【研究报告】电解铝液直接铸坯创造高效益 　　新华社信息北京９月１７日电　我国高精度、高性能铝深加工项目已成为国 外大企业及投资商竟相投资的热点之一。将电解铝液直接铸成铝及铝合金锭坯或 其它产品，具有很高的经济效益。 　　有关资料显示，目前全世界约有６４％（即２０００万吨左右）的原铝用于 板带箔材消费。我国铝消费水平与发达国家存在很大差距，突出特点：一是人均 消费不到发达国家的１／６；二是消费结构不同，板带箔材消耗总量低，只有发 达国家的一半左右。 　　一、铝电解企业与铝加工企业生产的集约化联合 　　现代铝加工工业的特点是设备高度自动化，生产规模大型化，尽可能采用短 流程工艺、减少工艺废料提高成品率，采用先进的加工技术改善产品性能，通过 各种手段降低生产成本。 　　半连续铸造圆锭、连续铸轧卷和热轧卷式供坯是铝及铝合金生产的主要供坯 方法。据报道，全世界铸锭热轧毛料约占板材总用量的８５％，而我国由于目前 的热连轧技术和设备水平比较落后，铸轧卷式供坯仍为主要的供坯方式，致使高 质量、高性能、高附加值的铝材仍需大量进口。如日本、韩国等贫铝国家和地 区，从我国进口铝锭，进行热轧开坯成毛料后，返销回我国的大多数铝板带箔加 工企业再冷轧成材，无形中增加了这些加工企业的制造成本。而欧、美等大型铝 业公司采用大型集约化生产，直接利用电解铝液铸成大型扁锭，生产销售高附加 值的铝板带箔材已经非常普遍。例如，美国Ｈａｎｎｉｂａｌ铝板带厂有７套熔 炉、５台铸机，日产１６．８吨／个的大扁锭６８０吨，全部采用附近Ｏｒｍｅ ｔ电解铝厂和ＢｅｎｓＲｕｎ废铝回收厂送来的铝液。德国的杜塞多夫铝厂规模 更大，电解铝厂装备７１００吨的混合炉，一次浇铸３个３３吨重的热连轧用 坯，直接运到铝加工厂进行轧制生产成铝板、铝带或铝箔。集约化、大规模、短 流程、先进的装备和技术已成为这些国际大公司长盛不衰的法宝。 　　目前，我国仅在型材锭坯、铝线杆和低档的铸轧卷等方面少数厂家采用了电 解液直接铸造或铸轧的方法，总用量不到原铝产量的１５％，运低于美、欧发达 国家（估计６０－７０％的原铝直接铸成加工用坯）。而在直接铸成热轧用的铝 及铝合金扁锭方面，由于铸锭尺寸大、来料的气体和杂质含量高等因数，还存在 许多技术难关亟待攻克，已成为我国铝轧制产品参与国际市场激烈竞争的重要制 约因素。 　　长期以来，我国铝加工高精产品一直需要大量进口。为了满足市场需求变 化，政府主管部门批准的西南铝业公司“１十４”热连轧生产线已经开工建设。 河南、河北、甘肃和山东等地也将相继建立新的热扎生产线。如采用由电解铝厂 供坯方式，就可促使这些加工企业不再配套建设熔铸系统，减少热连轧项目的建 设投资，实现生产集约化，达到双赢目的，从而大大缩小我国铝工业与国际先进 水平的差距，增强我国铝工业在国际市场上的竞争能力。 　　二、电解铝企业产品的延伸 　　１．电解铝液的基本特性。电解铝液的生产过程是通过９５０－９７０℃的 熔盐（基本组成是冰晶石和氧化铝）电解完成的，因此电解槽中的铝液具有以下 特性：（１）温度高。达到９００℃以上；（２）夹杂多。由于强大的电流产生 的磁场作用，电解槽内的铝液剧烈运动，铝又重新氧化和碳化，加上电解的熔 盐，使电解铝液的各种夹杂较高；（３）气体含量高。气体主要是氢和少量的Ｃ Ｏ、Ｃ０２、Ｎ２等。而氢在金居中是最有害气体，并且氢的含量在金属中随着 温度的升高而增大，铝液在９５０℃时，含量高达２．９ｍＬ／１００ｇＡｌ以 上。 　　２．铝及铝台金熔铸技术特点。熔铸是铝加工的第一道工序，其目标是为轧 制、挤压、锻造等生产提供合格的锭坯。铸锭质量的好坏直接影响各种铝材的最 终质量。熔铸成本占整个铝加工生产成本的１／３左右。 　　现代熔铸已形成以下技术发展趋势：设备方面追求大型、节能、高效和自动 化；在铝液中加入晶粒细化剂，改善铸锭组织；通过在线净化和检测，尽可能减 少夹杂、夹渣和气体含量；十分重视提高铸锭表面质量，减少粗晶层、成分偏 析、厚差及翘曲等，使热轧前少铣面或不铣面，提高产品成材率。 　　３．电解铝液直接铸坯的优势。随着我国铝工业结构调整步伐的加快，铝电 解企业和铝加工企业的集约化生产已成为发展趋势。使用电解铝企业的电解铝液 直接铸成合金锭，免去了铝加工企业将购得的“重熔铝锭“（每块仅１５－２０ 公斤）重新熔化、精炼和铸造成扁锭（重５－１０吨／块），节约了重熔的能耗 约２８万ｋｃａｌ／ｔＡＬ、重熔金属过程３－５％的烧损、重熔过程的人力物 力和时间消耗；避免了一次重熔和精炼时对环境的污柒以及使铝的纯度降级（重 熔过程会增加杂质Ｆｅ，Ｓｉ含量），从加工的源头上，为提高生产高精度、高 性能铝加工产品创造有利条件。电解铝企业改造铸造系统的投资比加工企业新建 铸造系统要少的多。将加工用锭坯，尤其是规格单一、用量巨大的产品改为由电 解铝企业提供，产生的经济效益十分可观。 　　三、预期经济效益分析 　　按铝的理论熔化潜热为９３卡／克、比热为０．２４７３卡／克。度、铝的 重熔过程烧损率按３％计算；柴油发热量为１００００卡／克、熔炼过程热效率 为５０％；铝的单价按１４０００元／吨计算，柴油的价格按２３００元／吨计 算，电价按０．４元／度计算。 　　重熔１吨铝（２０℃→７５０℃）需要２７．３５３０万千卡能量，折合柴 油５４．７公斤（实际生产大于此值），按柴油现价计算折合人民币１２５．８ 元。根据能量守恒，将７５０℃的铝水冷却到室温，冷却水系统耗电为３２０ 度，折合人民币１２８元；熔炼过程每吨铝烧损３０公斤，折合人民币４２０ 元；其他人力、物力消耗，按每吨１０元。因此铝加工企业生产１吨铸锭的能 耗、人工费和材料损耗至少是６８０元／吨。若采用电解铝液直接铸成锭坯的方 法，减少了重熔和烧损，因此，生产１吨锭坯可节省５４５元人民币。２０００ 年统计，铝加工企业生产挤压锭坯的加工成本为８００－１２００元／吨（６０ ６３合金），其中５０％是白白烧掉。 　　据《有色金属工业统计资料汇编》提供的数据，２００２年我国铝消费量为 ５３８．２万吨。其中铝加工材３０９１万吨，国内自产２７４４万吨，这２７ ４．４万吨铝材如有一半采用这种供坯生产，每年将节约７．３亿元人民币，而 实际上远大于这个数字。 　　随着全球经济一体化速度加快的进程，我国铝加工工业将面临更为严峻挑 战，从铝冶炼企业产品的进一步延伸与拓展开始，将电解铝液直接铸成铝及铝合 金锭坯或其它产品，对促进我国电解铝企业与铝加企业之间的集约化生产，实现 双赢，打破国外产品的技术和贸易壁垒具有重要意义，为我国铝工业产品在全球 经济一体化的竞争中创造有利条件。（完）