銅桿線的生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

熊霞

（中國瑞林工程技術(shù)有限公司,江西南昌 330031）

銅桿線的生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

熊霞

（中國瑞林工程技術(shù)有限公司,江西南昌 330031）

簡要介紹目前中國銅線桿生產(chǎn)的行業(yè)現(xiàn)狀、產(chǎn)需現(xiàn)狀及技術(shù)現(xiàn)狀。對未來國內(nèi)外市場前景進行了預(yù)測,討論了銅桿線生產(chǎn)工藝及設(shè)備的發(fā)展趨勢。根據(jù)目前市場對銅線桿產(chǎn)品性能的要求,和連續(xù)化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢,連鑄連軋—多線多模拉伸—連續(xù)退火—動盤收線工藝將成為銅桿線生產(chǎn)領(lǐng)域的主流。

銅桿線；市場預(yù)測；連鑄連軋；上引法；多線多模拉伸；連續(xù)退火

電線電纜是輸送電能、傳遞信息和制造機電、電器、儀表的基礎(chǔ)器材,是電氣化、信息化社會中不可缺少的基礎(chǔ)產(chǎn)品[1]。銅線材是電纜電線的主要材料,而銅桿則是生產(chǎn)銅線材的必需坯料。受城鎮(zhèn)化和隨之產(chǎn)生的工業(yè)化發(fā)展趨勢、堅強智能電網(wǎng)建設(shè)、鐵路投資和地鐵建設(shè)項目投資的驅(qū)動,電線電纜行業(yè)在未來十年將有巨大的市場需求,這也必將帶動銅桿線生產(chǎn)的發(fā)展。本文擬從市場需求入手,對銅桿線的生產(chǎn)現(xiàn)狀進行分析,并對其發(fā)展趨勢進行預(yù)測,以期為銅桿線生產(chǎn)企業(yè)未來發(fā)展提供參考。

1 國內(nèi)銅線桿生產(chǎn)現(xiàn)狀

1.1 產(chǎn)需現(xiàn)狀

2005～2011年,中國銅線材產(chǎn)量年均增速11．5%, 2012年新投銅線桿產(chǎn)能約240×104t/a,2001年到2012年國內(nèi)電工銅桿產(chǎn)量、進出口量和需求量見表1。

表1 2001～2012年國內(nèi)電工銅桿產(chǎn)量、進出口量和需求量kt

2005～2011年中國銅線材產(chǎn)量及表觀消費量見圖1。

圖1 2005～2011年中國銅線材產(chǎn)量及表觀消費量[2]

1.2 技術(shù)現(xiàn)狀

目前,我國國內(nèi)銅桿生產(chǎn)工藝日漸成熟,銅桿生產(chǎn)工藝主要有上引法無氧銅桿和連鑄連軋低氧光亮銅桿兩種工藝[3]。

1)上引法。該生產(chǎn)方法的主要特點是：(1)產(chǎn)品表面光亮,導電率高；(2)設(shè)備占地面積小,一次性投資少；(3)整條生產(chǎn)線設(shè)備操作簡單,勞動定員少；(4)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,消耗件少,設(shè)備維護費用較低。不足的地方在于：生產(chǎn)的銅桿為鑄態(tài)組織,結(jié)晶粗而疏松,深加工性能較差,拉細線時斷頭率高于連鑄連軋銅桿；生產(chǎn)過程中要求原料為陰極銅,添加廢銅,產(chǎn)品質(zhì)量容易波動；單臺設(shè)備的產(chǎn)能低,勞動生產(chǎn)率低,難以形成規(guī)模生產(chǎn)；單位產(chǎn)品能源消耗高。

2)連鑄連軋法。連鑄連軋生產(chǎn)低氧光亮銅桿具有以下優(yōu)勢：(1)產(chǎn)量大,熱效率高、能耗低。生產(chǎn)規(guī)?？蛇_300 kt以上,豎爐熱效率可達60%～65%。(2)鑄坯直接進軋機熱軋,省去了二次加熱所需的能耗。(3)在線酒精溶液冷卻清洗,銅桿表面光亮,對環(huán)境無污染。(4)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,機械性能優(yōu)異,能滿足多頭高速拉絲機的要求。不足的地方在于一次性投資較大,占地面積大。

兩種工藝比較見表2。

表2 兩種工藝的比較[4]

由表2可以看出,由于上引法自身的局限,不能適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn);連鑄連軋法產(chǎn)能大、產(chǎn)品含氧量適中、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低、機械性能優(yōu)異,尤其在規(guī)模生產(chǎn)方面具有上引法難以比擬的優(yōu)勢。

2 國內(nèi)市場前景預(yù)測

2.1 我國銅桿消費量預(yù)測

當前,我國已經(jīng)躍居世界第一大電線電纜制造國,也是全球電線電纜消費增長最快的國家,但人均電線電纜消費水平低于發(fā)達國家?！笆濉逼陂g,我國銅桿消費量預(yù)測詳見表3。

表3 銅桿消費量預(yù)測kt

未來幾年,智能電網(wǎng)、核電、鐵路、機場、建筑、家電等產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,電線電纜產(chǎn)品的需求量也將快速增長。

2.2 線纜產(chǎn)品預(yù)測

我國電線電纜行業(yè)呈現(xiàn)低端產(chǎn)品過剩,高端產(chǎn)品供不應(yīng)求的現(xiàn)狀,為此積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),大力研發(fā)高端產(chǎn)品,成為很多企業(yè)關(guān)注及開發(fā)的焦點。

1）核電站電纜市場前景看好。按照2020年電力發(fā)展規(guī)劃,到2020年將實現(xiàn)27～40個1 000 MW核電機組,核電比重將從目前的1．8%上升到4%,甚至提高到7%～8%。目前我國核島內(nèi)電纜國產(chǎn)化程度有限,仍需大量進口。但電線電纜行業(yè)中部分企業(yè)已開始生產(chǎn)1E級K3類電纜,江蘇上上電纜等少數(shù)企業(yè)完成了K1類電纜的開發(fā)。核電纜國產(chǎn)化進程仍需進一步加快。

2)海底電纜需求量不斷增長。2012年我國海底綜合電纜的供需缺口在3 000 km左右。而我國目前能生產(chǎn)海底綜合電纜的企業(yè)僅有青島漢纜、寧波東方、中天科技、上海電纜、湖北紅旗電纜等少數(shù)企業(yè),年產(chǎn)能約為3 500～4 000 km。

3)石油平臺電纜供需缺口較大。2012年我國新建、維修海上石油平臺需要各類電纜達到近1．6×104km,預(yù)計到2020年將超過2．5×104km。目前我國石油平臺電纜已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,國內(nèi)企業(yè)年產(chǎn)能約為8 000～10 000 km。按照目前國內(nèi)產(chǎn)能和需求增長比例測算,2020年供需缺口將達到約10 000 km。

4)現(xiàn)代交通用電線電纜應(yīng)重點關(guān)注。高速鐵路、城市軌道交通、現(xiàn)代汽車、艦船和大型飛機是今后我國重點發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目。這些現(xiàn)代交通工具制造需要大量電力、控制、信號和儀表電纜,如機車車輛用線、機車車輛用信號屏蔽電纜、計算機和電工儀器用電纜、城市軌道交通直流電力電纜、汽車低壓電線、飛機用線和艦船用無鹵低煙阻燃電纜等。

5)環(huán)保電纜應(yīng)用已成國際趨勢。隨著歐盟頒布ROHS指令,生態(tài)環(huán)保電線電纜的研發(fā)和大規(guī)模采用已成為國際趨勢。目前國內(nèi)外阻燃、防火電纜應(yīng)用已擴大到很多領(lǐng)域,如礦用、通用橡套電纜、電梯電纜、家用電器用線纜均有不同程度阻燃要求。

6)特種導線供不應(yīng)求。2012年我國架空導線的年用量約為1 200～1 500 kt,其中特種導線占5%～10%?！笆濉逼陂g,預(yù)計輸電線路還將以13%～15%的速度增長,因此,我國特種導線的生產(chǎn)能力還需大力提高。

“十二五”期末(2015年)電線電纜行業(yè)主要產(chǎn)品需求預(yù)測詳見表4。

表4 電線電纜主要產(chǎn)品需求預(yù)測

3 技術(shù)及設(shè)備進展

1)以陰極銅為原料采用連鑄連軋技術(shù)生產(chǎn)銅線桿的優(yōu)勢將愈顯突出。電磁線、通訊電纜、阻火電纜等新型電線電纜的原材料大部分需要連鑄連軋銅線坯。但多年來,部分下游電線電纜企業(yè)采用生產(chǎn)工藝落后、質(zhì)量低劣的“黑桿”作為原材料,導致產(chǎn)品質(zhì)量不高。目前,我國只有30%的電線電纜品種和質(zhì)量達到國際市場能夠接受和可參與競爭的水平,還有70%的線纜品種急需提高產(chǎn)品的水平和檔次,這就需要不斷提高低氧光亮銅線坯的質(zhì)量和檔次。而傳統(tǒng)法和上引法因其生產(chǎn)的銅線坯硬度大,拉絲過程中斷線頻繁,不能滿足質(zhì)量要求；連鑄連軋法則因其生產(chǎn)的銅線坯較軟,無需中間退火,可滿足多頭拉伸機多道次拉伸時對銅線坯的要求,逐步體現(xiàn)出優(yōu)勢。隨著國家工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級和市場需求結(jié)構(gòu)的變化,連鑄連軋法生產(chǎn)銅線坯所占比重將會進一步提高。特別是近年來海關(guān)嚴查廢銅進口,導致廢銅供應(yīng)趨緊,價格上揚,與陰極銅差價不大。在價格、能耗、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量諸多因素的綜合影響下,以陰極銅為原料采用連鑄連軋技術(shù)生產(chǎn)銅線坯的優(yōu)勢將愈顯突出[5-6]。

2)多線多模拉伸連續(xù)退火機組將壟斷銅細線工藝領(lǐng)域。近年來,多線多模拉伸連續(xù)退火機組取得了飛速的進展。該方法熱能利用率高,比退火爐節(jié)能30%～50%;減少了換盤、運輸、堆放,可有效節(jié)約人力,提高生產(chǎn)率,縮短生產(chǎn)周期；減少占地面積；避免了線材因中間存放所導致的氧化現(xiàn)象,連續(xù)退火的質(zhì)量也較一般退火均勻和穩(wěn)定。實踐表明,該系列生產(chǎn)線使同時拉制2根及以上線材、多道次拉拔、在線退火、收線等工序在一套機組中完成,具有工序少、產(chǎn)品性能一致性好、設(shè)備緊湊、機械化和自動化程度高等優(yōu)點。另外,采用該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品具有良好的質(zhì)量,適合高品質(zhì)線材對導體質(zhì)量穩(wěn)定性和均勻性的要求,且拉拔速度可達到35 m/s,甚至更高,在提高產(chǎn)品產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本和設(shè)備投資等方面都具有顯著優(yōu)勢。因此,多線多模拉伸連續(xù)退火機組將壟斷銅細線工藝領(lǐng)域。

4 結(jié)論

綜上所述,目前我國電線電纜行業(yè)呈現(xiàn)低端產(chǎn)品過剩,高端產(chǎn)品供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),應(yīng)用先進設(shè)備,研發(fā)高端產(chǎn)品,成為很多企業(yè)的關(guān)注點及發(fā)展方向。根據(jù)產(chǎn)品性能和連續(xù)化生產(chǎn)的要求,連鑄連軋—多線多模拉伸—連續(xù)退火—動盤收線工藝將壟斷銅桿線生產(chǎn)領(lǐng)域。

[1]《電線電纜手冊》編委會．電線電纜手冊[M]．2版．北京:機械工業(yè)出版社,2010．

[2]上海有色網(wǎng)信息科技有限公司．2011年中國銅市場報告[R]．上海:上海有色網(wǎng)信息科技有限公司,2011．

[3]劉曉塘,劉培興,劉華鼐．銅合金型線材加工工藝[M]．北京:化學工業(yè)出版社,2009．

[4]黃豪士．裸電線工藝學[M]．上海:電器工業(yè)職工教育研究會電線電纜分會,1994．

[5]趙新生．國內(nèi)廢雜銅制桿技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]．有色冶金設(shè)計與研究,2009(4):7-11．

[6]王彤彤,余學德,郭峰,等．廢雜銅火法精煉生產(chǎn)光亮銅桿現(xiàn)狀淺析[J]．有色冶金設(shè)計與研究,2012(6):26-27,30．

Production Status and Development Trend of Copper Rod Wire

XIONG Xia
(China Nerin Engineering Co．,Ltd．,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

This paper makes a brief introduction on industry status,supply and demand,and technical status of copper rod wire production in China currently,predicts the future market prospect in domestic and overseas,and has a discussion on the development trend of production process and equipment of copper rod wire．According to the requirement of current market on production performance of copper rod wire and development trend of continuous production,the process of continuous casting and tandem rolling -polyline multimode stretch-continuous anneal-dynamic take-up will become main stream in the production field of copper rod wire．

copper rod wire;market forecast;continuous casting and tandem rolling;up drawn technology;polyline multimode stretch;continuous anneal

TG306

B

1004-4345(2014)03-0024-03

2013-05-30

熊霞(1984—),女,工程師,主要從事壓力加工設(shè)計與研究工作。