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國產廢雜銅直接制桿全自動生產線研制完成 2015年09月28日瀏覽次數:1740 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,約占世界銅導體總用量的1/3。
  但中國銅的資源嚴重缺乏,對外依存度高達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,是彌補我國銅產業(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,由其任技術總指導的國家科技支撐計劃“廢雜銅直接制桿國產化技術開發(fā)及應用”課題去年已通過國家驗收,課題研究在國內真正首次系統(tǒng)地解決了廢雜銅火法精煉直接制桿中存在的各種技術難題。同時,通過引進、消化吸收現時國際上最先進的相關技術及裝備,并將課題組獲得的科研成果及時融合在原有生產線上,實現了集成再創(chuàng)新,設計了一條全新的生產線,穩(wěn)定提高了產品質量和“三性”性能,為推廣應用創(chuàng)造了條件。
  黃崇祺院士介紹,該條生產線是國內廢雜銅直接制桿領域第一條高端裝備生產線,融合了國內外最新的工藝、裝備、輔助設施、自動控制;幾十年來在我國首次實現連鑄自動液位控制,從而降低勞動強度,穩(wěn)定產品質量,填補了國內空白。
  同時,由于生產線實現了實時、在線的質量控制,保證了穩(wěn)定生產和產品質量的一致性,提高了產品的“可軋性、可拉性、可退火性”。此外,采用的先進高效的氣體凈化技術、燃燒系統(tǒng)實現PLC界面操控,具有強化冶煉、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-國產連鑄連軋生產線制桿相比,節(jié)約能耗約一半。
  由于廢雜銅品種多樣、成分復雜,而制造電工用的銅桿,對廢銅原料和預處理要求較高,如分揀、分類、分離不清,會嚴重影響產品質量和利用效率。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;在廢雜銅雜質復雜多變、連續(xù)生產的情況下,改進并實現了快速除雜的新工藝;對連續(xù)生產線爐組進行了升級改造,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)供應穩(wěn)定的電工用銅水,為國內首次使用低品位廢雜銅在連續(xù)爐組生產線上應用成為現實。
  黃崇祺院士表示,含銅量大于等于96%的廢雜銅,用該生產線通過火法精煉連鑄連軋生產的銅桿,其產品質量經國家電線電纜檢測中心檢測,完全達到國家和行業(yè)(GB、YS)標準要求;最好的機電性能指標如扭轉、延伸率、銅粉量和含氧量等,可與國標牌號為T1的電解銅桿相媲美。
  此前,由于廢雜銅直接制桿行業(yè)標準的缺失,一些質量不達標的直接再生銅桿“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)直接再生銅桿產品質量,課題組在國內首次建立了行業(yè)標準及質量評估體系,相關標準不僅填補了行業(yè)國內空白,也為保證制品的機電性能和加工工藝性能創(chuàng)造了條件;而生產工藝、產品性能、產品應用三結合的再生銅桿質量評估體系的建立,能有效地綜合評估國內再生銅桿質量水平的優(yōu)劣,促進再生銅桿產品質量和行業(yè)技術水平的提高。
  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。接下來,應把近年來獲得的創(chuàng)新成果“電工用廢雜銅火法精煉直接再生高導電銅桿12萬噸生產線及示范工程”推向市場,使優(yōu)質的再生銅桿進一步擴大應用。
  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,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,明確各方責任,推行“延伸的生產者責任制”,形成基于生產-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)的無米之炊現狀;三是要加強對再制造業(yè)的監(jiān)督指導,特別是對質量的全過程服務保障,使產品再制造與產品全生命周期服務組合起來,提升產品質量,為消費者創(chuàng)造價值;四要提高進入“再生制造業(yè)的門檻標準”,為保證產品優(yōu)質,對“電工用再生銅桿要實行生產許可證制”。