我國鋁板帶行業(yè)節(jié)能現(xiàn)狀和對策淺析

張建輝

(洛陽有色金屬加工設計研究院，河南 洛陽 471039)

節(jié)約能源、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為當前國家的基本國策，正在越來越深入到各項目的建設和運營中。鋁板帶加工相對于上游的鋁冶煉和電解等，雖然在能源消耗上低得多，但是作為鋁加工業(yè)的重要環(huán)節(jié)，也應該大力推動節(jié)能技術進步，提高能源利用效率，積極采用節(jié)約能源的新工藝、新技術和新裝備，在節(jié)約能源上做出自己應有的貢獻。

1 我國鋁板帶行業(yè)節(jié)能現(xiàn)狀和目標規(guī)劃

1.1 節(jié)能現(xiàn)狀

我國的鋁板帶材加工業(yè)始于解放前，但真正得到迅速發(fā)展還是在建國以后。20世紀50年代在原蘇聯(lián)援助下建設了東北輕合金加工廠；60年代中期至70年代后期又自行建設了西北鋁加工廠和西南鋁加工廠等大型生產(chǎn)企業(yè)和20余個中小型鋁加工廠，奠定了我國鋁加工工業(yè)的基礎；80 年代以來，我國的鋁板帶材生產(chǎn)得到了快速發(fā)展 ，先后建起了一批擁有現(xiàn)代化裝備和技術的加工企業(yè)，他們大多從國外成套引進了代表當時世界先進水平的鋁加工設備，使我國的鋁板帶材生產(chǎn)技術、裝機水平及生產(chǎn)能力得到了很大提高。中鋁西南鋁板帶有限公司引進了 “1+4” 熱軋生產(chǎn)線、雙機架冷連軋機生產(chǎn)線；南山集團公司引進了 “1+4” 熱軋生產(chǎn)線、三機架冷連軋生產(chǎn)線；亞洲鋁業(yè)(中國)有限公司引進了 “1+5” 熱軋生產(chǎn)線(二手設備改造)、五機架冷連軋生產(chǎn)線(二手設備改造)；青海平安鋁業(yè)引進了 “1+3” 熱軋生產(chǎn)線，中鋁瑞閩鋁板帶有限公司引進了 “1+3” 熱軋生產(chǎn)線；美鋁渤海鋁業(yè)引進了 “1+3” 熱軋生產(chǎn)線(二手設備改造)等，隨著這些生產(chǎn)線的陸續(xù)投產(chǎn)，填補了我國熱連軋生產(chǎn)線、冷連軋生產(chǎn)線的空白，標志著我國鋁加工業(yè)歷史性的進步，極大地帶動了我國鋁板帶加工業(yè)的發(fā)展和壯大。

雖然我國鋁板帶在改革開放后得到迅速發(fā)展，但單位產(chǎn)品的能耗下降速度卻趕不上鋁板帶的發(fā)展速度，究其原因可以概括為以下幾個方面：

1)直接使用電解鋁液生產(chǎn)錠坯縮短工藝流程，不僅可減少金屬燒損、節(jié)省重熔能耗和減少廢氣排放，而且也提高了生產(chǎn)效率。但目前我國一半以下的鋁板帶生產(chǎn)企業(yè)未直接使用電解鋁液生產(chǎn)錠坯；

2)我國鋁板帶企業(yè)在本世紀前主要以鑄軋卷供坯為主，隨著中鋁西南鋁板帶有限公司 “1+4” 熱軋生產(chǎn)線、南山集團公司 “1+4” 熱軋生產(chǎn)線等大型熱軋生產(chǎn)線的建設，高耗能的熱軋坯料在鋁板帶生產(chǎn)供坯結構中占有較高的比例；

3) 規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)鋁板帶材可以在一定程度上降低能耗。我國目前正在生產(chǎn)的鋁板帶企業(yè)大約有300多家，但真正形成規(guī)?；I(yè)化大卷重生產(chǎn)的企業(yè)尚不足1/3；

4)采用先進的生產(chǎn)工藝不但可以保證產(chǎn)品的質量，而且可以提高成品率、降低能耗。但目前我國有較多企業(yè)仍采用較為落后或不盡合理的生產(chǎn)工藝，例如軋制道次多、加熱時間長等；

5)鋁板帶冷軋采用高速軋制，在軋制過程中油煙揮發(fā)較大，對環(huán)境有污染，對企業(yè)也是一種能源浪費。20世紀建設的鋁板帶冷軋機基本都采用機械絲網(wǎng)式油霧凈化裝置，回收后的廢油不能循環(huán)再利用，本世紀以來部分冷軋機開始采用全油回收系統(tǒng)，回收后的廢油可循環(huán)再利用；另外，近幾年少量企業(yè)開始采用軋制油再生系統(tǒng)，以延長軋制油使用周期節(jié)約能源。

雖然我國鋁板帶行業(yè)在節(jié)約能源方面存在著一些困難或問題，但節(jié)能的步伐一直未停止。資料顯示20世紀90 年代，我國鋁板帶加工材能耗不小于900千克標煤/噸，而目前國內鋁板帶材加工綜合能耗約為700千克標煤/噸左右， 且呈逐年下降趨勢。但需要指出的是國內鋁加工企業(yè)，特別是己投入生產(chǎn)多年的企業(yè)，在生產(chǎn)能力的發(fā)揮、成品率以及節(jié)能技術的推廣應用上，同國外大型鋁加工企業(yè)相比還存在著較大的差距。對于鋁板帶行業(yè)而言，雖然能源消耗在整個加工成本中所占的比例不足三成，但隨著市場競爭的加劇，節(jié)約能源對提高企業(yè)盈利指標的作用將越來越明顯。

1.2 目標規(guī)劃

根據(jù)目前國內鋁加工行業(yè)的現(xiàn)狀，從推動節(jié)能技術進步、提高能源利用效率、促進節(jié)約能源和優(yōu)化用能結構、提高經(jīng)濟效益和社會效益出發(fā)，我國正在對有色金屬加工廠節(jié)能設計規(guī)范(以下簡稱規(guī)范)進行修訂，以提高行業(yè)準入標準，促進企業(yè)采用節(jié)約能源的生產(chǎn)工藝、技術和裝備，積極開發(fā)、采用節(jié)能措施。

新《規(guī)范》中能耗分三級制定，一級能耗為國外20世紀末，本世紀初的世界先進水平；二級能耗指標為國內20世紀末，本世紀初的先進水平；三級能耗指標為國內本世紀初的平均水平。新《規(guī)范》對新建(或大型改、擴建)項目提出了明確的節(jié)能要求，即新建〈或大型改、擴建〉項目的能耗應爭取達到一級能耗指標，不得高于二級能耗指標；一般改、擴建項目應爭取達到二級能耗指標，不得高于三級能耗指標。

2 我國鋁板帶行業(yè)節(jié)能對策

2.1 提高電解鋁液直接鑄造的比例

前文提到直接使用電解鋁液生產(chǎn)錠坯縮短工藝流程，不僅可減少金屬燒損、節(jié)省重熔能耗和減少廢氣排放，而且也提高了生產(chǎn)效率，所以建議將生產(chǎn)錠坯的熔鑄車間臨近電解鋁車間建設，通過專用的鋁水車或平板車運輸鋁液，實現(xiàn)節(jié)能和效益的雙贏局面。

2.2 合理調整熱軋坯料和鑄軋坯料的結構比例

在鋁板帶產(chǎn)品中，除要求產(chǎn)品深沖性能優(yōu)異,冶金性能一致的鋁罐毛料、鋁罐蓋和拉環(huán)料、航空航天板帶材、高檔PS板基等產(chǎn)品必須用熱軋坯料生產(chǎn)外，其余都可用投資更少、能耗少、制造成本低的鑄軋坯料或連鑄連軋坯料生產(chǎn)。從比例上來劃分，必須用熱軋坯料生產(chǎn)的鋁板帶產(chǎn)品占全球板帶總產(chǎn)量的比重不超過20%。據(jù)統(tǒng)計，在河南中孚鋁板帶熱軋生產(chǎn)線、山東魏橋鋁板帶熱軋生產(chǎn)線、遼寧忠旺鋁板帶熱軋生產(chǎn)線等幾個大產(chǎn)能熱軋生產(chǎn)線投產(chǎn)后，我國的熱軋坯料和鑄軋坯料的供坯比例將達到7:3。

2.3 采用規(guī)?；?、專業(yè)化生產(chǎn)

國外大型鋁業(yè)公司一般均擁有若干家板帶軋制廠，其產(chǎn)能和裝備水平根據(jù)地域消費能力和資源供給狀況不盡相同，但基本上都擁有1～2家生產(chǎn)能力巨大、裝備水平處于世界最先進水平的核心工廠，以達到靠產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)規(guī)模和成本優(yōu)勢占領高端市場的目的。如美鋁的達文波特工廠(航空航天用寬厚板)、田納西工廠(制罐料等產(chǎn)品)，力拓加鋁的Logan工廠(制罐料等產(chǎn)品)以及海德魯鋁業(yè)和諾威力斯的Alunorf工廠(世界上最大的板帶材軋制廠)。各大公司將鋁加工行業(yè)的各種最新技術和裝備均應用到這些工廠，包括現(xiàn)代化的熱連軋生產(chǎn)線和冷連軋生產(chǎn)線，使其形成核心優(yōu)勢，實現(xiàn)大宗產(chǎn)品或高附加值產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)，通過做優(yōu)做強、降低生產(chǎn)成本來擴大自己的市場份額。所以建議我國大型鋁板帶生產(chǎn)企業(yè)通過合理手段，擁有可以規(guī)?；?、專業(yè)化生產(chǎn)的核心工廠。

2.4 改進生產(chǎn)工藝

目前，我國鋁板帶行業(yè)除新建項目外各個企業(yè)已基本正常運行，其現(xiàn)行的生產(chǎn)工藝經(jīng)過實踐證明是可靠的，但從節(jié)能角度還需要進一步完善。例如，減少熱軋道次，一般情況下，國外先進的卷取前熱粗軋機軋制鋁箔坯料時為15道次(從620mm軋至38mm)，而我國的部分企業(yè)需要軋制17道次以上；縮短鑄錠加熱/均熱時間，國外先進的鑄錠加熱爐罐料加熱/均熱時間一般不超過22小時，而我國的部分企業(yè)受加熱爐燃燒系統(tǒng)的影響罐料加熱/均熱時間在30小時左右。另外，我國鋁板帶企業(yè)可以在工藝技術改進方面進行合作，建立互通機制。

2.5 廣泛應用軋制油再生和全油回收系統(tǒng)

鋁板帶冷軋一般采用煤油基的礦物油作為潤滑冷卻介質，在軋制中會散發(fā)出油霧。采用全油回收系統(tǒng), 將軋制油霧通過專用洗油的吸收，以及隨后的解析提煉，不僅降低了軋制油排放對環(huán)境造成的污染，軋制油的重復循環(huán)使用還可節(jié)約大量的生產(chǎn)成本，是一種正效應的投入。軋制油再生是對循環(huán)使用的軋制油進行重新提煉，去除運行中軋制油里混入的水以及液壓油,可延長軋制油的使用期限，提高產(chǎn)品表面

質量。目前，軋制油再生以及全油回收系統(tǒng)在近年來新引進的冷軋機上己得到推廣應用，另外軋制油再生以及全油回收系統(tǒng)也已完全可以實現(xiàn)國產(chǎn)化。

3 結束語

我國鋁板帶加工企業(yè)還有節(jié)能潛力可挖，要趕上國外先進的鋁板帶企業(yè)還有很長的路要走。目前鋁板帶加工已進入微利時代，節(jié)約成本，降低能耗是我國鋁板帶企業(yè)建設者和經(jīng)營者必須思考的問題，積極探索各種節(jié)能措施并組織實施已成為每個鋁板帶企業(yè)的工作重點之一