對中國發(fā)展工業(yè)鋁擠壓材的探討
赫崇富1 ,王祝堂2 (l.東北輕合金有限責任公司,黑龍江哈爾濱150060;2.北京安泰科信息開發(fā)有限公司,北京100814)
摘要:在中國把擠壓鋁材按用途分為建筑及結(jié)構(gòu)材(簡稱建筑材)與工業(yè)材(除建筑材以外的其他一切擠壓鋁材)。中國已跨過鋁擠壓強國門檻,自2001年成為擠壓材凈出口國以來,2005年的凈出口量324.56 kt。鋁擠壓工業(yè)的地區(qū)結(jié)構(gòu)合理,與經(jīng)濟發(fā)展相適應;全球21個工業(yè)發(fā)達國家2004年的平均工業(yè)材與建筑材之比為54:46,沒有一個國家工業(yè)材的比例達65%以上,中國2005年工業(yè)材的比例占34%,2012年的這個比例可達45%。截止到2006年底中國擁有16臺大擠壓機,總擠壓力1 170 MN,總生產(chǎn)能力約140 kt/a,但高速鐵路與磁懸浮鐵路車輛制造所需要的大擠壓材仍不能滿足需求,需要進口相當大的一部分。不是生產(chǎn)能力與產(chǎn)量不夠,而是在品質(zhì)方面存在諸多不盡人意之處。大擠壓工業(yè)型材面臨的最大挑戰(zhàn)是市場與技術(shù),是自主創(chuàng)新力量薄弱。中國還需要增建200 MN與150 MN的工業(yè)材擠壓機各1臺。
關(guān)鍵詞:擠壓機;工業(yè)鋁擠壓材:鋁擠壓工業(yè);發(fā)展
在中國將擠壓鋁材按用途分為建筑材與工業(yè)材,是分類方法的一種,體現(xiàn)了中國的特色,在國外并沒有這樣分的。本文主要就中國發(fā)展工業(yè)擠壓材的問題談一點我們的看法。
1 中國成為鋁擠壓強國為期不遠了
如果我們把鋁擠壓強國比作一個深宅莊園,那么中國已跨過這個莊園的門檻,正在大踏步地進人其中,可在“十二五”規(guī)劃期間成為世界鋁擠壓強國?邕^這條高門檻的主要標志是:
1.1 有比鋁擠壓強國更多更先進更強大的硬件裝備
中國現(xiàn)在的鋁擠壓裝各諸如擠壓機、后備設(shè)各、表面處理技術(shù)與設(shè)施、圓錠(最好把它稱為“棒”)鑄造工藝與設(shè)備、品質(zhì)檢測技術(shù)、模具制造裝備等等,在總體上來說并不比任何一個擠壓強國(美國、日本、德國)的差,在多數(shù)領(lǐng)域還超過他們的水平,如:中國擁有世界上約三分之一的大擠壓機,比日本和德國的總和還多;擁有最先進與種類齊全的表面處理技術(shù)及裝備,鳳鋁鋁業(yè)有限公司有可處理14 m長的鋁型材陽極氧化生產(chǎn)線,這是其他鋁擠壓強國尚未有的;已投產(chǎn)或即將投產(chǎn)的瓦格斯塔夫(Wagstaff)圓錠鑄造機15臺;有約30臺反向與正/反向擠壓機,最大的125 MN,其中有從西馬克公司引進的最先進的最新的5臺。這些都為中國成為鋁擠壓強國奠定了堅實的硬件基礎(chǔ)。
1.2 有一批世界級的鋁擠壓企業(yè)
中國已建成一批如亞洲鋁業(yè)集團、金橋鋁業(yè)公司、忠旺鋁型材公司、興發(fā)集團、堅美鋁業(yè)公司、鳳鋁鋁業(yè)公司、叢林鋁業(yè)公司、南山集團等世界級的企業(yè),也有像經(jīng)閣鋁業(yè)公司那樣的全自動化企業(yè)
1.3 鋁擠壓材進入了世界市場,競爭力強
擠壓材能否進入北美市場、西歐市場與日本市場是強國的主要標志之一,同時價格是否合理是另一重要標志,如果是“出口8億件襯衣才能換回一架波音飛機”的價格,那么出口再多也不算得上是強國。
中國已成為鋁型材出口大國,2005年的凈出口量近30 kt;2010年以前凈出口量可達920 kt或更多一些。
中國的擠壓鋁材已出口到世界五大洲約138個國家與地區(qū),哪里有鋁門窗與鋁產(chǎn)品哪里就有“Made inChina”的擠壓鋁材。但最能說明問題的是中國的鋁型材已經(jīng)得到美國、法國、日本等國經(jīng)銷商和用戶的認可,2004年出口到美國的條、桿、型材23.14 kt,占其總進口量(136.1kt)的17%,2005年從中國進口的數(shù)量在其總進口量中所占比例提高到30%以上。從中國進口的擠壓鋁材價格比其國內(nèi)產(chǎn)品的低8%~15%。這個價格是合理的,但應注意的是,如果出口到一個國家的鋁材占到那個國家總需求20%以上,同時其價格又比那個國家同類產(chǎn)品的20%以上,就有遭到反傾銷起訴的極大可能。
在擠壓鋁材出口方面金橋鋁材集團有限公司、亞洲鋁業(yè)集團有限公司、鳳鋁鋁業(yè)有限公司、興發(fā)鋁型材有限公司等作出了榜樣,希望有更多的擠壓企業(yè)加入到出口大戶的行列中來。另外,積極加入國際上有關(guān)行業(yè)協(xié)會也有助于企業(yè)進人國際市場,如金橋鋁材集團有限公司就率先加入了美國AEC(美國鋁擠壓協(xié)會)、美國陽極氧化協(xié)會、AFA(美國欄桿協(xié)會)等國際組織。
1.4 擠壓行業(yè)的結(jié)構(gòu)相當合理
經(jīng)過20年來的高速發(fā)展與調(diào)整,中國鋁擠壓工業(yè)各種結(jié)構(gòu)都達到了較完善與合理的境界,如:企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)既有像美國及日本那樣的大企業(yè),又有像歐洲那樣的大群中小企業(yè);擠壓機大小搭得當,小擠壓機多體現(xiàn)了中國是個發(fā)展中國家的特點;地區(qū)結(jié)構(gòu),生產(chǎn)能力主要集中在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),除西藏、海南、港澳地區(qū)外,其他省市區(qū)都有分布;產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu),有以生產(chǎn)建筑型材為主的大企業(yè),也有一批專門生產(chǎn)工業(yè)擠壓材的企業(yè)。
1.5 產(chǎn)品質(zhì)量有了較大提高
2005年質(zhì)檢部門的抽樣檢驗顯示,建筑鋁型材的合格率達91%,比過去的70%左右有了相當大的提高,這是從2005年3月1日起實行GB5237—2004強制性標準所帶來的豐碩成果。此標準的強制實行有著重大意義,促進和推動了技術(shù)的進步,有利于出口和組織生產(chǎn),更便于打擊與查處偽劣產(chǎn)品,使人們的生命與財產(chǎn)安全得到了更有效保證。
1.6 經(jīng)驗積累及隊伍培養(yǎng)
有一批有自主創(chuàng)新能力的技術(shù)隊伍、—批經(jīng)驗豐富又有開拓精神的營銷隊伍與一批勵精圖治的管理精英。他們是擠壓工業(yè)50年發(fā)展壯大積累起來的寶貴財富,在他們的拼搏與引領(lǐng)下,中國會很快躋身鋁擠壓強國。
1.7 全行業(yè)在向能源資源節(jié)約型轉(zhuǎn)變
節(jié)約能源與資源是一個永恒的話題,中國鋁工業(yè)已遭受“兩源危機”(資源氧化鋁與能源電力緊缺與價格持續(xù)居高不下)的夾擊,大多數(shù)鋁電解企業(yè)都陷人了前所未有的困境,在苦苦掙扎,2005年虧損企業(yè)數(shù)量達85%左右,由于國家采取了強有力的宏觀調(diào)控措施,全行業(yè)的損失得以減至最低程度,相對而言,鋁加工業(yè)受到的沖擊則小一些。中國是一個人均資源與能源占有量偏小的國家,“兩源”嚴重短缺,節(jié)約尤顯迫切,特別是經(jīng)受這次“兩源危機”考驗后,擠壓行業(yè)對“兩源”節(jié)約的重要性與迫切性有了更深刻的認識,正在采取種種行之有效的節(jié)能降耗措施,單位擠壓產(chǎn)品“兩源”消耗量趕上世界先進水平的時日已為期不遠。
1.8 境健康安全理念得到全面貫徹
生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境、健康與安全(AHS)是一個與效益相關(guān)的極為重要的話題。由于國家的重視,鋁擠壓工業(yè)對這種符合全面科學發(fā)展觀的理念有了較為深刻的認識,全面貫徹的力度在一步一步地加大加深。
經(jīng)過幾代人的努力與企業(yè)的苦心經(jīng)營,中國鋁業(yè)跨過了強國門檻,已實屬不易,但要成為—個實實在在的世界頂尖的鋁擠壓強國還要下更大工夫,傾注更多心血,任重道遠,需要做的工作還很多。
2壓工業(yè)的結(jié)構(gòu)
鋁擠壓工業(yè)有多種結(jié)構(gòu),但在這里只討論地區(qū)結(jié)構(gòu),以及工業(yè)材與建筑材的比例。
2.1地區(qū)結(jié)構(gòu)
長期以來有人認為中國鋁加工企業(yè)及其生產(chǎn)能力的地區(qū)結(jié)構(gòu)不合理,認為沿海(廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、河北、天津、北京、遼寧)也區(qū),即珠江三角洲(廣州一深圳為中心的經(jīng)濟圈)、長江三角洲(上海為中心的經(jīng)濟圈)、環(huán)渤海灣地區(qū)(京津經(jīng)濟圈)所占比例較大,許多鋁加工企業(yè)都云集于此三大經(jīng)濟圈,需要加以調(diào)控。
筆者認為,這些地區(qū)鋁加工企業(yè)的密度大一些,生產(chǎn)能力集中度大一些,是社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展的必然結(jié)果,是受市場的吸引結(jié)出的豐碩成果,是與這些地區(qū)的GDP相適應的,是與產(chǎn)品最佳經(jīng)濟供應半徑一致的,是與工業(yè)發(fā)達國家鋁加工企業(yè)及其生產(chǎn)能力的地區(qū)分布結(jié)構(gòu)相似的,千萬不要去搞計劃經(jīng)濟式的人為地區(qū)“合理結(jié)構(gòu)”調(diào)控,讓市場去發(fā)揮作用吧!哪里有市場,投資者會到那里去投資建廠。
2005年三大經(jīng)濟圈的GDP占全國GDP的60.57%,和這些地區(qū)鋁材加工生產(chǎn)能力與全國總生產(chǎn)能力之比(56.38%)相適應,但擠壓材生產(chǎn)能力的集中度(65.46%)無疑大了一些。
擠壓鋁材特別是又長又大的交通運輸工業(yè)擠壓材是一類不便長途運輸?shù)牟牧、其最大最佳?jīng)濟效益供應半徑為750km。所以,擠壓企業(yè)宜建在最貼近市場的地區(qū),當然由于能源、資源問題或其他原因選擇也有不遵守這一原則的。
美國當前有約200個鋁材(型材、擠壓棒材與管材)擠壓企業(yè),分布于40個州,有11個州沒有擠壓廠,有擠壓廠的州數(shù)占全國總州數(shù)的78.43%(圖l)。而在中國大陸的31個省市區(qū)中僅2個(西藏自治區(qū)與海南省,海南省在建省初期還有3個擠壓廠)沒有擠壓企業(yè),有擠壓企業(yè)的占總省市區(qū)的93.5%,分布率比美國的高15.07個百分點。

圖1 美國鋁材擠壓廠的分布結(jié)構(gòu)
當前中國鋁加工材生產(chǎn)能力地區(qū)分布結(jié)構(gòu)是合理的,與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平相適應,究竟合理與否是一個仁智相見的問題,但不要去進行簡單的人為調(diào)控,還是讓市場這無形的指揮棒去調(diào)控吧。
不過,廣一深經(jīng)濟圈擠壓鋁材生產(chǎn)能力集中度的確大了一些,這有利于出口,希望能大力開拓國際市場,盡量增大出口量。就全國來看,再過若干年后,我國的鋁工業(yè)應爭取凈進口的鋁錠最好大于鋁材的凈出口量,否則不又是在凈出口“兩源”嗎?這就是說,出口的鋁材總數(shù)量中不含國產(chǎn)鋁錠來加工的。
最后,還想強調(diào)一下的是:美國鋁加工企業(yè)及其生產(chǎn)能力的地區(qū)分布結(jié)構(gòu)可以借鑒;中國紡織工業(yè)進口一部分棉毛而較大量地出口半成品(棉織品與毛織品)與成衣的模式對鋁加工業(yè)不也是有可借鑒之處嗎?
在市場經(jīng)濟環(huán)境中討論鋁加工企業(yè)的地區(qū)結(jié)構(gòu)沒有任何意義。如果某地區(qū)想吸引投資者那就得有優(yōu)惠政策,若優(yōu)惠政策不到位,是不會吸引投資者
2.2工業(yè)材與建筑材的比例
在市場經(jīng)濟條件下討論工業(yè)鋁材與建筑鋁材的比例關(guān)系沒有多大實際意義,因為這個指標不表明擠壓材的結(jié)構(gòu)是否合理,也不表明那個國家的經(jīng)濟是否發(fā)達。一個國家可以根據(jù)國情與所處的環(huán)境著重發(fā)展建筑鋁材,也可以著重發(fā)展工業(yè)鋁材,也可以并駕齊驅(qū)發(fā)展。
“建筑”主要是指門、窗、護欄、幕墻等類用途;而“結(jié)構(gòu)”則是指體育場、機場候機廳、倉庫等屋頂?shù)氖芰?gòu)架,活動房、橋梁、街道與高速公路等的有關(guān)設(shè)施的框架。而工業(yè)用途則是指除建筑與結(jié)構(gòu)用途以外的其他一切用途。
有關(guān)媒體2004年報道,有人說國外工業(yè)鋁材與建筑鋁材之比為70︰30,而中國的這個比例則正好相反;2006年6月更有媒體報道,美國在擠壓鋁材中工業(yè)鋁材占80%。筆者在此引用美國鋁業(yè)協(xié)會(AA)2005年10月出版的《Statistical Revical Review for 2004》公布的數(shù)據(jù)以及歐洲鋁業(yè)協(xié)會、日本鋁業(yè)協(xié)會公布的資料,供參考。
表1 1988年~2005年美國擠壓型材的消費結(jié)構(gòu) kt
部門 |
1988年 |
1989年 |
1990年 |
1991年 |
1992年 |
1993年 |
1994年 |
1995年 |
1996年 |
1997年 |
1998年 |
2004年 |
2005年 |
建筑與結(jié)構(gòu) |
631.4 |
610.1 |
545.7 |
462.7 |
512.6 |
560.2 |
599.7 |
549.3 |
577 |
602.4 |
614.2 |
795 |
830 |
交通運輸 |
232.7 |
219.5 |
206.8 |
183.7 |
225.4 |
264.9 |
323 |
363.8 |
332.9 |
391.9 |
430 |
|
|
耐用消費品 |
87.6 |
83.9 |
83.5 |
76.7 |
90.7 |
98.4 |
112 |
109.8 |
117.5 |
136.5 |
137 |
|
|
機器及裝備 |
58.5 |
61.7 |
64.4 |
59 |
63.5 |
69 |
81.7 |
80.3 |
83.9 |
98.9 |
105.2 |
|
|
其他 |
29.5 |
29.5 |
28.6 |
26.8 |
29 |
23.6 |
26.3 |
25.9 |
26.8 |
34 |
19.5 |
|
|
國內(nèi)消費總計 |
1096.4 |
1059.2 |
985.7 |
858.7 |
979.8 |
1079.6 |
1222.9 |
1201.6 |
1215.2 |
1351.7 |
1392.6 |
1900 |
2000 |
建筑/總計(%) |
57.6 |
57.6 |
55.4 |
53.9 |
52.3 |
21.9 |
49.1 |
45.7 |
47.5 |
44.6 |
44.1 |
41.8 |
41 |
2.2.2日本
2000年~2002年日本擠壓鋁材的消費結(jié)構(gòu)見表2,由表2可見,日本建筑鋁型材在擠壓鋁材中占的比例相當大,這3年占的平均比例為67.5%,此比例數(shù)相當穩(wěn)定。
表2 2000年~2002年日本擠壓鋁材的消費結(jié)構(gòu) t
部門 |
2000年 |
2001年 |
2002年 |
總計 |
金屬制品 |
38894 |
33500 |
33500 |
105894 |
電器與機械 |
39837 |
30100 |
30800 |
100737 |
交通運輸 |
129120 |
123500 |
122600 |
375220 |
其中汽車 |
113395 |
108600 |
108300 |
330295 |
建筑結(jié)構(gòu) |
728486 |
668900 |
655000 |
2052386 |
其他 |
155797 |
125600 |
126500 |
407897 |
國內(nèi)消費總計 |
1092134 |
981600 |
968400 |
3042134 |
建筑/總計(%) |
66.7 |
68.1 |
67.6 |
67.5 |
日本2004年~2006年(預測)財政年度(當年4月至來年3月)各領(lǐng)域?qū)D壓鋁材的需求量見表3。這是日本鋁業(yè)協(xié)會(JAA)于2006年3月公布的數(shù)據(jù)。
表3 日本2004~2006財政年度對擠壓鋁材需求量
領(lǐng)域 |
2004財政年度/kt |
2005財政年度/kt |
2006財政年度/kt(預測) |
食品 |
1.041 |
1.09 |
1.1 |
化工 |
0.159 |
0.424 |
0.45 |
金屬加工 |
32.712 |
30.15 |
30.8 |
電子設(shè)備 |
28.048 |
27.581 |
28.4 |
交通運輸(其中汽車) |
159.686(145.878) |
166.168(152.750) |
166.450(152.950) |
精密機械 |
11.867 |
11.442 |
11.7 |
機器裝備 |
84.266 |
75.309 |
78.35 |
建筑與結(jié)構(gòu) |
640.548 |
611.155 |
608.9 |
其他 |
68.853 |
66.548 |
68.25 |
合計(國內(nèi)) |
1027.18 |
989.867 |
994.3 |
出口 |
14.528 |
14.047 |
14 |
總計 |
1041.708 |
1003.914 |
1008.3 |
由以上的數(shù)據(jù)可見,日本對擠壓鋁材需求量處于高度隱定期。即使在制造業(yè)高度發(fā)達的日本,2004年~2006年建筑鋁材的需求量仍占主導地位,占擠壓鋁材總需求量的60.9%。
2.2.3歐洲
據(jù)歐洲鋁業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計,2004年西歐、中歐(不含獨聯(lián)體國家)與土耳其共約330個鋁材擠壓企業(yè),生產(chǎn)的擠壓材超過2 700 kt(全歐產(chǎn)量約3000kt)。建筑與結(jié)構(gòu)工業(yè)仍是其最大的最終用戶,約占直接發(fā)貨量的39%,而在發(fā)往經(jīng)銷商(stockists)的18%擠壓材中,至少有一半以上又用于制造建筑與結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,所以建筑與結(jié)構(gòu)工業(yè)的擠壓材用量占其總量的50%(表4)。
表4 歐洲(不含獨聯(lián)體國家但含土耳其) 2004年擠壓材發(fā)貨結(jié)構(gòu)
部門 |
發(fā)貨量/kt |
比例/% |
建筑與結(jié)構(gòu) |
1053 |
39 |
交通運輸 |
153 |
19 |
工程 |
378 |
14 |
其他 |
135 |
5 |
經(jīng)銷商 |
486 |
18 |
耐用消費品 |
135 |
5 |
總計 |
2700 |
100 |
綜上所述,全球21個工業(yè)發(fā)達國家(美國、加拿大、日本、歐洲18個)2004年擠壓鋁材消費量(接近產(chǎn)量)約5570kt,其中建筑與結(jié)構(gòu)工業(yè)用量約2542kt,占擠壓鋁材的45.6%,這就是說它們的工業(yè)擠壓材與建筑鋁材之比為54∶46。
2.4 中國
2002年初,我們對全國擠壓工業(yè)的企業(yè)概況、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、用途等方方面面作了一次全面的調(diào)查,這次調(diào)查的一個結(jié)論是2001年我國建筑鋁型材占的比例為74.2%.工業(yè)材占的比例為25.8%。據(jù)筆者調(diào)查,2005年這個比例則迅速上升到34%左右。但隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快、加深以及中國加入WTO,中國成為全球產(chǎn)品制造基地的速度會加快,程度會加大,同時由于銅價居高不下,跌到50 000元/t以下的可能性極小,在工業(yè)上某些產(chǎn)品以鋁代銅的趨勢會越來越強勁,工業(yè)鋁型材消費量會以比建筑鋁材消費量更大的速度增長,2012年工業(yè)材占的比例可達45% 左右,2020年有可能達到50%或稍高一些,至少在預見的時期內(nèi)沒有達到70%或80%的可能性。
不過應著重指出的是,對某個國家來說,討論這個比例在市場經(jīng)濟條件下特別是在全球經(jīng)濟一體化日益加深的環(huán)境中沒有多大意義。因為在這種條件與環(huán)境中,不論是國家還是地區(qū)都可根據(jù)各自優(yōu)勢與資源、能源、地域等條件擇優(yōu)擇強發(fā)展,可以只發(fā)展工業(yè)擠壓材或建筑擠壓材,也可以兩者都發(fā)展但有所側(cè)重或并駕齊驅(qū)。 在中國這樣一個在社會主義市場經(jīng)濟條件下闊步前進的大國中,適當?shù)卣務撨@個比例還是必要的.不過不應去進行調(diào)控,不要去追求全國或某地區(qū)的擠壓材不同品種產(chǎn)量之間應保持或達到某種“優(yōu)化比例”。工業(yè)擠壓材與建筑擠壓材的比例高低不是表示擠壓工業(yè)水平的指標之一,不能說達到某一個值就達到了世界先進水平。看來在中國這個比例的戰(zhàn)略控制目標以平分秋色各占50%為宜,因為這與目前發(fā)達國家的平均比例大體相當。
3 大擠壓機生產(chǎn)線建設(shè)
大擠壓機(擠壓力大于45 MN的)生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是工業(yè)型材與管材、棒材等,對中國鋁擠壓工業(yè)來說,2005年是一個不尋常的年頭,在這一年,中國有10臺大擠壓機投產(chǎn)或試車或進人設(shè)計制造期。對鋁擠壓工業(yè)來說,一個國家在一年之內(nèi)建這么多的大擠壓機,不但亙古未有,恐怕今后也難再現(xiàn)。
通常,把擠壓力等于或大于45 MN的擠壓機稱為大擠壓機,到2005年底全世界這類大擠壓機不會超過65臺,中國卻擁有近16臺,占全球的25%,這里我們把油壓機稱為現(xiàn)代化的大擠壓機,以別于20世紀60年代以前制造的水壓機。
到2004年底,中國已有9臺大擠壓機:東北輕合金有限責任公司與蘭鋁西北鋁加工分公司各有一臺從蘇聯(lián)引進的50 MN水壓機,西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司的一臺中國自行設(shè)計制造的l25 MN水壓機以及一臺由水壓機改造的80 MN油壓機,叢林集團的一臺西安重型機械研究所設(shè)計上海重型機器制造集團公司制造的90/100MN油壓機與一臺從日本宇部興產(chǎn)公司引進的72MN油壓機,麥達斯鋁業(yè)有限公司的一臺太原重型機器集團公司設(shè)計制造的75MN油壓機,柯魯斯(天津)鋁業(yè)有限公司的一臺從意大利達涅利布雷達(Danieli Breda)公司引進的50 MN油壓機,金橋鋁業(yè)公司的56 MN宇部單動擠壓機。
新建的7臺大擠壓機是:遼陽忠旺集團鋁型材公司的125 MN(雙動)、75MN(單動短行程)、55 MN(雙動)擠壓機,都是國產(chǎn)的、2006年投產(chǎn)或調(diào)試;南山集團鋁型材公司從德馬克公司(SMS)引進的82MN擠壓機(單動短行程)、55 MN雙動擠壓機,2005年投產(chǎn),是中國引進的最先進的擠壓機;遼源利源鋁業(yè)有限公司的60MN雙動國產(chǎn)擠壓機;麥達斯鋁業(yè)有限公司的55 NM雙動正反擠壓機;興發(fā)鋁業(yè)有限公司的60 MN雙動擠壓機(2006年第四季度投產(chǎn),太原重型機器集團公司設(shè)計制造);經(jīng)閣鋁業(yè)有限公司從日本宇部興產(chǎn)公司引進的1臺45 MN單動擠壓機(此機尚未到貨,如果按計劃順利進行,可于2007年6月以后投產(chǎn),這是一條全自動化的擠壓生產(chǎn)線,全生產(chǎn)線僅2名操作人員,主要用于擠壓大型建筑型材),但建成的可能性很小。
此外,鳳鋁鋁業(yè)有限公司擬建130 MN的擠壓機,東北輕合金有限責任公司擬建l條100 MN的擠壓生產(chǎn)線,國鑫鋁合金管棒型材股份有限公司擬建100 MN雙動正向擠壓機1臺與55MN雙動反向擠壓機1臺。還可能有些企業(yè)在“十五”期間會建一些大擠壓機。因此,2010年中國可能擁有22臺或更多些的大型擠壓機,中國鋁擠壓行業(yè)成了一個名副其實的大擠壓機王國。
3.1 中國最大的雙動125 MN擠壓機
由西安重型機械研究所設(shè)計、上海重型機械集團公司制造的亞洲最大的l 25 MN的鋁材油壓雙動擠壓機,正在遼寧忠旺集團鋁型材有限公司安裝調(diào)試,計劃2006年10月份投產(chǎn)。這不但是中國最大的先進擠壓機之一,也是全球先進擠壓機之一,2003年5月西安重型機械研究所與忠旺集團公司開始對125 MN臥式雙動鋁材擠壓生產(chǎn)線進行研制。歷時3年完成了設(shè)計、制造與運輸工作。
這臺擠壓機的投產(chǎn)在中國鋁擠壓工業(yè)發(fā)展史上具有重要意義,雖然它的擠壓力與西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司的水壓機的相當,但其裝機水平則高得多。該生產(chǎn)線可擠壓2×××系~7×××系合金各種規(guī)格的特大工業(yè)材。
型材最大截面尺寸,1 050 mm×340mm;管材最大直徑,600 mm;材料最大長度,60 m。
名義擠壓力,125 MN;穿孔力,30 MlN;主柱塞行程,4 200 mm;穿孔行程,1 850 mm:擠壓筒長度,1 900mm;主系統(tǒng)壓力,30 MPa:輔助系統(tǒng)壓力,20MPa;擠壓速度,(0.2~20)mm/s:穿孔速度,70mm/s;空程前進速度,280/200 rmn/s;回程速度,280/200 mm/s。
該機可實現(xiàn)等溫模擬擠壓,前梁上裝有無接觸反射式多波長紅外測溫儀,連續(xù)監(jiān)測材料離開模具出口時的溫度,并將檢測結(jié)果反饋至主機PLC。如果出模溫度高于設(shè)定值,則擠壓速度會及時自動降低,反之則升高,若相等則以既定速度繼續(xù)擠壓。
后部處理設(shè)施達到了當前世界先進水平,最大限度地減少了摩擦,關(guān)鍵控制元件與高強耐熱氈帶都采用了國際知名公司的名牌產(chǎn)品。出料系統(tǒng)及后部處理設(shè)各包括:導出臺、10 kN牽引機、氣—水聯(lián)合淬火裝置、移動式熱鋸60 m活動出料臺、挑料及垂直升降水平移動式冷床、帶輥子的升降式過橋、6 MN在線拉伸矯直機、步進式儲料平動鋸前輥道、挑料定尺鋸、鋸后輥道等。
在出料系統(tǒng)中,采用了自主創(chuàng)新的一些結(jié)構(gòu)及自動化裝置,最大限度地減少了材料的摩擦,對保證產(chǎn)品表面品質(zhì)起到了決定性的作用,提高了成品率。
125 MN油壓雙動擠壓機后部設(shè)各的基本技術(shù)參數(shù):產(chǎn)品最大長度,60 m;型材最大高度,340 mm;型材最大寬度,1 015 mm;管材最大直徑,600 mm;拉伸矯直機名義拉伸力,6 MN;牽引機牽引力,10 kN;擠壓中心線至矯直機中心線,8 800 mm;擠壓中心線至鋸前輥道中心線,7 200 mm;產(chǎn)品最大質(zhì)量,200 kg/m。
牽引機由恒張力控制,對消除擠壓產(chǎn)品截面不同位置流出速度的差異大有幫助,使金屬沿截面的流動比較均勻,同時能減少制品在淬火過程中的變形。牽引機返回速度快,可達3.5m/s。
淬火系統(tǒng)為氣-水聯(lián)合裝置,由于冷卻強度由計算機自動控制,型材在淬火過程中僅發(fā)生輕微變形或幾乎不變形。淬火區(qū)分為兩段,每段又分成2區(qū),共有4個冷卻區(qū),每區(qū)長2.4 m,共長9.6 m。每個冷卻區(qū)采用不同的冷卻速度,冷卻強度由小變大。第一冷卻區(qū)采用小噴嘴,冷卻速度為0.5℃/s~lO℃/s:第2、3冷卻區(qū)既有大的噴水嘴又有小的,同時交錯排列著,冷卻速度可達3℃/s~25℃/s;第4冷卻區(qū)為加大冷卻強度,全部采用大噴嘴.冷卻速度可達8℃/s~50℃/s。在氣—水聯(lián)合裝置的兩端還設(shè)有風管,在空冷與水冷之間形成一個平穩(wěn)的過渡帶,可避免制品表面形成色斑。
3.2 大擠壓機面臨的挑戰(zhàn)
到2006年底中國投產(chǎn)的大擠壓機生產(chǎn)線有16條,已形成的總擠壓力達1170MN。
3.2.1 市場
擁有大擠壓機企業(yè)首先面臨的最大挑戰(zhàn)是市場,1170MN的總擠壓力相當匡算總生產(chǎn)能力120kt/a,而在2005年~2006年的十幾個月內(nèi)形成的生產(chǎn)能力就達70kt/a,到哪里去找市場呢?哪里有這么大的市場在等著呢!不過,在當前的中國這也不足為奇,是市場經(jīng)濟發(fā)育不完善的表現(xiàn)。筆者在這里向瀆者提供一些可能有參考價值的數(shù)字:2004年全球擠壓鋁材的產(chǎn)量約12000kt,其中需要80 MN(含80 MN)以上重型擠壓機生產(chǎn)的僅0.4%左右,即還不到50 kt;需用50MN~75MN擠壓機生產(chǎn)的也只占3.5%,即約420 kt 。如果用100MN的擠壓機來生產(chǎn)50MN擠壓機可生產(chǎn)的鋁材在經(jīng)濟上是不合算的。中國到2005年有這么多大擠壓機,幾乎是日本大擠壓機數(shù)的3倍,如果生產(chǎn)能力得到充分發(fā)揮,國內(nèi)是無論如何消費不了這么多的大擠壓材,開拓國際市場是面臨的一道無法回避的重大課題。內(nèi)徑500 mm~600 mm的無縫管有一定的國際市場。
3.2.2 技術(shù)
不是有了大擠壓機就能生產(chǎn)有市場競爭力的大擠壓鋁材,中國有了這么多大擠壓機,有些現(xiàn)代化的大擠壓機投產(chǎn)也有四五年了,可是部分為制造高速鐵路、磁懸浮鐵路車輛的鋁材仍需要進口,這就是技術(shù)還未過關(guān),有模具方面的,有熔煉鑄造方面的,有擠壓工藝方面的,更有熱處理方面的,還有管理方面的。在產(chǎn)品方面的具體表現(xiàn)是:性能不穩(wěn)定,尺寸偏差不嚴密或過大,平直度不合格,性能不均一。優(yōu)質(zhì)禱錠也是面臨主要技術(shù)挑戰(zhàn)之一。2×××系及7×××系合金的生產(chǎn)決不那么容易,會遇到一大堆技術(shù)難題。
大擠壓生產(chǎn)線的高效正常運轉(zhuǎn),離不開高素質(zhì)人才,應有一批穩(wěn)定的富有創(chuàng)新與開拓精神的技長與管理人才。
3.2.3設(shè)備配套
建設(shè)與運作鋁材大擠壓生產(chǎn)線的特點是:投資大、技術(shù)高、設(shè)備復雜與龐大、不易維護、工序多、成品率低。因此大型材的生產(chǎn)難度比生產(chǎn)中小型材規(guī)格的困難得多,首先在思想認識上應引起足夠的重視。
建設(shè)大擠壓生產(chǎn)線不但應重視主機,而且對輔機是否配套一定要給予足夠的注意,在線淬火裝置是否達到了自動控制備各項工藝參數(shù),拉伸機的拉力士否達到可矯直最大的硬合金,輥矯機是否引進高檔的,是否有溫度控制精密的固溶處理爐,時效爐的溫度是否均勻,控制是否精密,模具設(shè)計與制造是否達到高水平,擠壓針的直徑與穿孔力是否足夠大,等等。
3.2.4研究與開發(fā)
在大擠壓機企業(yè),產(chǎn)品與技術(shù)的研究及開發(fā)尤顯重要,在整個鋁擠壓行業(yè)的研發(fā)力量,即使在大中型企業(yè)擁有研發(fā)機構(gòu)的僅26.5%左右,而且大多數(shù)在那里處理日常生產(chǎn)中出現(xiàn)的產(chǎn)品品質(zhì)問題,真正從事研發(fā)工作的不多。自主創(chuàng)新動力不足,技術(shù)研發(fā)投入不足。國外一些大的鋁業(yè)公司與大獨立鋁擠企業(yè)非常重視技術(shù)創(chuàng)新,投入的研發(fā)經(jīng)費占銷售金額的比例達到5%~10%。而據(jù)全國政協(xié)十屆常委會的調(diào)研,全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費只占銷售額的0.56%,大中型工業(yè)企業(yè)也只占0.71%。鋁行業(yè)的平均科技投入還不到此數(shù),中鋁公司2006年的銷售收人1 000億元,而科技投人為16.7億元,是鋁行業(yè)最高的。
研發(fā)力量的強弱關(guān)系到大擠壓機企業(yè)的興衰,甚至存亡,不可等閑視之。
3.2.5今后大擠壓機的建設(shè)
雖然中國目前擁有近16臺大擠壓機,但今后還需要根據(jù)市場情況陸續(xù)增建。就全國來看中國還需要建設(shè)一條150 MN與一條200 MN級的擠壓生產(chǎn)線。
另外從全國的視角來看,大擠壓機的生產(chǎn)能力已大大超過市場需求,沒有必要再建大擠壓機。但社會或國家的利益與企業(yè)的利益既是一致的又有矛盾,所以就某個企業(yè)來說建設(shè)大擠壓機如果可以取得更大的經(jīng)濟效益那就建。筆者認為,在市場經(jīng)濟條件下,你認為可以獲得更多的利潤有必要建你就建。
最后如果某個企業(yè)有幾臺大擠壓機,那么擠壓機之配置最好相差35MN左右,間距不宜過小。
4 生產(chǎn)能力匡算系數(shù)
為了估算擠壓機的生產(chǎn)能力與比較各廠擠壓材的生產(chǎn)能力大小,筆者提出過匡算系數(shù)的概念及其大小,見表5。采用這套方法計算的結(jié)果雖然不十分精確,但對匡算來說還是相當可靠的,與實際生產(chǎn)情況接近。不過對小擠壓機(擠壓力小于8 MN)的來說,匡算系數(shù)可能大了些,因為它們擠壓的都是薄壁的細小型材。所謂匡算系數(shù)就是將某擠壓機的擠壓力(Ustf.)乘以該系數(shù)便等于該機的生產(chǎn)能力(t/a)。這個系數(shù)并不是筆者首先提出的,只是在中國最先使用的并加以發(fā)揮。英國CRU公司在計算擠壓機生產(chǎn)能力時一律乘以系數(shù)3,這顯然不盡合理,例如對大擠壓機就不合適c國外還有用系數(shù)2.5~5的,如在計算全自動化20MN級擠壓機的建筑鋁型材生產(chǎn)能力時可采用系數(shù)5。
表5 計算擠壓機生產(chǎn)能力的匡算系數(shù)
擠壓機的擠壓力/Ustf |
匡算系數(shù) |
300—2000 |
2.3 |
2100—3100 |
2 |
3200—4400 |
1.6 |
4500—5400 |
1.4 |
5500—6400 |
1.2 |
6500—7500 |
1 |
7600—9000 |
0.8 |
大于9000 |
0.7 |
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