1890年全世界原鋁產量180t;2008年的產量達到40050kt,再生鋁的產量約18500kt。我國的鋁工業是在新中國成立后建設起來的,特別是改革開放以來的30年取得了更加令人矚目的長足發展。1954年山東鋁廠在蘇聯援助下建成投產,當年產冶金級氧化鋁26.611kt,開我國氧化鋁的先河,2007年我國氧化鋁的產量20760kt,比澳大利亞的19250kt多1510kt,凌世界氧化鋁工業絕頂。
2008年我國在產的氧化鋁企業有25家,總產量24656kt,總生產能力約32140kt/a。我國原鋁工業也是在蘇聯援助下建設起來的。1938年6月在撫順建成一個原鋁生產能力近 10kt/a的小鋁廠,在1945年戰爭期間遭到徹底破壞。此廠在1938年6月至1942年2月共生產45.905kt原鋁。1953年我國在此廠原址重建的撫順鋁廠投產,當年生產原鋁400t,2008年我國原鋁產量13200kt,1979年(原鋁產量366.0kt)至2008年的年平均增長率為 21.7%。2008年我國原鋁的生產能力已達到18500kt/a。
2001年我國的原鋁產量3370kt,超過美國的2650kt,成為世界第一大國。2009年我國的原鋁產量有可能達到13500kt,比上年度的增加2.3%。在當前金融危機沖擊下,其他原鋁大國的產量都有不同程度的減產,惟有我國這邊風景獨好,不但沒有減產,反而略有增加,至少可與上年度的持平。2002年我國成原鋁錠凈出口國,凈出口量206.088kt,不過我國成為原鋁錠凈出口國并不是一件十分值得慶幸的事,2008年凈進口原鋁錠11.5kt(不含鋁合金錠),如果將鋁合金錠進出口量計算在內,則凈出口量為 581.5kt。
我國是一個能源與鋁資源相對短缺的國家,應當成為原鋁錠、再生鋁合金錠、廢鋁的凈進口者。我國是一個廢舊鋁凈進口大國,2008年的凈進口量2150kt,如果加上拆解進口廢舊設備所獲得的廢鋁,則相當于凈進口廢鋁約2650kt。
解放前我國只有規模很小的鋁板帶箔軋制工業,共有8個小廠,分布在上海等地,其中較大的5個廠是:1919年建成的上海益泰信記鋁器廠,用二輥軋機生產制造日用品的小鋁片;1932年華鋁鋼精廠在上海建成,總投資100萬美元,由加拿大鋁業公司、瑞士鋁業公司、英國鋁業公司共同出資組建,是當時遠東地區最大的鋁平軋產品廠,主要產品為卷煙包裝箔,1933年的產量1400t;1938年上海永昌鋼精廠投產,生產鋁板與鋁制器皿;1939年沈陽大信洋行開始生產0.33mm×400mm×1200mm的沖制雪花膏瓶蓋的鋁板;1947年上海交通鋼精廠投產,用所產的鋁板制造器皿。
新中國成立前,我國不能生產鋁管、棒、型、線材、鍛件與粉膏等產品。1956年11月哈爾濱鋁加工廠(現名中鋁東北輕合金有限責任公司)一期工程建成,板、帶、管、棒、型、線材生產能力26kt/a,并于1958年開始二期工程(模鍛件、鋁鎂粉、反應堆工藝管)建設,它們都是在蘇聯的支援下建設的。在這里順便向大家講個小故事,為什么在第一個五年計劃期間建設的有色金屬企業都有一個代號, 它們的代號是怎樣編排的呢?新中國成立初期在當時的歷史條件下,有色金屬工業產品首先用于軍工生產,將其視為軍工材料,工廠的建設具有一定的保密性,同時還受到蘇聯的影響,在蘇聯將鋁視為戰略物資,鋁加工企業歸航空工業部管。
因此,中國鋁加工企業、鋁電解企業、氧化鋁企業等對外都用代號表示,那么怎樣編代號呢?1952年初在東北人民政府重工業局的一次小型會上決定從北向南編排:將哈爾濱鋁加工廠定為101廠,吉林炭素廠(現屬吉化集團)定為201廠,撫順鋁廠定為301廠,葫蘆島鋅廠定為401廠,山東鋁廠定為501廠,株洲硬質合金廠定為601廠,等等。從2005年我國成為鋁材凈出口國,當年的凈出口量63.995kt,而2008年的為1550kt。在可預見的時期內,這會是不可逆轉的。
我國從2004年起成為鋁箔凈出口國,當年凈出口量 10.550kt,2008年的凈出口量355kt,占產量的21.5%,在2015年以前這個比例還會逐年增大,我國會成為世界寬幅鋁箔生產基地,截止到2009年底我國投產的2000mm級鋁箔軋機可達30臺,其我國產的8臺,占總數的26.7%,2010年底這種寬幅箔軋機的總數可能超過40臺,它們的雙零箔生產能力可達到250kt/a。
2006年我國成為世界初級鋁箔強國,2008年的總產量為1173kt,占全球總產量的27.8%。我國自 1919年生產鋁板材以來直到2006年一直都是鋁板帶凈進口國,2007年一舉成為凈出口國,當年凈出口量37.1kt,2008年的凈出口量猛增 941%,達到386kt,我國已成為世界第二大鋁板帶生產大國,僅次于美國的。今后二三十年內我國會一直保持鋁板帶凈出口國態勢。2008年我國鋁箔出口量355kt,比上年度的上升31.5%,2006年我國邁入世界初級鋁箔強國行列,再過2、3年我國就會登上世界鋁箔寶塔的頂尖。我國從2001年開始進入世界鋁擠壓材凈出口國行列,是年凈出口1.411kt,2008年的凈出口量479kt,同比下降55.3%,但在可預見的時間內,保持凈出口國的態勢是不會改變的。
鋁擠壓工業取得了舉世矚目的成就,不但成為世界鋁材擠壓大國,而且已跨過強國“莊園”門檻,正在向著強國目標昂首闊步前進。截止到2009年末,保有的擠壓機約4000臺,不過在產的只有3200臺左右,擠壓力大于45MN(5000ustf.)的大型擠壓機39臺(含在建的8臺),除3臺水壓機外,其他的都是現代化的油壓機,有10臺是從意大利、日本和德國引進的,還有企業正在建造225MN超級巨型擠壓機,就全球的設計制造技術來說,西馬克集團(SMSgroup)梅爾公司(SMSMeerGmbH)當然具備此條件,不過從設計、制造、安裝、調試到投產至少要4年的時間,單體零件的質量可能會超過460t,其價格可能超過50MN擠壓機的5.5~6倍,但愿中國的重型機器制造企業敢于先嘗這只“蟹精”。中國有世界上最多、最先進的反向擠壓機與表面處理生產線,可處理的型材最大長度達14m。擠壓工業可為高速軌道車輛制造業提供所需的全部型材,擠壓材深加工的能力與設計水平均居世界前列。擠壓工業已形成完整的產業鏈,產業結構合理,有一批世界頂級的單體綜合性擠壓企業,如忠旺集團鋁材公司、亞洲鋁業公司、南山鋁型材有限公司、鳳鋁鋁業有限公司、堅美鋁業有限公司、叢林鋁業有限公司、興發鋁業有限公司、金橋鋁廠有限公司;有一批很有特色的以生產某類工業擠壓材為主的企業,如泉新鋁業公司、和勝鋁業公司、麥達斯鋁業有限責任公司、愛勵(天津)鋁業有限公司、北京MST公司、青海國鑫鋁業有限責任公司、中鋁西北鋁加工分公司、在建的兗礦輕合金有限公司等120余家。
經過50年來的發展,鋁鍛造工業有了明顯的長進,鍛出了直徑5m的長征火箭用的鍛環,西南鋁業有限責任公司的鍛件通過波音飛機公司的認證,一批又一批的鍛件出口到美國,已有300MN的模鍛機,正在建造400MN及800MN的模鍛機,美國有500MN的模鍛機,俄羅斯有750MN的模鍛機,中國的這臺模鍛機之王是由第二重型機械集團公司設計制造,采用的技術方案達到了世界先進水平,主體零部件制造已于2008年12月全面展開。該機建成后將改變大型模鍛件依賴進口的現狀,對國民經濟建設和國防軍工均有著重要的戰略意義。例如,今年初期飛機制造物資供應部門為制造C919大飛機與ARJ-700支線客機招標采購2000多噸鋁材,除大鍛件外的所有鋁材國外都能保質保時供應,價格也合理,鍛件不能保證供應的原因是美國的500MN鍛壓機壞了。
線材。不管是電力鋁線、通訊照明鋁線還是制造飛機用的鉚釘線材都能制造,而且生產能力富余最大,當然也有極少量的飛機鉚釘線材如制造C919與ARJ-700的是進口的,東北輕合金有限責任公司與中鋁西北鋁加工公司的線材車間就是為制造飛機而建設的,可不要小看鉚釘的作用,一架ARJ-700翔鳳飛機就需要七八十萬個;跨越長江的高強度特大電流的輸電鋼芯鋁絞線據稱也是進口的。中國目前有30多家鋁件模鍛廠,凡是300MN以下模鍛機能生產的鍛件國內都能滿足需求。
粉材可用于國民經濟建設的各個部門,中國現代化鋁粉工業始于1961年東北輕合金有限責任公司鋁鎂粉項目的建成,現在雖有200多個可生產鋁粉的企業,但單廠的規模小,產品主要供給焰火產業用,而燃料鋁粉則由東北輕合金有限責任公司與中鋁西北鋁加工公司提供,普通的鋁粉中國都能生產,但特種形狀特細的鋁粉,不可以有效地經濟生產。中國是鋁粉出口大國。
管、棒材生產能力,品種齊全,從上世紀80年代中期以來中國就是管、棒材凈出口國,可生產能力,品種齊全,從上世紀80年代中期以來中國就是管、棒材凈出口國,可生產外徑3mm~750mm的管、棒材,可為國民經濟建設提供所需的這類材料,當然有些航空管、棒材還不能滿足需求,這是因為有些合金如2524、7475等合金的成分控制與狀態控制還難以滿足需求,并不是擠壓與軋制本身有問題。
再生鋁。再生鋁具有明顯的節能減排優勢,與生產原鋁相比可以節約95%的能源,可相應地減少固、液、氣體廢棄物排放。盡量多地利用再生鋁是有色金屬行業節能減排的重要結構性措施,對推動鋁工業節能減排工作和循環經濟發展有著重要意義。中國廢鋁來源:直接進口,國內回收的,拆解進口報廢機器與裝備獲得的。2009年約有再生鋁企業2000多個,總生產能力約7500kt/a。總體來講,再生鋁產業的裝機水平與技術水平與工業發達國家的相比還是有較大差距,但也采用了一些先進技術,如蓄熱式燃燒系統、電磁和永磁攪拌技術,爐渣機械化處理生產線、提鋁后的廢渣用于生產耐火材料與陶瓷產品等等。
全面凌駕強國任重道遠
中國花了不到60年的時間從無到有建成了完整的鋁工業產業,全面凌駕世界鋁業大國,成就輝煌。2009年前是鋁工業從無到有從小到大的時期,從2009年起到2025年是從大到強的階段,具備了向強國邁進的一切條件,再過20多年中國肯定能達到此目的,到那時中國可為鋁業強國夢劃上圓滿句號。究竟做到什么程度算是鋁業強國呢?有哪些指標呢?大概具體的衡量指標可歸納為:
氧化鋁:繼續進行結構調整,除搞好國內現有的氧化鋁企業外,國內的生產能力不宜再飆升,年平均增長率不宜大于兩位數,要充分利用國外資源,幾個大的企業勞動生產率/可比原材料消耗與能源消耗要等于或略高/低于那時世界三大礦業公司(美國鋁業公司、力拓加鋁公司等)的平均水平,全國的平均水平要高低于世界平均水平5%以上;赤泥處理取得突破性進展,處理技術與利用量與美國鋁業公司當時的水平相當;從粉煤灰提取氧化鋁取得重大成就,最好其成本不高于從鋁土礦提取的,即使高一點,但從國家看從社會效益看來還是合算的那也可以,總之企業應有利可圖,取得國家政策性支持就更好,不過不是什么粉煤灰都是提取氧化鋁的原料,只有那些氧化鋁的含量達到40%左右同時易脫硅的在現時才有價值。
原鋁生產:在各項技術經濟方面應全面與當時美國鋁業公司、力拓加鋁公司、海德魯鋁業公司的平均水平相當;技術輸出有更大成就,全球新建鋁廠的生產能力最好有25%左右采用中國技術;污染物排放量每噸鋁與美國鋁業公司的相當或略低一些;凈進口盡量多重熔鋁錠,在進口的鋁錠中最好有80%以上是設在境外在企業生產的;原鋁及高純鋁國內生產能力足夠大了,近5年內不宜擴大,當然個別企業該擴大還得擴大,該新建還得新建。
鋁加工:總體上,中國氧化鋁與原鋁工業已逼近強國門坎,主要是鋁加工方面與強國有較大距離。若在以下幾方面做好了就跨過了強國門坎,但要凌駕強國還有一段路程要走:制造大飛機用的鋁材國內全部可以解決,例如東北輕合金有限責任公司與西南鋁業(集團)有限責任公司的板材與美國鋁業公司達文波特鋁業公司、加拿大鋁業公司的伊蘇爾(Issoire)鋁業公司與雷文斯伍德(Ravenswood)軋制廠、凱撒鋁及化學公司特倫特伍德(Trent鄄wood)鋁業公司、愛勵鋁業公司(A鄄leris)科布倫茨(Koblenz)鋁業公司的相當三大廠,擠壓材的品質全面達到美國鋁業公司與加拿大鋁業公司工程產品公司的品質;罐體料(Canstock)全部占領國內市場,并在歐洲、北美洲與拉丁美洲有一定的市場競爭力;PS版基及CTP基板能充分滿足國內日益增長的需求,產品品質全面與日本產品或德國產品的相當,為柯達公司、富士公司、愛克發公司采用;可批量生產硬磁盤基片鋁帶材,在國際市場上可與日本產品試比高;大飛機用的鍛件全部能滿足需求,性能指標與美國鋁業公司拉斐特(Lafayette)鋁業公司的相當;可生產交通運輸產品(飛機,公共汽車等)用的鋁合金緊固件;生產的各種復合鋁材品質可趕上世界知名跨國鋁業公司的;凡是在美國鋁業協會公司注冊的常用的524個變形鋁合金都能生產,凡是美國ASTM及ANSI標準中列入的任一種狀態材料都能生產;全鋁乘人汽車用的各種鋁材應能全部生產,其性能可與加拿大鋁業公司瑞士謝爾軋制廠的相當,并且應更有價格競爭力。
中國鋁加工業躋身世界強國之列還必須做到:
有特有的中國特色,如擠壓材與平軋產品的比例以各占50%為宜;在平軋產品中以鑄軋帶為坯料以占65%或更大一些為宜,畢竟82%以上板帶箔材可用鑄軋帶坯生產,鑄軋帶坯料以占65%或更大一些為宜,畢竟82%以上板帶箔材可用鑄軋帶坯生產,鑄軋帶坯的能耗與排放物畢竟比鑄錠熱軋帶坯的低;在擠壓鋁材中,工業鋁材與建筑鋁材產量以各占50%為宜,當然各年的產量比決定于市場;在每年消費的鋁中,再生鋁占的比例最好能達到40%;加工鋁材應盡量少用重熔鋁錠,逐年增加鋁廠或專業鑄造廠生產的扁錠或圓錠,就全國來說,常用的大宗合金如6063合金圓錠最好能達到70%左右由鋁廠與專業鑄造廠提供,1XXX系及3XXX系合金鑄軋帶坯也應如此。
裝備設計與制造:在鋁工業全面向強國邁進的征程中,為鋁工業發展服務的重型裝備與自動化控制設備制造業也應同步跟進或先行一步,但路更長任更重,軋機與擠壓機制造與設計理念要趕上西馬克集團公司,鋁箔軋機要趕上與超過阿申巴赫公司,冶金爐制造要趕上與超過埃布納公司(EbnerZ)或奧托容克公司(OTTOJUNKER),鑄造設備要趕上瓦格斯塔夫(Wagstaff)公司,自控設備要趕超ABB公司、西門子公司、通用電氣公司(GE)等的至少還要兩代人即50年的時間,但在今后近20年內超過奧鋼聯公司(VAI)、宇部興產公司(UBE)、東芝公司(Toshiba)等還有很大的可能性。
鋼/鋁比值:所指的比例是鋼材表觀消費量與原鋁表觀消費量之比,它可以表明一個國家或地區的工業化程度是否為鋁業強國。2000年~2007年全球的此比平均值為30,工業發達國家的都小于此值,德國的為16,美國的為18,日本的為30,中國的為37,如果中國的此值降至30或更小一些就可以了。
節能減排:這是一個永恒的話題,也是衡量一個國家是否成為鋁業強國的標志之一。據筆者匡算,我們生產一噸鋁材的能耗大致為美國的2.65倍,日本的3.8倍,主要原因是:他們用的進口鋁錠多或者全部為進口鋁錠,再生鋁用的多,生產集中度大,冶金爐熱效率高,等等。如果中國單位鋁材的能耗降到相當于5個發達國家(美、日、德、法、英)平均水平就很不錯了,或者稍高一些也是很大的成就。
有10來個跨國鋁業公司與150個專業性強的工業擠壓材企業。建一個像美國鋁業公司這樣的鋁業王國在30年之內幾乎做不到,它的歷史太悠久了,它的創新研發能力太強了,基礎太牢固了,但經過一代人的努力凌駕海德魯鋁業公司、日本的神戶鋼鐵公司鋁事業部、日本輕金屬公司、美國凱撒鋁業公司等還是蠻有把握的。需要形成一批諸如泉新鋁業公司、和勝鋁業有限公司等這樣的有特色的專業性特強的工業鋁材中小型擠壓廠。
經過50多年的建設與發展中國已成為超級鋁業大國,2008年冶金級氧化鋁產量占世界總產量的30.8%,原鋁產量占全球的33%左右,鋁材產量占34.5%左右。從2009年起在向世界強國邁進,雖然路漫漫,但再過15年~20年一定能達到此目的,中國鋁業人既然能做到從無到有,從小到大,就有能力從大到強,日本在不到15年的時間內就成為鋁業強國,只要我們做到:
認真全面貫徹黨的科學發展觀。中國鋁工業發展正處于關鍵時期,面臨著難得的發展機遇。在這次國際金融危機中,美國、日本以及歐洲的鋁業都受到急劇沖擊,惟獨中國鋁產業一枝獨秀。中國正處于航天航空器、高速軌道車輛、城市軌道車輛高速發展期,汽車制造業由大到強階段,它們都是優質高精鋁材密集型產業,為鋁工業由大變強提供了千載難逢的機會,雖然當前制造大飛機用的鋁材全是進口的,但若干年后,國產鋁材會逐年有所增加,估計2018年以后航空鋁材會以國產的為主,或甚至全部用國產的。
生產能力暫不宜再擴大,重點宜轉移到技術開發,新產品、新技術、新工藝的自主研發。過去的數量型發展與增長是對的,沒有自主創新,就沒有強大的鋁產業。應增加研發經費,注重基礎理論,注重科研成果轉化生產力,如高速鑄軋技術、電磁鑄軋技術、Al-Ti-C晶粒細化劑及其生產技術等等都取得了一定的成果,也都通過了有關部門的鑒定,但卻遲遲不能轉化為生產力,實乃憾事。該引進的技術與裝備還得繼續引進,有些技術與裝備引進比研發來得快,效果也更多,如等溫熔煉技術、非對稱軋制技術(Snakerolling)與裝備,希望建設大項熱軋項目的企業對此技術與裝備予以關注,必須有自己的工藝過程自動化控制技術與解決方案。
節能減排,必須注重鋁工業的節能減排工作,加速產業結構調整,淘汰落后的工藝與裝備,采用先進的技術與裝備可取得最大的節能減排效果,形成最優化產業鏈也是有效的能節減排措施。
向用戶提供成品提供成品零部件是鋁工業發展的必然趨勢,可取得最大的經濟效益,鋁加工業的工程技術人員應參與用戶鋁制零部件與結構的調計及加工制造,如美國鋁業公司那樣積極參加波音公司、空客公司、中國商用飛機有限責任公司的飛機設計以及一些汽車公司鋁結構的設計,不斷地推出鋁制汽車與軌道車輛。
積極推廣鋁的應用,推廣鋁的應用還有許多工作可做,中國鋁的應用空間還很大,應爭取有關部門出臺鼓勵鋁應用的政策,例如北美地區91.5%以上廂式汽車的廂體是用鋁制的,中國幾乎全是鋼結構的。這對節能減排有著特殊意義。
1890年全世界原鋁產量180t;2008年的產量達到40050kt,再生鋁的產量約18500kt。我國的鋁工業是在新中國成立后建設起來的,特別是改革開放以來的30年取得了更加令人矚目的長足發展。1954年山東鋁廠在援助下建成投產,當年產冶金級氧化鋁26.611kt,開我國氧化鋁的先河,2007年我國氧化鋁的產量20760kt,比澳大利亞的19250kt多1510kt,凌世界氧化鋁工業絕頂。
2008年我國在產的氧化鋁企業有25家,總產量24656kt,總生產能力約32140kt/a。我國原鋁工業也是在援助下建設起來的。1938年6月在撫順建成一個原鋁生產能力近10kt/a的小鋁廠,在1945年戰爭期間遭到徹底破壞。此廠在1938年6月至1942年2月共生產45.905kt原鋁。1953年我國在此廠原址重建的撫順鋁廠投產,當年生產原鋁400t,2008年我國原鋁產量13200kt,1979年(原鋁產量366.0kt)至2008年的年平均增長率為21.7%。2008年我國原鋁的生產能力已達到18500kt/a。
2001年我國的原鋁產量3370kt,超過美國的2650kt,成為世界第一大國。2009年我國的原鋁產量有可能達到13500kt,比上年度的增加2.3%。在當前金融危機沖擊下,其他原鋁大國的產量都有不同程度的減產,惟有我國這邊風景獨好,不但沒有減產,反而略有增加,至少可與上年度的持平。2002年我國成原鋁錠凈出口國,凈出口量206.088kt,不過我國成為原鋁錠凈出口國并不是一件十分值得慶幸的事,2008年凈進口原鋁錠11.5kt(不含鋁合金錠),如果將鋁合金錠進出口量計算在內,則凈出口量為581.5kt。
我國是一個能源與鋁資源相對短缺的國家,應當成為原鋁錠、再生鋁合金錠、廢鋁的凈進口者。我國是一個廢舊鋁凈進口大國,2008年的凈進口量2150kt,如果加上拆解進口廢舊設備所獲得的廢鋁,則相當于凈進口廢鋁約2650kt。
解放前我國只有規模很小的鋁板帶箔軋制工業,共有8個小廠,分布在上海等地,其中較大的5個廠是:1919年建成的上海益泰信記鋁器廠,用二輥軋機生產制造日用品的小鋁片;1932年華鋁鋼精廠在上海建成,總投資100萬美元,由加拿大鋁業公司、瑞士鋁業公司、英國鋁業公司共同出資組建,是當時遠東地區最大的鋁平軋產品廠,主要產品為卷煙包裝箔,1933年的產量1400t;1938年上海永昌鋼精廠投產,生產鋁板與鋁制器皿;1939年沈陽大信洋行開始生產0.33mm×400mm×1200mm的沖制雪花膏瓶蓋的鋁板;1947年上海交通鋼精廠投產,用所產的鋁板制造器皿。
新中國成立前,我國不能生產鋁管、棒、型、線材、鍛件與粉膏等產品。1956年11月哈爾濱鋁加工廠(現名中鋁東北輕合金有限責任公司)一期工程建成,板、帶、管、棒、型、線材生產能力26kt/a,并于1958年開始二期工程(模鍛件、鋁鎂粉、反應堆工藝管)建設,它們都是在的支援下建設的。在這里順便向大家講個小故事,為什么在第一個五年計劃期間建設的有色金屬企業都有一個代號,它們的代號是怎樣編排的呢?新中國成立初期在當時的歷史條件下,有色金屬工業產品首先用于軍工生產,將其視為軍工材料,工廠的建設具有一定的保密性,同時還受到的影響,在將鋁視為戰略物資,鋁加工企業歸航空工業部管。