孔度,降低合金的致密性,出现力学性能衰退的现象。 三:锑变质(Sb) 锑(Sb)可使共晶硅由针状变为层片状。为获得层片状,其最佳加入范围通常为 0.15%~0.2%。它的变 质效果不如 Na 和 Sr。 加锑变质一个突出优点是变质时间长 小时以上)锑的熔点 630.5℃, (8 。 密度为 6.68g/Cm3, 所以,比较容易控制锑含量,不易造成变质不足和过变质现象,也不增大铝液的吸气与氧化夹杂倾向,但它的 变质效果受冷却速度的影响较大, 对金属型和冷却较快的铸件有较好的变质效果, 但对缓冷的厚壁砂型铸件变 质效果不明显,所以使用上受到一定限制。 四:碲变质(Te) 碲是国内研究成的变质剂,碲变质的作用和锑变质相似,其作用是促使硅以片状分枝方式被细化,而不能 变为纤维状,但变质效果比锑强。其变质效果具有长效性,变质后经 8 小时或重熔效果不变。同样的,它的变 质效果受冷却速度的影响也较大。 五:钡变质 Ba 对共晶 Si 具有良好的变质作用。与 Na,Sr,Sb 相比较,Ba 的变质效果比较长效,加入量范围宽,加 入 0.017%到 0.2%的 Ba,都能获得良好的变质组织。加入 Ba 后,合金的抗拉强度明显提高,连续重熔,变质 效果仍能保持,其变质效果令人满意。采用 Ba 变质的不足之处是对铸件的壁厚敏感性大,对厚壁铸件的变质 效果差,为了获得良好的变质效果,必须快冷。同时,Ba 对氯化物敏感,一般不用氯气或氯盐来精炼。 六:稀土变质 稀土在铝及铝合金中应用较早的国家是德国, 德国早在第一次世界大战期间就成功的使用了含稀土的铝合 金。稀土元素可以达到与钠、锶相似的变质效果,即可使共晶硅由片状变成短棒状和球状,改善合金的性能。 而且稀土的变质作用具有相对长效性和重熔稳定性, 其变质效果可维持 5~7 小时, 张启运等人对 La 变质寿命 进行检验,含 La0.056%的变质合金,经反复熔化-凝固 10 次仍有变质效果。 稀土由于其化学性质的活泼性,极易与 O2 、N2、H2 等发生反应,从而起到脱氢、脱氧、去氧化皮等作用, 因而可以净化铝液。

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总之,稀土在 Al-Si 合金中兼有精炼和变质的双重效果,变质效果具有相当长效性和重熔稳定性.稀土元 素的加入提高了合金的流动性,改善了合金的铸造性能,优化了合金的内在质量。还有一个最大的优点就是加 入稀土不产生烟气,对环境不造成污染,顺应了时代发展的需要。 5.1.1 变质剂的选择 目前铝合金铸造生产中应用最广的是钠盐变质剂,由钠和钾的卤素盐类组成。这类变质剂使用可靠,效果 稳定。变质剂的组成中,NaF 能起变质作用。与铝液接触后发生如下反应: 3NaF + Al → AlF3 + 3Na 反应生成的钠进入铝液中,即起变质作用。由于 NaF 熔点高(992℃),为了降低变质温度,以减少高温 下铝液的吸气和氧化, 在变质剂中加入 NaCl、 KCl。 加入一定量的 NaCl、 组成的三元变质剂, KCl 其熔点在 800℃ 以下,在一般变质温度下,处于熔融状态,有利于变质的进行,提高变质速度和效果。此外,呈熔融状态的变 质剂容易在液面形成一层连续的覆盖层,提高了变质剂的覆盖作用。为此, NaCl、KCl 又称为助熔剂。 有的变质剂中加入一定量的冰晶石(Na3AlF6), 这种变质剂具有变质、精炼、覆盖作用,一般称为“通 用变质剂”。浇注重要铸件或对铝液的冶金质量要求较高时常采用此变质剂。 在生产中,变质工序一般多在精炼之后、浇注之前进行。变质温度应稍高于浇注温度,而变质剂的熔点最 好介于变质温度和浇注温度之间,这样使变质剂在变质时处于液态,并且变质后即可进行浇注,免得停放时间 长,造成变质失效。此外,在变质处理完毕后,变质后的熔渣已经变为很稠的固体,便于扒去,不致把残留的 熔剂浇入铸型中,形成熔剂夹渣。 选择变质剂时, 一般根据所要求的浇注温度来确定变质剂的熔点和变质温度, 接着就可以按照所选的变质 剂熔点选择合适的变质剂成分。 5.1.2 变质工艺因素的影响 变质工艺因素主要为:变质温度、变质时间、变质剂种类及用量。 变质温度 温度高些,对变质反应进行有利,钠的回收率高,变质速度快,效果好,但变质温度不能过高,否则会急 剧增加的铝液的氧化和吸气,并使铝液中铁杂质增加,降低坩埚的使用寿命。一般来说,变质温度应选择在稍 高于浇注温度为宜。这样避免了变质温度过高,可以减少变质后调整温度的时间,有利于提高变质效果和铝液 的冶金质量。 变质时间 变质温度越高以及铝液和变质剂接触的状况越好,则所需的变质时间就越短。变质时间应按具体情况,在 实验的基础上确定。变质时间太短,则变质反应进行不完全;变质时间过长,会增加变质剂的烧损,增加合金 的吸气和氧化。 变质时间由两部分组成:变质剂覆盖时间一般为 10~15 分钟,压入时间一般为 2~3 分钟。 变质剂种类及用量 应根据合金的种类、铸造工艺及对组织控制的具体要求,来选择合适的变质剂种类及用量。选择无毒、无 污染并有长效变质效果的变质剂是目前铝合金熔炼工艺的发展方向。 在生产实践中,应考虑到变质剂反应可能进行不完全,所以变质剂用量不能过少,否则变质效果不好。但 变质剂用量也不宜过多,否则会产生过变质现象。因此,变质剂用量一般规定为占炉料重量的 1~3%。在生产 中,通常加入 2%就可以保证良好的变质效果。对于金属型铸造的铸件,变质剂用量可适当减少。当采用通用 变质剂时,除了考虑变质效果外,还要考虑对这种变质剂的覆盖、精炼能力的要求,通常其变质剂用量为铝液 重量的 2~3%。 5.1.3 变质处理的炉前检验 浇注试样,冷却后敲开,根据断口形状判断变质效果。 若变质不足,则晶粒粗大,断口呈灰暗色,并有发亮光的硅晶粒可见。 若变质正常,则晶粒较细,断口呈白色丝绒状,没有硅晶粒亮点。 若变质过度,则晶粒也粗大,断口呈现蓝灰色,有硅的亮晶点。 5.2 过共晶铝硅合金变质处理 过共晶 Al-Si 合金由于含硅量多, 使合金的热膨胀系数降低, 耐磨性提高, 适用于内燃机活塞等耐磨零件。 过共晶 Al-Si 合金组织中存在板状初晶硅和针状共晶硅。初晶硅作为硬质点可提高合金得耐磨性,但因为它 硬而脆,对合金机械性能不利,并使合金的切削加工性能变坏,因此,过共晶 Al-Si 合金中的共晶硅和初晶 硅都要进行变质处理。

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长期以来,初晶硅的细化得到了深入的研究。采用超声波振动结晶法,急冷法,过热熔化,低温铸造等都 能取得一定效果。但是效果最稳定,在工业上最有使用价值的还是加入变质剂。 目前,实际用于生产的变质剂是磷单质。赤磷使用最早,当加入量为合金重量的 0.5%时,即可使初晶硅 细化。但由于磷的燃点低(240℃),运送不安全,变质时,磷会激烈燃烧,产生大量烟雾,污染空气,同时 也使铝液吸收更多的气体, 所以磷多与其他化合物混合使用。 现在工业上比较常用的方法是以 Cu-P 中间合金 形式加入。中间合金含磷量一般为 8%~10%。加入量在 0.5%~0.8%之间。 关于磷对铝硅合金变质的机理,一般认为是磷在合金液中与 Al 形成大量高熔点的 AlP 质点,AlP 与硅相 的晶体结构相似,晶格常数相近,AlP 属闪锌矿型结构,晶格常数 a=5.451,熔点为 1060℃,Si 晶体的晶格常 数 a=5.428,AlP 与硅的最小原子间距离也十分相近,硅为 2.44,AlP 为 2.56,AlP 可作为初生硅的非自发核 心,从而细化初生硅。

第十章 铝加工行业
第一节 世界铝加工业简况与发展趋势 一、世界铝加工材产量 近几年来,全世界除中国铝加工以 30%左右的年增长率高速增长外,其他所有国家铝加工材产量一直维 持在 1500 万 t 左右。截至 2007 年底,全世界铝加工材总产量约 2800 万 t,其中我国铝加工材产量已达 1250.8 万 t,约占全世界总产量的 40%,居世 界第一位。世界上铝材主要生产国是 中国、美国、日本、德国、意大利、 法国等,各国 2001-2006 年的铝加工 材产量见表。 2001-2006 年世界主要国 家铝加工材产量(万 t) 二、世界铝加工发展趋势 以美、日、德等铝加工发达国家 为代表, 铝加工业在 20 世纪末已基本 完成了优胜劣汰、兼并重组的整合进 程,建立了跨国集团公司,并进行全 球化生产和经营,如美铝、加铝和海 德鲁公司等; 其中最典型的是美铝公司, 几乎囊括了全部铝加工材品种, 在全世界各主要地区都设有分支机构, 年铝加工材能力近 200 万 t;而以日本、德国铝加工企业为代表,引导世界铝加工向着高精尖方向发展,在饮 料罐板和高档 PS 版基材等研发和生产上处于世界领先水平。 总体上讲,未来几年世界铝加工业的发展趋势是:企业数量和规模不会有太大变化,产能和产量也不会有 太大增长,而产品品种会不断增加,产品质量会更加精益求精,产品附加值更高,更加节能环保。具体来讲就 是:在铝加工工艺上,向着更精细化方向发展;在铝加工装备上,向着智能化方向发展;在企业建设上,向着 大而强和专而精方向发展。 第二节、中国铝加工业现状 一、中国铝加工材产量与消费量 近年来,我国国民经济和高新技术的 稳定、持续、快速发展,促使我国铝 冶炼和铝加工业发展十分迅速。我国 铝加工材产量在 2006 年已达 879.3 万 t,超过美国成为世界第一位;2007 年 产量高达 1250.8 万 t,同比 2006 年增 长 42.25%,再创历史新高;2007 年进 口铝材 69.0 万 t,同比 2006 年增长 0.6%;出口铝材 185.3 万 t,同比 2006 年增长 49.4%, 铝材净出口 116.3 万 t; 2007 年 , 我 国 铝 材 表 观 消 费 量 为

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1134.5 万 t。2001-2007 年,我国铝材总产量、进出口量和表观消费量见表 2,铝加工材是以电解铝和再生铝为 原料的, 为了使大家 对上下游产业有所 了解, 这里顺便提供 了同期我国氧化铝、 电解铝和再生铝的 产量(表 3) ,并对 2007 年世界电解铝 生产国前 5 名的产 量进行了对比(表 4) 表 2 2001-2007 。 年中国铝材产量和 表观消费量(万 t) 表 3 2001-2007 年中国氧化铝电解 铝和再生铝产量(万 t)注: (1)不含铝加工及制品厂直接利用的再生铝。 表 4 2007 年世界电解铝生产国前 5 名产量 在 2008 年 1-6 月份我国铝工业的产量中,氧化铝产量 1112.9 万 t,比 2007 年同期增长 18.1%,预计 2008 全年产量为 2300 万 t;电解铝产量 662.0 万 t,比 2007 年同期增长 12.9%,预计 2008 全年产量将达 1450 万 t; 铝加工材 687.9 万 t,比 2007 年同期增长 38.3%,预计 2008 全年产量将达到 1400 万 t。 二、中国铝加工材品种 近几年来, 中国铝加工业紧密结合市场和科学发展的需求, 使传统铝加工材已经逐步完成了向现代化铝加 工材的转变, 因此中国铝加工材品种已发生了巨大变化。 中国铝加工材的重要特点是向高性能、 高精度、 节能、 环保方向发展,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;产品质量稳步提高,产品标准水 平已处于国际先进行列, 各主要铝材生产厂家除按国家标准生产外, 均能直接接受按世界先进国家标准要求的 订货。 这表明我国铝加工材生产已进一步国际化, 而且为满足国民经济和科学技术对高精尖铝材的多方面需求, 各主要铝加工企业还相应制定了许多内 部供货技术标准。 中国铝加工材约有 300 种合金、 1500 个品种,是世界上产品品种最丰富 的国家之一。 在众多的铝加工材品种中, 涌现出一大批国际先进产品和国家名牌 产品,代表着我国现代铝加工技术 发展和应用的主流方向,2001-2007 年我国铝加工材主要品种的产量见 表 5, 5 年我国铝加工材主要品种 近 的进出口量见表 6,2006 年和 2007 年我国铝加工材产量前 10 位省市的 产量见表 7。 表 5 2001-2007 年中国铝加工 材产量(万 t) 表 6 近 5 年中国各类铝材进出 口量及总净出口量(万 t) 表 7 2006 年和 2007 年我国铝加 工材前 10 位省市产量

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三、中国铝加工的工艺技术 我国铝加工工艺技术的特点是先进与落后并存。我国代表性铝加工企业如中铝西南铝业(集团)有限责任 公司、山东南山集团轻合金有限公司、厦门厦顺铝箔有限公司等,技术与装备已进入国际先进行列;而广大中 小企业的技术与装备多还停留在 20 世纪 70-90 年代水平。由此形成了我国铝加工工业大而不强、小而不精的 现状,从而使国民经济和现代科学所需一些高、精、尖铝材仍要依靠国外进口的被动局面。 1)传统经典的三段式铝及铝合金生产方式被打破,生产工艺流程进一步缩短,为节能环保和提高生产效 率提供了广阔的发展空间。传统经典的铝加工分为熔炼铸造、热加工和冷加工 3 个阶段。现在热加工工序正在 不断地被压缩或被取代,如我国广泛采用的铸轧法就是取代了熔铸和热轧,直接铸轧铝卷坯,目前我国铸轧生 产线已有 458 条,产能 410 万 t,2007 年产铸轧卷坯约 355 万 t、占我国铝板带坯料的 52.6%。 铸轧铝卷坯可通过冷轧生产各种常用的中高档铝板带、箔材,只有少量的高、精、尖铝板带材,如高档 PS 版 CTB 基材、饮料罐板、光盘板等才必须采用热轧板卷作为坯料。在 2000-2001 年前后,铝加工业内甚至 包括一些著名专家,还都不认为、不相信铸轧法坯料能生产“双零”铝箔,即 0.0065mm 厚的铝箔;可是到了 2005-2007 年,仅仅四五年后,我国的铝箔企业不仅能用铸轧坯料工业化生产 0.0065mm 的双零铝箔,而且能 用铸轧坯料工业化生产 0.0055mm 和 0.0045mm 的铝箔。云南新美铝有限公司用铸轧坯料生产的 0.0055mm 和 0.0045mm 铝箔不仅分别在 2006、2007 年通过了行业的科技成果鉴定,并获得了行业科技进步一等奖,而且 已工业化生产,并批量供应美国通用汽车公司使用。这在 2000 年前几乎是不可想像的事情!可是科技的进步、 铝加工工艺的进步,使过去不可想像的事情变成了现实。 2)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、提高生产效率、节能减排做出了贡 献。 2 种生产方法的根本区别就在于被加工的工件是带卷还是板块, 这 高精板带带卷式生产法的典型工艺流程 是:大铸锭热轧卷坯或铸轧卷坯经高度冷中轧、高精度成品轧制后,再进行退火、横剪与纵剪。这种带式法取 代块式法,对高精板带来说是一种根本性变革,实现了铝板带生产的自动化和现代化,达到了生产高效率、产 品高质量、工艺节能环保等目标。 3) 铝加工材生产过程中的重要工艺参数和产品质量的在线检测技术发展迅速, 并已广泛应用于生产实践, 从而使铝加工材的尺寸精度、表面质量和内在质量水平进一步提高。 4.中国铝加工的装备 随着我国铝加工业的迅速发展,我国铝加工装备的科研、设计和制造也得到了很大的发展。经过近十几年 的艰苦奋斗,我国铝加工装备的科研、设计、制造已完成了从辅机到主机、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。而且在这一重大转变过程中,形成了一批我国著名的铝加工装备科研、设计和制造 的著名企业,如洛阳有色金属设计研究院、上海捷如重工机电设备有限公司等。

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到目前为止,所有铝加工装备,从熔铸、热轧机列、冷轧机列、管棒型线机列、精整机列、到在线分析、 检测装备,国内都能设计制造。国产铝加工装备由于具有优良的性价比,在保证基本功能优良的情况下,可以 显著降低项目投资,已为铝加工企业广泛所采用,铝加工完全依靠引进国外技术装备的局面已经被基本改变。 目前,国产铝加工装备不仅武装了中国铝加工企业,而且已成线、成套出口国外,并且深受世界各国铝加工企 业的欢迎,如国产铝铸轧设备不仅成套出口印度、泰国、越南等东南亚国家,而且还成套出口美国、俄罗斯和 韩国等国家。 第三节、我国铝加工存在的问题 近些年来,中国铝加工业取得了举世瞩目、前所未有的巨大成就,不仅是产量快速持续增长、经济效益大 幅度提高,而且装备技术水平提升、产品质量稳步提高,实现了产品从净进口到净出口的转变。但在这种持续 快速发展中,也会不可避免地出现一些不足与问题,这对铝加工行业来说,既是挑战也是发展的机遇。 1.节能减速排任务繁重,技术经济指标达标任重道远 2007 年,国家发改委发布了《铝行业准入条件》 ,不仅进一步提高了铝加工行业的准入门槛,而且要求现 有铝加工企业各项技术经济指标综合能耗、金属消耗和成品率等达到规定门槛。在未来不足 3 年内,使我国铝 加工企业各项技术经济指标达到门槛水平的难度是相当大的, 充满了挑战。 我国铝加工行业近几年技术经济指 标与门槛水平的对照见表 8,从表 8 中比较可知,除熔铸成品率已达标外,其他各项指标均有较大差距,尤其 是综合能耗,要达标十分艰巨。 表 8 中国铝加工企业主要技术经济指标与门槛水平比较

2.一般产品多,高档产品少,缺乏世界品牌和著名企业 从表 2 中可以看出,从 2005 年我国铝材已经是出口大于进口,但是我们出口的多是一般中低档产品,而 进口的多是高科技产品。 而且我国多是仿制国外的合金和品种, 自己创新的合金和独特的品种很少, 直到 2007 年 3 月 7 日,佛山凤铝铝业有限公司“无铅 6020 合金”才以“中国研制”的身份在国际变形铝及铝合金国际牌号 注册表中注册成功。据统计,铝及铝合金共有 300 多个国际牌号,中国直到 2007 年 3 月份才只有一个,也是 中国唯一一个国际牌号,其他诸如铜及铜合金等,中国也都没有注册的国际牌号。实际上,至今除中国铝业公 司外,中国缺少国内外公认的著名企业,也还没有一个国内外公认的铝材世界品牌。 同时,从表 6 中可以看到,多年来我国都大量进口铝板带,多是进口高精尖铝板带,如高级 PS 版铝板基、光 盘板、幕墙板、饮料罐板、高级装饰板、高级铝箔坯料等。近年来,我国 PS 版铝板基工业发展十分迅速,主 要 PS 版铝板基生产企业已有西南铝业 (集团) 有限责任公司等 8 家 (表 9) 已能提供相当数量的合格铝板基, , 大约能满足国内需求的 50%,但只能满足一般质量的 PS 版所需铝板基要求,尚不能达到高档 PS 版铝板基的 要求。

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3.企业规模小、数量多、集约化程度低 目前中国铝加工业约有 650 个挤压企业、 个轧制企业、 个铝箔企业, 350 135 2005 年的生产能力分别为 490 万 t/a、315 万 t/a 和 94 万 t/a,平均每个企业的产能都比美国和日本低许多(见表 10) 。

随着市场经济发展,经过优胜劣汰、兼并重组整合后,挤压企业若能减少到 350 左右、轧制企业减少到 150 个左右、铝箔企业减少到 50 个左右,则有利于形成大中小企业搭配合理的优化结构。希望在挤压企业中, 产能超过 10 万 t/a 的有 20 个,产能超过 20 万 t/a 有 3~5 个;在轧制企业中,产能超 20 万 t/a 的能有 10 个; 铝箔企业中产能超过 5 万 t/a 的能有 10 个,则是比较理想的。 4.企业素养偏低,自主创新能力较弱

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企业素养偏低表现在管理水平和创新能力低,而员工素质偏低则主要表现在操作水平低、创新能力弱,提 高企业素养与员工素质是铝工业企业面临的最大挑战之一。 中国铝加工业企业自主创新能力较弱主要表现在:一是技术创新机构不健全,科技活动层次较低;二是科 技开发与创新的投入明显不足;三是缺乏自主核心技术和自主品牌;四是重大科技成果转化率低;五是高级科 技人员和高级管理人员严重不足。 5.投资稍有盲目性,持续快速发展出现过热倾向 中国与世界经济一体化程度在日益加深, 成为世界制造业基地的程度也在日益扩大。 作为国民经济建设基 本原材料的铝材只有随着经济的发展而增加, 才能满足经济发展的需要。 正因为投资者看到了国内外的这个巨 大市场需求,及中国铝冶炼和铝加工技术的不断成熟和完善,正大力投资中国铝加工业。在 2002-2010 年这段 时间内,对板带箔项目投资约 1000 亿元,为 1953-2001 年投资总额的 9.5 倍,平均每年的投资为 110 亿元, 形成热轧生产能力 400 万 t/a,冷轧 300 万 t/a,双零箔 25 万 t/a;对挤压材项目的投资约 105 亿元,形成约 120 万 t/a 的产能。在 9 年时间内形成这么大的生产能力,在世界铝加工业史上也是绝无仅有的。 一个首当其冲的问题是,这么大的生产能力到哪里去找市场?另一个问题是多数企业的主要产品结构雷 同,缺乏独特性和创新性,这种雷同产品的生产能力形成过于集中的现象,实质上是投资的一种盲目性,以致 出现投资过热的倾向。 第四节、中国铝加工业的发展趋势 1.逐步进行行业整合,打造中国铝加工产业基地 虽然目前我国工业现代化总体上处于中期的后期阶段, 但仍属快速发展阶段。 一是可以及早做好行业整合 的前期准备工作,做好规划和安排;二是由于发展的不平衡,长三角、珠三角和环渤海地区市场经济发达,有 望较早进入工业现代化的后期阶段,即优胜劣汰、兼并重组的整合阶段。一些设备、工艺落后,物耗、能耗高, 污染、浪费严重的作坊式企业将坚决淘汰;规模经济以上企业将逐步兼并重组,提高集约化程度。一些领军性 企业,如中铝西南铝业(集团)公司、中铝东北轻合金公司、山东南山集团轻合金公司等要提倡做大做强,争 取早日形成几个世界上著名的加工企业,如美铝、加铝等,或造就一批世界名牌产品;一些中小企业如吉林麦 达斯、常铝铝业、无锡锦绣等要求做专做精。 要充分利用市场经济迅速发展为铝加工提供的资金和市场的历史机遇,不失时机地打造珠三角、长三角、 环渤海及洛阳地区的铝加工产业基地。 千万不能笼统地要求所有企业都做大做强, 要求行业中所有企业做大做 强是不科学的、不切合实际的、也是不可能的。即使市场经济非常发达的德国,也是中小企业占大多数,而且 由于中小企业产品的多样灵活性和基本功扎实,创造了许多世界顶尖品牌,其营业额占德国企业总营业额的 40%以上。所以,应该是少数企业做大做强、更多企业做专做精,大而强和专而精企业相辅相成,各自发挥优 势,优势互补,相得益彰,和谐发展,构成中国现代化铝加工工业体系。 2.以高精尖致胜,逐步占领世界铝加工材高端市场 我国铝加工材的产量和消费量已连续 3 年居世界第一,我国一直大量进口精密铝板带材,2007 年仍进口 高达 49.7 万 t。如果我国现有和在建、新建铝加工企业,都瞄准国际高端铝加工材市场,采用世界和我国先进 的高精尖设备,集中睿智精英,大力开展技术创新,生产高档次的精密铝板带材,替代进口,占领世界铝材高 端市场,就一定既能满足国内外市场的需求,又能获取非常丰厚的经济效益。 3.立足技术创新、大力实现高新技术产业化 技术创新是企业发展取之不尽、用之不竭的动力源泉。近几年来,我国铝加工工业在技术创新方面取得了 很大成绩,今后不论是已有企业还是在建、新建企业,都将会关注、重视和立足于技术创新,把技术创新作为 企业发展壮大和市场竞争之本, 并且将会下大力气进行创新技术的产业化, 通过产业化的不断完善和提高来形 成具有自主知识产权的独有专利技术。首先,我国已有的引进、消化、再创新技术如短流程、节能、环保、高 效的铸轧技术等,都应尽早建成连续化、自动化的现代生产线;其次,要加强集成创新,使我国引进的和自主 创新的先进技术有机结合,配套成龙,尽早产业化,为我国铝加工业的现代化做出新贡献。 4.国产设备将逐步取代进口设备,自主技术将遍地开花 我国铝加工设备和工艺技术发展很快,在不断引进、消化吸收和再创新的基础上,具有自主知识产权的中 国制造铝加工装备和工艺技术将越来越多,水平也越来越高,突出的优点是性价比高,在国内外市场上将具有 很强的竞争力。目前国产铝加工设备能满足国内 80%以上的需求,而且出口也在不断增加。因此可以预见, 大约在今后 5~10 年内, 国产铝加工设备将基本取代进口设备, 只有少量特殊要求的高精尖设备还将由国外进 口。

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与此同时,我国铝加工工艺将积极向短流程、连续化、自动化方向发展,以达到高效率、高品质、节能、降耗、 环保的目的;而在铝加工产品方面,将进一步推进品牌战略,努力向多品种、高精尖方向发展,既能满足国民 经济现代化和高新科技发展的需要,也将不断增强其在国内外市场的竞争力。 5.科学发展观逐步深入人心,各类型大中小企业和谐发展 我国铝加工企业在所有制上将继续多样化发展,国企、民企、合营、外资等齐头并进,在发展规模上将是 大而强和专而精并存,共同组成中国的现代化铝加工工业。 现有企业都将努力改善和提高技术经济指标,增加产品品种,重在提高产品质量;在建企业都将选择国内外先 进技术和装备,力求降低投资,尽快投产达产;新建企业都将慎之又慎,防止铝加工由投资偏热走向过热,即 使必须新建,产品定位一定要选择高精尖,走向高端市场竞争。总之,不论是现有、在建或是新建企业,都要 讲求科学发展观,在企业规模上,除少数做大做强外,一般不贪大、不求全,但求专和精;在产品定位上,不 搞中低档货,但求高精尖;在经济效益上,不盲目追求产值扩张,要追求高附加值、高利润产业。从而使中国 铝加工业早日走出“低端廉价”的形象,真正成为世界性的现代铝加工工业。 节约能源,生产 1t 铝材的能耗是生产 1t 原铝的 1/16;减轻污染、减少排放,生产 1t 铝材生产的污染物是 生产 1t 原铝的 1/25,还未计算生产氧化铝产生的废气物;铝材的附加值高,可创造较多的财富;铝加工行业 是劳动密集型和半密集型行业, 可以创造一定数额的就业机会; 中国铝加工业的装机水平已大体上与国际水平 相当,铝挤压行业与铝箔行业是世界生产能力最大的,而且已跻身世界初级强国,生产的建筑挤压材与铝箔已 出口到世界 120 多个国家与地区中国拥有巨大的铝材加工能力,到 2010 年铝板带的冷轧加工能力可达 7880kt/a,铸锭热轧生产能力 6500kt/a,铝带坯铸轧生产能力 4000kt/a,挤压材生产能力约 5200kt/a, 过去生产的原铝锭大都要经过重熔才能铸造加工铝材锭坯(挤压圆锭、轧制扁锭与线杆轧制梯形锭)与铸 造铸件。前一类锭坯约消费 70%原铝,铸件铸造行业约消费 30%原铝。重熔原铝的能耗为 60kg/t-80kg/t 柴油 或 65m3/t-85m3/t 天然气。2006 年中国铝材及铸件的总产量 11580kt,按 65%的成品率计算,需要熔炼的原铝 及废铝 17800kt,耗用柴油 1246kt 或天然气 1300km3,铝的烧损约 623kt,排放温室气体 445kt 碳当量。 如果大部分加工用的锭坯在铝厂生产, 少部分铸造用的再生铝合金熔体由再生铝厂提供, 则可以在一定程度上 节约能源与资源,减少污染物排放。 在这方面的节源减排目标是: 2010 年时达到 70%左右挤压圆锭与轧制扁锭、 在 铸轧带坯由铝厂铸造, 2006 年中国由铝厂生产的圆锭、扁锭与铸轧带坯仅 8%左右;当前,拉制导电线的线杆(圆盘)80%由电缆电线厂 自产,最好有 70%左右由铝厂提供 在铸锭热轧带坯与连续铸轧带坯的方面,两者的比例以各占 50%为宜。在工业发达国家,铸锭热轧带与 铸轧带坯比例是,2006 年前者占 74.6%,而在日本则高达 95%以上, 罐料厂可开始考虑建废罐回收生产线,中国 2006 年生产了约 110 亿个罐,同时西南铝业(集团)有限责任 公司今年的罐料产量可突破 30kt,明年有望达到 50kt。如果一个国家或地区全铝易拉罐消费量超过 150 亿个/ 年, 某个企业的罐料产量达到 80kt/a 就具备了建一条生产能力达到 30kt/a 以上的废罐回收项目的条件, 比以原 铝锭生产 3004 型合金扁锭节约 94%的能源与减排 95%左右(与原铝生产相比) 。

第十一章

铝型材及其他加工行业

第一节 铝型材 铝棒通过热熔,挤压.从而得到不同截面形状的铝材料. 铝型材分类方法: 一、按用途可以分为以下几类: 1. 门窗的建筑用门窗铝型材(分为门窗和幕墙二种). 2. CPU 散热器的专用散热器铝型材 3. 铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的. 二、按合金成分类: 可分为 1024、2011、6063、6061、6082、7075 等合金牌号铝型材,其中 6 系的最为常见。不同的牌号区 别在于各种金属成分的配比是不一样的,除了常用的门窗铝型材如 60 系列、70 系列、80 系列、90 系列、幕 墙系列等建筑铝型材之外,工业铝型材没有明确的型号区分,大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的. 三、按表面处理要求分类: 1. 阳极氧化铝材

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2. 电泳涂装铝材 3. 粉末喷涂铝材 4. 木纹转印铝材 5. 刨光铝材(分为机械刨光与化学抛光二种,其中化学抛光成本最高,价格也最贵) 四.铝型材生产流程: 主要包括熔铸、挤压和上色 (上色主要包括:氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等)三个 过程。 1、熔铸是铝材生产的首道工序。 主要过程为: (1)配料:根据需要生产的具体合金牌号,计算出各种合金成分的添加量,合理搭配各种原材料。 (2)熔炼:将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化,并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、 气体有效除去。 (3)铸造:熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下,通过深井铸造系统,冷却铸造成各种规格的圆铸棒。 2、挤压:挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具,利用挤压机将加热好的圆铸 棒从模具中挤出成形。常用的牌号 6063(AL-MG-SI)合金,在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时 效过程,以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金,其热处理制度不同。 3、上色 (此处先主要讲氧化的过程) 氧化:挤压好的铝合金型材,其表面耐蚀性不强,须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐 磨性及外表的美观度。 其主要过程为: (1)表面预处理:用化学 或物理的方法对型材表面进行 清洗,裸露出纯净的基体,以利 于获得完整、致密的人工氧化 膜。 还可以通过机械手段获得镜 面或无光(亚光)表面。 (2)阳极氧化:经表面预 处理的型材, 在一定的工艺条件 下,基体表面发生阳极氧化,生 成一层致密、多孔、强吸附力的 AL203 膜层。 (3)封孔:将阳极氧化后 生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙 封闭,使氧化膜防污染、抗蚀和 耐磨性能增强。 氧化膜是无色透 明的, 利用封孔前氧化膜的强吸 附性, 在膜孔内吸附沉积一些金 属盐,可使型材外表显现本色 (银白色) 以外的许多颜色, 如: 黑色、古铜色、金黄色及不锈钢 色等。 工业铝型材主要运用在飞 机制造、轨道车辆制造、汽车制 造等 铝材加工流程 用塑性加工方法将铝坯锭 加工成材,主要方法有轧制、挤 压、拉伸和锻造等。铝加工在

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20 世纪初开始以工业方式进行生产,30 年代以前,基本上沿用铜加工的生产设备,产品主要用于飞机制造。 60 年代后,铝材生产发展很快,每年大约增长 4~8%,产品广泛应用于航空、建筑、运输、电气、化工、包 装和日用品工业等部门。产量仅次于钢铁,居金属材料第二位。中国于 50 年代中期建成较大型的铝加工厂, 形成了生产体系,产品已系列化,品种有七个合金系,可生产板材、带材、箔材、管材、棒材、型材、线材和 锻件(自由锻件、模锻件)八类产品。铝和铝合金的塑性加工,应保证产品达到稳定、一致的所需尺寸精度、 力学性能和良好的表面质量。还要注意防止机械损伤和腐蚀,控制晶粒度和组织结构。这些质量要求主要靠生 产工艺及设备来保证。铝及其合金一般具有较好的塑性,易于塑性加工。硬铝的相组分较复杂,存在低熔相和 金属间化合物等脆性组织, 它的塑性加工具有一些特点: 如进行均匀化处理消除坯锭冷却时产生的内应力和晶 内偏析;坯锭表面要进行铣削加工,去掉低熔相产生的表面偏析物。某些铝合金为提高耐蚀性和加工性还要进 行包铝。铝合金有过热敏感性,必须严格控制加热温度。 中国十大铝型材品牌 1 中国铝业集团 (中央管理的特大型国有企业) 2 亚洲铝业集团 (亚洲最大的铝型材生产商,中国名牌) 3 西南铝业集团 (中国名牌) 4 南山铝业 (中国名牌,中国驰名商标,国家免检产品) 5 南南铝业 (中国驰名商标) 6 BTL 包头铝业 (中国名牌) 7 忠旺铝型材 (中国名牌,中国驰名商标,国家免检产品) 8 坚美铝型材 (中国名牌,国家免检产品) 9 南亚铝型材 (中国名牌,国家免检产品) 10 凤铝铝型材 (国家免检产品) 铝型材市场供求情况 2008 年铝材产量下滑。由于全球汽车及房产行业不景气,国内铝材出口订单大幅下滑。铝材生产商纷纷 减产甚至停产。据统计,自 11 月份开始东北轻合金有限公司及重庆西南铝业的订单量分别下滑 60%和 40%。 其它铝材厂家尤其是出口型企业销售量也骤减。12 月份我国铝材总产量为 122 万吨左右,环比下滑 4.4%。 08 年我国铝材总产量为 1477 万吨左右,同比上涨约为 21.3%。下面是国内部分铝材厂减产状况统计及国家 统计局公布的 08 年铝材产量变化。

第二节 铝塑复合管 铝塑复合管是最早替代铸铁管的供水管, 其基本构成应为五层, 即由内而外依次为塑料、 热熔胶、 铝合金、 热熔胶、塑料。 铝塑复合管有较好的保温性能,内外壁不易腐蚀,因内壁光滑,对流体阻力很小;又因为可随意弯曲,所 以安装施工方便。作为供水管道,铝塑复合管有足够的强度,但如横向受力太大时,会影响强度,所以宜作明 管施工或埋于墙体内,但不宜埋入地下。(铝塑复合管也可以埋入地下,比如地暖中用的管子其中一种就是铝

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塑复合管) 铝塑复合管的连接是卡套式的(也可以是卡压式的), 因此施工中一是要通过严格的试压, 检验连接 是否牢固。二是防止经常振动,使卡套松脱。三是长度方向应留足安装量,以免拉脱。 市场上出现铝塑复合管有三种,PE/AL/PE;PE/AL/XPE;XPE/AL/XPE。第一种是内外层为聚 乙烯,第二种是内层为交联聚乙烯,外层为聚乙烯,第三种是内外层均为交联聚乙烯,中部层均为铝层。第一 种一般用于冷水管道系统,后两种一般用于热水管。 此类管材,由于其含有铝层,可增加耐内压强度,阻隔氧气、CO2 等而避免对输水管道设备的锈蚀威胁, 导热性好而减少热点集中,抗静电而屏蔽性好并有一定的阻燃作用,因此易被大众所接受。而且由于其连接管 件为铜制,不锈钢制螺纹密封管件,连接较为方便,不需特殊工具,与现在大量存在铸铁管接口接近,因而显 示其一定的优势。此类管用于冷水管道系统问题较少,但用于热水管道系统就存在许多问题,主要如下: 1、 铝层焊接缝处为薄弱环节, 尤其是搭接焊铝塑管, 因此液压试验破裂处大多在焊缝线附近。 这一点应引起重视。 因此生产企业在生产过程中,应选择质量优良的焊机,尽量提高焊缝处的强度,减少铝层焊缝边缘的突尖,避 免产生有害的集中应力。 2、铝层与塑料层,尤其是与交联聚乙烯层的粘结力较弱,使铝塑管在用于热水管道系统时,容易导致分 脱而破坏。这主要是由于其一,生产企业在选用热溶胶时,为了降低成本,选用质量较差的产品;其二,在铝 管成形过程中,采用石蜡润滑,减少牵引阻力,从而导致粘接剂的粘接强度受到影响;其三,对交联铝塑复合 管而言,由于交联聚乙烯的惰性,导致粘接强度降低。 3、对交联铝塑复合管而言,由于有些厂在水解交联或蒸煮交联这一道工序上做的不够,导致交联聚乙烯 层的交联度较低 (小于 65%) 使管材高温静液压强度降低, , 从而在热水管道系统中使用的危险系数大大增加。 4、对交联铝塑复合管而言,有些厂为了降低成本,生产中人为降低交联聚乙烯层的厚度,增大非交联层 厚度,使整管的高温静液压强度降低。 5、把内外层均交联的铝塑复合管用于热水管道系统较为适合。而当前,好多企业把只有内层交联的铝塑 管也大量用于热水管道,这里要提醒一句,这样做有很多隐患。在检测中我们发现,当后一种铝塑管用于热水 管道(尤其是大于 90℃水温)时,由于内外温差较大,可能会出现内外塑料伸缩不一致,而导致接头漏水, 或脆性破坏。 6、另外要说明的是,国内已有不少厂家已将 PERT 树脂用于铝塑复合管,生产非交联耐高温铝塑复合管, 其高温静液压强度也比较令人满意。 铝塑复合管的应用性 在建筑给水和采暖管道上用热塑性塑料管材替代传统的镀锌钢管是当前国内热门趋势。 工业部门根据市场 需求,开发引进各种材质的塑料管材,其中之一是可用于建筑冷热水和热水供暖的高密度聚乙烯(HDPE)和铝 的复合管,即铝塑复合(PE-AL-PE)管。铝塑复合管在国内发展很快,目前国内已有约 85 条铝塑管生产线,年 生产能力达 1.5 亿 m, 现在投资建造铝塑管的热情很高。 为此笔者根据有关的国内外信息资料进行了调查研究, 对国内铝塑复合管的综合情况、发展趋势做出了客观的评价,提供相关人员参考。 一、铝塑复合管的优点及局限性 铝塑复合管有其独特的优点,同时也有其缺点和局限性。 铝塑复合管是国外 80 年代开发的一种管材, 1995 年开始引进我国。 于 铝塑复合管和其它塑料管道的最大 差别是它结合了塑料和金属的长处,具有独特的优点:机械性能优越,耐压较高;采用交联工艺处理的交联聚 乙烯(PEX)做的铝塑复合管,耐温较高,可以长期在 95℃温度下使用,可用于建筑内部热水和暖气管道;抗气 体的渗透;热膨胀系数低等。 但铝塑复合管与其他管材一样, 也有其缺点和局限性, 在认识铝塑复合管优点的同时也必须注意其在应用 中的不利因素,例如:铝塑复合管的连接不能用熔接和粘接,必须使用专用的金属管件(国外要求用高强度黄 铜镀镍),把铝塑复合管套入管件后径向加压锁住;铝塑复合管不能回收重做;铝塑复合管的直径范围限于较 小的范围。目前国内生产的最大直径是 62mm,国外也主要用于小直径;铝塑复合管生产的工艺和设备比较复 杂(譬如铝塑复合管要用于热水时聚乙烯层还要进行交联, 一般都用二步法); 铝塑复合管成本难以降低(不能回 收就要加上废品损失), 铝塑复合管的价格要高于交联聚乙烯 PEX 管(尤其是用一步法生产的 PEX 管)和三型聚 丙烯 PP-R 管。室内供水管道需要比较多的管件,铝塑复合管用的金属管件价格高于 PP-R 等用的塑料管件(尤 其在较大直径)。 二、各种管材的比较 建筑室内给水管道的领域内有各种材质的塑料管材和金属管材可以应用,各有优缺点。

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铝塑复合管主要用于建筑冷热水管和地面辐射采暖。在这个应用领域内还有各种材质的塑料管,金属管, 金属塑料复合管可以应用,因为各有优缺点,目前在国外不单是各占一块市场,而且都在发展中。 国内发展铝塑复合管起自要淘汰镀锌钢管, 特别是要找到能够耐热又不腐蚀的热水管新材料。 公认国际标 准对热水管的要求是:在输送 70℃热水时,长期承受 1MPa 压力下,可以使用 50 年(塑料管的特性是使用寿命 取决于承受的温度及压力, 短期使用都可以承受更高温度和压力, 评价性能时必须注意不能只讲耐温或只讲耐 压)。近几十年世界上开发了多种可以达到以上要求的塑料热水管和塑料-金属热水管,较常用的有以下几种: 交联聚乙烯 PEX 管;改性聚丙烯 PP-R 管;铝塑复合管;聚丁烯 PB 管;氯化聚氯乙烯 CPVC 管;衬塑钢 管和管件及涂塑钢管和管件,塑复铜管,衬塑铝管。 以上这些管材(前 5 种是塑料管, 3 种是衬或涂塑的金属管)以及铜管, 后 不锈钢管, 铝合金管等金属管材。 都可达到室内热水管的应用要求,都能保证防腐蚀和符合卫生要求,都有国际公认的标准,因此都已在各种工 业民用建筑和住宅工程中采用。下表是根据调查结果简单比较前 5 种塑料管的情况:
交联聚乙烯 PEX 管 长期耐热又耐压 70℃, 可以 1MPa,50 年 壁厚(达到同要求) 卫生性能 生产工艺和设备 回收利用性 连接方法 热熔接 电热熔接 挤压夹紧连接 连接用管件 较薄 优 较复杂 不能 粘合 不可 不可 可以 金属管件 可以 较厚 优 较简单 能 不可 可以 可以 可以 PP-R 管件 0.16 1.4 不能 改性聚丙烯 PP-R 管 可以 较薄 优 最复杂 不能 不可 不可 不可 可以 金属管件 0.036 1.6 能 铝塑复合管 PEX-AL-PEX 可以 最薄 优 较简单 能 不可 可以 可以 可以 PB 管件 0.13 2.5 不能 可以 较薄 优 较复杂 能 不可 不可 不可 不可 CPVC 管件 0.06 2.3 不能 可以 氯化聚氯 乙烯 CPVC 管

聚丁烯 PB 管

热膨胀系数/mm(m℃) 0.15 价格比(直径 32mm 以 下) 阻隔气体渗透 1.1 不能

注:1.价格比的资料来自中国塑料 99-5‘国内建筑给排水塑料管材性能及应用初探’一文; 由以上对比可以看到这 5 种能够应用于室内供冷热水的塑料管都各有其优点和缺点, 铝塑复合管唯一独特 的优点是能够阻隔气体的渗透,这在应用于封闭循环的热水系统(如地面铺热水管的采暖系统)时是有益的,因 为可以防止氧气的渗入避免系统中的氧化腐蚀。其他塑料管也可以用几种方法来弥补其阻隔氧气性差的缺点, 所以同样可以应用于封闭循环的热水系统。除了上述 5 种塑料管、外衬塑钢管和管件及涂塑钢管和管件,塑复 铜管, 衬塑铝管等也可以应用于室内供冷热水的领域。 这些衬塑或涂塑的金属管也各自有其独特的优点和缺点。 例如衬塑或涂塑钢管以镀锌钢管为基体,其机械性能的可靠最容易被用户信任。所以,目前国内外在室内供冷 热水的领域内上述各种管材实际上都在被采用,而且都在不断地改进和发展。铝塑复合管在国内发展很快,今 后能相应的扩大市场占有率, 但是不能据此推断铝塑复合管将成为室内供水管的主流。 可以预测各种管材争夺 和分占室内供水管市场的形势将长期存在。 在室内供冷热水管的领域内上述几种管材国内现在都已有生产企业 建立生产线,并投产。 三、国外应用情况 国外应用铝塑复合管在增加,但其总量和比例都不很大。 相对其他几种塑料管,铝塑复合管是较新的,因为有其特长,国外应用的增长率比较高(据介绍美国 1992-1995 年递增率 25%以上,德国 1993-1995 年递增率 23%)。但是应用的总量还不是很大。

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国外在室内给水管(包括冷水热水)领域应用各种塑料管的实际比例据有关资料介绍, 1994 年欧洲室内管道 安装长度为 12.69 亿 m,其中金属管占 67%,塑料管占 33%,到 1997 年安装长度增长到 16.05 亿 m,而其中 金属占 64%,塑料管占 36%(5.77 亿 m)。下列各表给出了应用情况。 1997 年欧洲各种建筑室内管道统计 金属管 铜管/镀锌 钢 管/不锈钢 管 用量 比例% 102900 64 30200 19 14700 9 (万 m) 1996 8300 6000 1300 1997 9000 5900 1800 1998 9300 5900 2000 1999 9700 5900 2100 2000 10000 5800 2500 6500 4 4400 3 1800 1 交联聚乙 烯 PEX 管 改性聚丙 烯 PP-R 管 PEX-AL-PEX 铝塑复合管 聚丁 烯 PB 管 氯化聚氯乙 烯 CPVC 管 (万 m)

欧洲室内给水管各种材质管道用量与预测 1992 PE-X PP-C PE-AL-PE 1997 年 塑 料管:20500 27% 73% 1997 年欧洲采暖用各种管材比例 铜管 55% 管道长度 51300 万m 钢管 23% PE-X 12% 金属 管 : 55400 4700 4800 300 1993 5800 5600 500 1994 6700 6000 800 1995 7800 6000 1000

PE-AL-PE 6%

PB 3%

PP-C 2%

1997 年欧洲地面辐射采暖管各种管材用量(万 m) 铜管 1400 PE-X 13300 PP-C 1600 PB 1000 PE-AL-PE 1800 总长度 19100

据调查,在亚洲日本,建筑给水管道上主要采用防腐蚀的金属管和衬塑或涂塑的钢管。 在欧洲,铝塑复合管主要用于建筑冷热水管和地面辐射采暖。用于地面采暖系统铝塑复合管有优点:可以 任意弯曲, 可以连续很长没有接头(产品以盘卷供应), 可以阻隔氧气渗透防止采暖系统被腐蚀。 上表中欧洲 1997 年用于地面辐射采暖的铝塑复合管为 1800 万 m,而 PEX 管为 13300 万 m,相比之下,PEX 管用量大大超过 铝塑管,估计是受管材价格的影响。国外铝塑复合管基本限于小直径的室内用管,除了供水外有介绍采用铝塑 复合管做家庭燃气配管的,但没有查到应用量的资料,在美国 IAPMO 颁布的燃气管道安装规范中,室内燃气 管不允许用 PE 管。因此铝塑管在室内燃气管道上的应用尚待研究论证,目前还不能采用。 四、在国内推广应用存在的一些问题 国内应用铝塑复合管还需要进一步做好管道系统工程的基础工作。 近年来国内一些企业和部门在推广铝塑复合管方面做了大量工作, 国内铝塑复合管发展很快。 尤其是在国 内能够自己生产铝塑复合管生产线以后,出现了全国各地投资上铝塑复合管的热潮。至今,国内生产铝塑复合 管的生产线已经有近百条,设备年生产能力已超过 1.5 亿 m。但是 1998 年国内实际产量大约只有 1200 万 m。 通过调查可以认为在国内推广应用铝塑复合管还需要创造相应的条件,主要是: 铝塑复合管和配套金属管件的产品标准的制定。

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铝塑复合管道做室内冷热供水管道的设计、 施工和验收等配套的标准规范还不完善。 目前广东省建筑设计 研究院已编制《建筑给水铝塑复合管管道工程技术规程》(CECS 标准已报批),而暖气用交联聚乙烯等铝塑复 合管的工程建设标准尚未制定。 国外经验对铝塑复合管用的金属管件要求很高,我国目前市场用的金属管件在材料质量,表面处理,加工 精度上都有差距。例如为防止铜材料可能出现腐蚀和污染,国外要求铜管件表面镀镍,而目前我国市场上见到 的管件都没有镀镍,因此管件产品的质量必须改进和提高。 铝塑复合管用的材料聚乙烯,胶粘剂,铝带国内都有生产,但是用户反映质量上都还不够稳定。铝塑复合 管要用于热水,聚乙烯层要用交联聚乙烯。目前铝塑复合管生产线(包括进口生产线)绝大部分采用?二步法交 联?,所用的特种交联聚乙烯原料(已接枝)大都靠进口,价格较高,储存期只有 6 个月。最近国内有企业已开发 出一步法交联铝塑复合管,但是其工艺和质量均须通过实践的考验。 总之,铝塑复合管的推广还需要做很多工作,市场的开拓和成熟是个逐步的过程。 五、应用前景 建筑物内部冷热水管的总用量应通过市场需求客观分析确定, 以使供求基本平衡, 避免过多过急投资铝塑 复合管生产。 传统采用的镀锌钢管早晚要被淘汰, 开发室内供水管市场是发展新管材的历史性机遇。 但是对于这个市场 的总用量到底有多大,铝塑复合管能占其中份额的多少?应该对此作实际的分析和估计。 有 1 种估算法是每 m 新住宅建筑面积用室内供水管 2m,如果按 2000 年我国新建住宅 30000 万 m(根据建 设部建设统计资料我国 1996 年完成城市新建房屋竣工面积 34527 万 m,其中住宅 21580 万 m)。室内供水管的 总需要量是 6 亿 m。假定 30%采用各种新型塑料室内供水管,则需要 1.8 亿 m。如果铝塑复合管在其中能占到 30%~50%, 2000 年铝塑复合管的市场为 6000 万 m~9000 万 m 左右。 相比于已经有长期应用塑料供水管经验 的欧洲在 1997 年应用铝塑复合管 6500 万 m 的实绩,如果 2000 年我国铝塑复合管的用量达到或超过 6000 万 m,将是个十分可喜的进步。但是相比于国内已经投资形成的铝塑复合管生产能力来说,市场需要量和生产能 力相差已接近三倍。 这种估计仅针对城市住宅建筑。对大型公共建筑,估计主要采用铜、不锈钢等金属管材,不可能大量应用 铝塑管。另外还有农村住宅,每年新建的面积亦不少于 1 亿 m,随着农民生活水平的提高,管材应用量也将 逐步增加,铝塑管在这方面也有一定市场,但需要一个过程。 但应注意的是目前还有很多企业准备投资新上铝塑复合管, 已经生产铝塑复合管的企业也在计划扩大生产 能力(大部分企业在起步时只上了一条生产线,因为铝塑复合管更换产品规格时调试的废品损失较大,适合于 一条生产线固定生产一个规格,一般铝塑复合管企业要有 3 条以上生产线才能经济地运行)。国内生产铝塑复 合管生产线的机械企业也已经有了十几家, 如果按目前的趋势发展下去, 今后几年我国生产铝塑复合管的企业 将面临销售困难的形势。 综合以上的调查研究结果,建议已投资铝塑复合管的企业要完善铝塑管产品规格品种,生产配套管件,和 用于热水和采暖的交联聚乙烯铝塑管;同时还要降低成本,提高管材产品质量,即是提高铝塑管的市场竞争能 力。必须指出,塑料管材的使用寿命是根据管材环向抗拉强度的长期(50 年)静水压设计基础值(HDB)确定的。 在目前不少生产厂采用的制造铝塑管的聚乙烯,胶粘剂,铝材等材质尚不够稳定的条件下,强调铝塑管使用寿 命为 50 年,甚至 90 年,其根据是不够充分的,建议有条件的企业单位加强这方面的科学试验工作。另外,对 目前准备投资新建铝塑管生产厂的地区, 建议要在正确估计该地区市场情况, 落实比较稳定的市场需求条件下, 再决策是否投资和确定建厂规模 第三节 铝镁合金 从全球的应用市场来看,北美是目前镁合金汽车零组件使用最多的地区,2006 年用镁量平均约 4.7 公斤/辆, 过去 5 年来复合年成长率为 5.6%;其中 GM 更是镁合金应用成长最快的公司。欧洲地区的镁合金使用量仅 次于北美地区,2006 年镁合金的使用量约 4.3 公斤/辆,5 年来复合成长率为 10.4%,许多知名的车厂均已 将镁合金大量运用于变速箱外壳、方向盘内骨、转向柱,进气歧管、汽缸头盖、座椅骨架等,其中以 VW 及 Audi 最积极。亚洲方面以日本为代表,2006 年的使用量约 1.4 公斤/辆,5 年来复合成长率为 15%。 日本发展动向 日本的汽车工业体系虽然庞大, 但在镁合金的使用上落后欧美, 主要原因为日本一向把汽车的轻量化列为整体 设计上一个极重要的指导纲领, 因此长期下来, 其轻量化成果卓著, 现阶段并不特别需要靠镁合金来做轻量化, 因此其耗用量相对较低。 不过受限于欧盟环境会议对日本销欧汽车的要求, 日本汽车采用镁合金零组件也有增

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加的趋势, 1983 年之 Toyota Crown 可视为日本开始正式采用镁制汽车零组件之车款,采用部位为转向柱上拖架(Steering Column Upper Brackets),材质多为 AZ91D;较传统之锌合金减重 60%,除可减轻转向柱因附加伸缩功能所增 加之重量外,并可减少转向系统之震动。Toyota 亦在日本首开先例采用镁制转向柱锁壳取代传统锌压铸件,其 成形性与震动吸收性优异, 且可大幅减重 50~70%。 而镁制零组件正式的普及化则是在 1987 年之 Honda Legend 及 1989 年 ToyotaCelsio 采用镁合金方向盘内骨之后,其材质多为 AM60 或 AM50,以压铸法一体成形,较传 统之钢材焊接件减重 50%,平衡性能提高 61%,除可减轻因装设安全气囊增加之重量外,亦可减少方向盘之 震动,图 2 为日本镁制汽车零组件应用例。 1991 年 Toyota 开始采用镁合金汽缸头盖,带动其他厂商陆续采用。与铝合金比较,约可减重 35%(最多 减 0. 9kg)。 1993 年 Toyota Supra 开始采用镁合金刹车踏板托架, 以压铸法一体成形, 较钢铁焊接件减重 65%, 由于轻量化及高刚性之特性,使得刹车触感性能大幅提升。同年该车款开始可选配镁轮圈,由于悬吊系统之轻 量化,舒适性及操控安定性得以提高。但因轮圈外观要求严格,造成涂装成本较高,目前仅有赛车、跑车或高 级车种在使用,2001 年之 Toyota Aristo 即采用镁轮圈。近 10 年日本采用镁制汽车零组件之案例则列举如下: 1.1997 年 Toyota Century 之影音设备采用镁合金散热框架,取代传统之塑胶,由于刚性、质感增加,提 高了调整操作性及长期之尺寸安定性。 2.1999 年日产及 2000 年之 Toyota Lexus、Celsio 相继开始采用镁合金椅背骨架;Toyota 产品是由 Araco 与高岛日发工业公司合作开发,重量约减轻 40%,采用 850 吨半固态射出成形设备。由于侧面安全气囊及电 动座椅马达等配备增加,传统钢板制椅背需要分割七件来组合,焊接处达 17 个。镁合金椅背或椅座骨架不仅 提高生产性,亦降低成本。其他车厂基于轻量化考量,亦开始跟进采用。 3.1999 年 Honda lnsight 车款率先采用镁制油底壳 (Oil Pans)取代铝合金,首度采用 Honda Motor 与三井 矿冶公司共同开发出来耐高温、耐蚀与抗潜变的新镁合金材料,其合金包含镁、铝、钙三种主要成份,可在 150-200℃下仍拥有良好的机械强度。油底壳是耐高温镁合金应用之指标性产品,且要求螺栓紧固性,故需采 用防锈处理及防止钢制螺栓之接触腐蚀等措施。 4.2001 年之 Toyota Camry 采用压铸镁合金安全气囊外壳,整个组件较传统焊接钢板减重约 50%,但成 本并未提高。 5. 2003 年在北美销售之 Honda Acura TSX 开始采用耐热镁合金生产之变速箱壳体(日本国内则尚未采用), 整组变速箱可减重 15%。但如果利用齿轮高强度化等方式使变速箱紧凑化,虽然仍采用铝合金外壳,亦可达 到轻量化效果。 6. 2004 年日产新款 FUGA 首次采用镁合金仪表板支架(IP), 较传统钢铁件减少 30 个零件以上、 减重 50% 以上(10.1kg 至 4kg),产品尺寸精度也随之提高,并可降低其振动性及噪音,其焊接点数及模具数量皆减少。 仪表板支架需有足够之刚性,材质大多为 AM50、60 系列(平均壁厚约 3.0mm),使用之镁压铸设备为 3,000 吨冷室机。Toyota 及 Nissian 却基于成本因素的考量,而采用钢管制的仪表板支架,其构造简单,零件数目较 少。 7.2005 年 Honda Accord 油电混合动力车采用镁合金进气歧管。 若以各车厂的镁合金使用量来看,以 Toyota 公司使用镁合金最为积极。不过在轻量化风潮影响下,钤木、大 发、三菱、日产、本田等厂商也逐步采用镁合金来替代铝合金,以大幅减轻车体重量。 日本由于没有基础的镁冶炼业,因此一直是从海外进口镁锭,镁合金压铸和冲压则是主要之成形方式,尤其压 铸向来是制造农业机具和摩托车零组件的量产化技术。 最近在扩大汽车应用镁制零组件的同时, 也进行了耐热 性优良及耐蚀性优良的镁合金材料开发,此外也已经可以量产轧延板材和挤型材了。 日本对镁的技术研究开发是以大学和研究机构为中心, 从镁合金开发到加工技术的相关专利申请及技术研 究论文发表,在数量及水准上可说是皆居于世界领先地位,不过实际上在产品的量产制造方面规模并不大。 在因应环境对策的汽车零组件开发声浪中, 有效运用金属材料中最轻量的镁合金是最被期待的作法, 因此在日 本国内也发展镁锭冶炼的同时, 以广泛领域的镁合金实用化为导向的技术研发也成了必要的做法, 未来针对汽 车零组件镁合金化的课题有:1 材料成本的降低;2 回收成本的降低;3 开发时间的缩短;4 高性能合金开发; 5 耐蚀性的提升;6 预测技术等 美国与日本一样,镁合金汽车零组件是由方向盘骨材、转向柱锁壳、汽缸头盖等开始展开应用,并发展至 仪表板支架、水箱模组支架、加力箱壳体(transfer case)等大型压铸件。主要厂商有 Meridian(镁合金年消耗量达 50,000 吨)、Lunt、Intermet 等,其中 Meridian、Lunt 皆已导入 4000 吨之大型压铸机。特别是仪表板支架在

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欧美之总产量已超过 400 万件/年,其设计制造皆采用电脑模拟汽车冲撞时之应力分布,以保证产品安全性。 Meridian 公司 2005 年首度以压铸法为 GM 汽车公司的纯种跑车 Corvette Z06 制造引擎座架(Engine Cradle), 重量:9.75 公斤,较 A356.1 铝合金轻 35%,使全车能达成前后重量 50/50 之分配比,由于一体成型,可 简化系统组装。材质则采用 Hydro Magnesium 开发之新型耐热镁合金 AE44,具优良之耐热性及高延展、低潜 变特性, 特别适合跑车引擎室所需之耐热及高机械特性之环境。 该产品于 2006 年 3 月获得北美压铸协会大奖, 被视为北美汽车业界首度在底盘结构件上采用镁合金零件,因此深具意义。 该引擎座架是由美国 3 大车厂主导成立之 SCMD(Structural Cast Magnesium Development)计划之研发成果, 其目标为 2006 年将汽车前端之重量减轻 35%,并以实际的产量应用,向世人显示镁合金用于汽车重要的结构 件的可行性及其优越性。由于此项产品的成功,因此北美汽车业界预估未来 5 年内,镁合金在底盘等主结构方 面的应用将大幅增加 10 倍以上。图 3 为近年美国车厂镁合金应用产品例,表 3 为欧美使用多量镁合金汽车零 组件之代表车种。 欧洲发展动向 欧洲汽车厂使用镁合金的进展向来比美国缓慢,但自公布每车平均 CO2 的排放量要在 2008 年达到 140g/km 的新法规后,车厂的镁合金应用显著加快。大型轿车采用变速箱外壳、车门内板、车顶框架、汽缸体、进气歧 管、油底壳等渐多。较特殊的是 2005 年 BMW 在需高温强度及耐久性之汽缸体采用铝/镁双金属,其内部缸 套为铝合金,外部则采镁合金铸包方式,可较铝合金汽缸体减轻 10kg,Audi 也开始采用铝/镁双双金属之汽缸 体。 欧洲车厂目前使用镁合金仍以动力系统及内装件为主,5 年后在底盘系统之应用可能增加 4-6 公斤/辆,10 年后更可能增加至 30-34 公斤/辆,包含副车架、引擎座架,前后控制臂、镁轮圈等,而整车镁合金使用量将 达 132-178 公斤/辆,故 Norsk Hydro 预测 2010 年欧洲汽车镁合金使用量将超越北美。

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再生镁合金锭化学成份的控制是由熔炼过程来控制, 涉及到减少有益元素的损耗和降低有害元素含量两个 方面。其成份要求与原生镁合金完全相同,都应符合 ASTM 标准。常见的镁合金成份如表 1 所示。

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第四节 铝箔 一、铝箔的概念 用金属铝直接压延成薄片的烫印材料,其烫印效果与纯银箔烫印的效果相似,故又称假银箔。由于铝的质 地柔软、延展性好,具有银白色的光泽,如果将压延后的薄片,用硅酸钠等物质裱在胶版纸上制成铝箔片,还 可进行印刷。但铝箔本身易氧化而颜色变暗,摩擦、触摸等都会掉色,因此不适用于长久保存的书刊封面等的 烫印。 铝箔因其优良的特性,广泛用于食品、饮料、香烟、药品、照相底板、家庭日用品等的包装材料;电解电 容器材料;建筑、车辆、船舶、房屋等的绝热材料;还可以作为装饰的金银线、壁纸以及各类文具印刷品和轻 工产品的装潢商标等。在上述各种用途中,能最有效地发挥铝箔性能点的是作为包装材料。铝箔是柔软的金属 薄膜,不仅具有防潮、气密、遮光、耐磨蚀、保香、无毒无味等优点,而且还因为其有优雅的银白色光泽,易 于加工出各种色彩的美丽图案和花纹,因而更容易受到人们的青睐。特别是铝箔与塑料和纸复合之后,把铝箔 的屏蔽性与纸的强度、塑料的热密封性融为一体,进一步提高了作为包装材料所必需的对水汽、空气、紫外线 和细菌等的屏蔽性能,大大拓宽了铝箔的应用市场。由于被包装的物品与外界的光、湿、气等充分隔绝,从而 使包装物受到了完好的保护。尤其是对蒸煮食品的包装,使用这种复合名箔的材料,至少可以保证食物一年以 上不变质。而且,加热和开包都很方便,深受消费者的欢迎。 随着人民生活水平的提高和旅游事业的发展,啤酒、汽水等饮料和罐头食品的需求量日益增多,这些都需 要有现代化的包装与装潢,以利于国际市场上的竞争。近年来,为适应市场要求,人们开发出了屏蔽性好的塑 料薄膜和喷镀箔等包装材料,但它们的综合性能都不如过涂层和层压加工能得到弥补和改善。因此可以说,铝 箔是具有多种优良性能,比较完美的包装材料,在诸多领域中都充分显示出它广阔的应用前景。 为了提高轧制效率和铝箔产品的质量,现代化铝箔轧机向大卷、宽幅、高速、自动化四个方向发展。当代 铝箔轧机的辊身宽度已达 2200mm 以上,轧制速度达到 2000m/min 以上,卷重达到 20t 以上。相应的轧机自动 化水平也大大提高,普遍安装了厚度控制系统(AGC),大多数安装了板形仪(AFC)。铝箔工业正面临一个高速 发展的时期。 铝箔的分类 铝箔的分类有多种方法,按铝箔的厚度、形状、状态或材质都可以进行分类。 铝箔按厚度差异可分为厚箔、单零箔和双零箔。①厚箔:厚度为 0.1~0.2mm 的箔。②单零箔:厚度 为 0.01mm 和小于 0.1mm/的箔。③双零箔:所谓双零箔就是在其厚度以 mm 为计量单位时小数点后有两 个零的箔, 通常为厚度小于 0.0075mm 的铝箔。 用英文表达时, 厚箔称为“heavy gaugefoil'?, 单零箔称为“medium gaugefoil”,双零箔称“lightgaugefoil'?。国外有时把厚度≤40ltm 的铝箔称为 light gauge foil,而把厚度>40btm 的 铝箔统称为 heavy gaugefoil。 铝箔按形状可分为卷状铝箔和片状铝箔。 铝箔深加工毛料大多数呈卷状供应, 只有少数手工业包装场合才 用片状铝箔。 铝箔按状态可分为硬质箔、半硬箔和软质箔。 ①硬质箔:轧制后未经软化处理(退火)的铝箔,不经脱脂处理时,表面卜有残汕。因此硬质箔在印刷、贴 合、涂层之前必须进行脱脂处理,如果用于成形加工则可直接使用。 ②半硬箔:铝箔硬度(或强度)在硬质箔和软质箔之间的铝箔,通常用于成形加工。 ③软质箔:轧制后经过充分退火而变软的铝箔, 材质柔软, 表面没有残油。目前大多数应用领域,如包装、 复合、电工材料等,都使用软质箔。 铝箔按表面状态可分为一面光铝箔和两面光铝箔。 ①一面光铝箔:双合轧制的铝箔,分卷后一面光亮, —面发乌,这样的铝箔称为一面光铝箔。一面光铝 箔的厚度通常不超过 o.025mm。 ②两面光铝箔:单张轧制的铝箔,两画和轧辊接触,铝箔的两面因轧辊表面粗糙度不同又分为镜面二面光 铝箔和普通二面光铝箔。二面光铝箔的厚度一般不小于 0.01mm。 铝箔按加上状态可分为素箔、压花箔、复合箔、涂层箔、上色铝箔和印刷铝箔。 ①素箔:轧制后不经仟何其他加工的铝箔,也称光箔。 ②压花箔:表面上压有各种花纹的铝箔。 ③复合箔:把铝箔和纸、塑料薄膜、纸板贴合在—起形成的复合铝箔。 ④涂层箔:表面上涂有各类树脂或漆的铝箔。

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⑤上色铝箔:表面上涂有单一颜色的铝箔。 ⑥印刷铝箔:通过印刷在表面上形成各种花纹、图案、文字或画面的铝箔,可以是一种颜色,最多的可达 12 种颜色。 软性铝箔还可以进一步打压成四零箔,用于高档装璜。 二、我国铝箔市场分析 从一定意义上说,铝箔消费水平已经成为一个国家经济发展水平的重要标志。目前,我国已成为仅次于美 国的第二大铝箔消费国,但人均用量仅 0.17kg,相当于发达国家的 1/10 到 1/20。 早期中国铝材主要是军用,铝箔的需求量很小,进入 20 世纪 80 年代以后,铝箔作为民用产品得到发展, 1995 年以后,电缆箔、空调箔和卷烟用箔的市场步入快速增长时期,中国铝箔业得到了快速发展。 据有关资料统计,铝箔的需求量在铝材中的平均比例为 6%左右。在我国,铝箔需求与铝材市场需求基本 同步。而在发达国家,铝箔占铝材总量的比例达 7.5%~8%,可见中国铝箔消费水平整体偏低。目前中国铝 箔市场需求量最大的产品是空调箔、烟箔、装饰箔和电缆箔。 这 4 个品种的需求量占总需求量的 70%以上, 汽车用箔、软包装用箔、药箔和电子箔等需求量不大,但市场成长性好,已成为铝箔市场重要增长点。 重点产品的市场分析 空调箔难解决供求矛盾空调业是目前最大的铝箔用户。空调箔是制造空调器用热交换器翅片的专用材料, 早期使用的空调箔是素箔。为了改善素箔表面性能,在成形前涂以防腐的无机涂层和亲水的有机涂层,形成亲 水箔。目前亲水箔占空调箔总量的 50%,其使用比例会进一步提高。另外还有一种憎水箔,使翅片表面具有 憎水的功能,防止冷凝水沾附着。由于憎水箔改善表面除霜性的技术有待进一步研究,目前实际生产很少。 空调箔厚度为 0.1mm~0.15mm。 随着技术的发展,空调箔有进一步减薄的趋势,日本现在的主导产品厚度为 0.09mm。在极薄的状态下, 铝箔要具有良好的成形性,其组织和性能必须均匀, 冶金缺陷少, 各向异性小, 同时要求强度较高,延展性好, 厚度均匀,平直度好。空调箔的规格和合金比较单一,适合大规模生产,但其市场季节性强,对于空调箔的专 业生产厂家,很难解决旺季供不应求和淡季几乎无需求的矛盾。 由于市场需求的强劲带动,近几年我国空调箔的生产能力和技术水平不断提高,现已形成大中小、高中低 生产空调箔的企业群体,一些大型企业如华北铝、渤海铝的产品

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