美国诺威力公司建设完整高效铝板带循环产业链

文/ 王祝堂 熊 慧

诺威力铝业公司（Novelis Inc.）于2005年1月1日在纽约正式揭牌。同时，股票在纽约与多伦多（Toronto）市证券交易所上市，该公司是从加拿大铝业公司分离出来的。加拿大铝业公司的普通铝板带产业由罐料、汽车板、普通工程板、铝箔带坯、印刷板带、瓶罐料和其他部分组成。Novelis是由英文“novel（新的）”与“velocity（速度）”组成的，寓意是：新公司将以持续的高速度快速成长，并将取得预期的收益。

诺威力铝业公司目前是全球最大的制造铝平轧产品的企业之一，它的工厂遍布北美洲、南美洲、欧洲、亚洲，在12个国家有40多个工厂，员工1万3千多名。在2012年的100多亿美元的收入中，罐料及包装板带约占50%，汽车板带占12%，工业板带占12%，铝箔及其带坯占11%，其他占15%。按照地区划分，北美洲占39%，欧洲占38%，亚洲站18%，南美洲占5%。

一、公司的两把杀手锏

诺威力铝业自成立之初起，就非常注重技术创新与板带废铝的回收再生利用，经过几年的不懈努力，已经取得了巨大成就。公司拥有创造经济效益与持续稳定发展的两把杀手锏，即一体化制罐合金及其制罐工艺“EVERCANTM”与废料的高效回收利用。用一种合金取代现在的三种合金制造易拉罐对于简化制罐工艺、提高劳动生产率、节能减排均有重要意义。

2012年上半年各种轧制产品的平均废铝用量为34%，而罐料带材扁锭的废料含量为40%。他们计划到2020年平轧产品使用废铝比例要达到80%，而罐料生产则要100%使用废旧易拉罐生产，进入理想的循环经济阶段。2011年，全公司再生铝用量达到210万吨，取得了可观的收益。

二、大力加强废铝回收，扩建扁铸生产能力

诺威力铝业公司在除非洲及大洋洲以外的各大洲均建有废旧易拉罐（UBCs）及其他废铝回收网点与熔炼铸造中心。例如，在美国、巴西、韩国、德国及意大利等都建有现代化回收、熔炼与铸造中心。该公司收购的废铝以废旧铝易拉罐为主，其他为辅；另一个特点是，将回购的废旧易拉罐经预处理-熔炼-调整成分-净化处理后，铸成轧制罐体带卷的扁锭，而将其他废铝熔体铸成扎制其他板带用的扁锭，而不是铸成再生铝锭块（ingot）。这是铝下游板块经济效益最高的循环经济模式。例如，在美国，铝易拉罐大致每110天就可以循环一次（罐体带卷出厂制罐厂制罐-饮料厂装罐-超级市场出售饮料-用户消费-废罐回收-铝加工厂轧制罐体料）。

诺威力铝业公司2012年生产的罐料带卷（can stock coil）中超过40%是用回收的废旧易拉罐扁锭轧制的，计划于2020年用这种扁锭轧制的带卷将占公司总产量的80%，甚至进一步提升到100%，这是一个令人振奋的规划。在铝工业发展的历程中，与有色金属工业建立循环经济，具有里程碑的意义。看来，这个规划有望实现。

他们采取的措施有：

● 加强创新，加大研发投入，开发单一易拉罐合金，而目前的易拉罐是用三种合金材料制造的。仅此一项，就可使回收效率提高约80%；

● 投巨资，改扩建现有的回收熔铸中心的设施，使再生扁锭生产能力扩大一倍以上，估计在世界各地的总投资在12亿美元以上，一次性投资这么多，在世界再生铝工业史上可是头一遭。

● 完善现有的预处理与熔炼铸造工艺，加强管理，提高回收效率，并通过增加回收量，以降低污染物排放与碳排放。

1.巴西再生3104合金扁锭产能提升一倍

诺威力铝业公司在投资3亿美元扩建巴西皮达蒙安加巴轧制厂的同时，还投资6500万美元扩建其废铝回收再生设施，新建一条废旧罐回收生产线，使工厂的废弃饮料罐的回收设施。巴西废罐回收率2011年的为98.3%，回收量为25.3万吨。

2.德国再生铝装备的改扩建

诺威力铝业公司在德国有两个轧制厂：阿芦诺夫铝业公司（Alunorf），是当今最大的铝板带轧制厂，年生产能力约100万吨，是与海德鲁铝业公司的合资企业，各占50%的股份，2012年有员工2170名，每年的实际产量约85万吨，可生产的合金约110种，纳切特斯特轧制厂（Nachterstedt),诺威力铝业公司的独资企业，主导产品为汽车铝板带。

2011年11月启动投资1400万欧元的阿芦诺夫铝业公司回收中心的扩建，核心设备为一台诺伊公司的双膛废铝熔炼炉，年生产能力为5万吨，于2012年年底投产，使该厂再生扁锭年生产能力达到10万吨。

纳切特斯特轧制厂的回收中心正在进行大规模的改扩建，可于2014年完成。届时，将成为全世界最大的轧制产品废料回收中心，主要废铝为废旧易拉罐，再生扁锭的年生产能力可望达到50万吨，而诺威力公司的再生扁锭的年生产能力可从2012年的120万吨上升到2015年的210万吨。该中心总投资2.5亿美元。

3.意大利公司的Ecomelt PS-8 废铝熔炼炉

2012年5月初，诺威力铝业（意大利）公司决定增建一条新的铸造再生铝扁锭的生产线，其中的配备有预热竖井的Econmelt PS-8型废铝熔炼炉引入注目，采用<650X℃的高温循环热气流预热废铝，既可以最大限度地减轻铝的氧化，又可以使废铝的熔炼能耗降至400kwh/t，比常规熔炼炉的天然气消耗约下降35%。同时还可以相应地减少温室气体排放量。另外，金属烧损也可以减少1.5百分点，降至约3%。

4.韩国永州轧制厂回收铸造中心

诺威力铝业公司韩国永州（Yeongju）轧制厂的回收铸造中心是该公司在亚洲建设的首家废铝板带回收与铸造企业，所生产的再生扁锭供诺威力—大韩铝业公司轧制罐料带材及其他带材 用。该中心也是亚洲最大的废旧易拉罐回收与再生企业，再生板锭年生产能力约20万吨。

三、单一制罐合金问世，罐料生产实现重大突破

当前，全铝易拉罐又称二片罐，是由罐身与罐盖（含拉环）组成的，却用了三种合金，罐身用的是3104合金（一种美国合金，1978年注册，含0.05%～0.25%Cu、0.8%～1.4%Mn、0.8%～1.3%Mg），罐 盖 用 的 是5182合金（一种美国合金，1967年注册，含0.20%～0.5%。Mn、4.0%～5.0%Mg），拉环用的是5052合金（一种美国合金，诞生于20世纪20年代，含2.2%～2.0%Mg、0.15%～0.35%Cr）。回收的废旧易拉罐是这三种合金都融为一体的，但是有一些仅有罐身与罐盖，拉环与封口片被撕开丢弃。由于这三种合金的成分不同，特别是罐盖的镁含量很高，用废旧罐料再生熔炼3104合金时，必须进行除镁处理，并添加约20%原铝锭，才能获得符合标定成分的合金。如果能用一种合金制造，不仅可简化工艺流程，而且可使生产成本至少降低15%以上。开发一种单一合金制造易拉罐是材料工作者孜孜以求的，他们为此奋斗达50多年。

幸运的是，这一产品终于在2012年6月问世了。诺威力公司对外宣称，他们成功研发了单一合金，并且是用100%的再生扁锭轧制的，获得了SCS高循环认证。用这种材料制造的易拉罐的商品名称为EVERCANTM，这种瓶可装12盎司（340.2g）饮料。这说明使用一种合金制造易拉罐是可行的，经济效益显著。下一步将考虑如何试运行，并最终实现高速制造流程。这可能还需要二三年的时间，因为需要建设新的生产线，或者对既有的生产线进行技术改造，同时还必须说服消费者乐于接受这种新型产品，在哪里生产这种合金铝罐尚未确定，但专利申报工作正在进行。

EVERCANTM铝饮料瓶当下只能在北美和欧洲买到，2013年年底可推广到全世界，这是全铝制罐业一次突破性的飞跃。

四、结束语

美国诺威力铝业公司在全铝拉罐带材生产方面在最近几年做了两件具有创造性、里程碑意义的大事：研发出了单一罐料合金，并制造出适用的饮料罐，推向了北美和欧洲市场。现在正在做两方面的工作：一是宣传工作，使得消费者尽快乐于用这种灌装的饮料。二是尽快实施这种罐体的稳定高速生产，如同生产二片罐那样，该公司2011年生产的210万吨罐体带材使用了约84万吨再生废旧易拉罐，2020年的用量可达80%，最终目标是100%。

中国在罐料生产与研发方面与诺威力公司的差距可能还有30年，这绝不是危言耸听。因为美国早在20世纪70年代初生产罐料的技术和罐料的性能比中国目前就略胜一筹。中国当前有5个轧制厂可以批量生产罐体带卷，但达到国际水平可向美国市场出口的，还只有南山轻合金公司一家。

试想，如果中国能将美国这一先进的技术为己所用，不仅对推动整个铝拉罐产业走向国际化起到积极的作用，而且对中国建立资源节约型、环境友好型、技术与管理创新型的铝罐料产业大有裨益。

相关背景介绍：

目前，中国的企业规模与现代化水平与美国有很大的差距，主要表现在：企业数目多、规模小，未形成现代化的大型铝板带箔集团公司，规模效益不明显。目前，全世界共有铝板、带、箔生产企业约700个(其中，中国350多个，占总数的50%以上)，年总生产能力2400万吨(其中，中国约407万吨，仅占总量的1/6)；铝板带厂456个(中国220个,约占48%)，年生产能力约2000万吨(中国约320万吨，约占1/6)；铝箔厂约258个(中国130个，占50 %左右)，年产能220万吨(中国87万吨，占40%左右)。世界铝板带箔工厂的年平均产能为3.5万吨，而中国工厂的年平均产能仅为1.16万吨，不到世界年平均产能的1/3。如果与美国、德国、日本、俄罗斯等国相比，则差距更大。例如，美国的铝板、带、箔生产企业仅50家，年产能达572.7万吨，平均年产能约为11.5万吨，是我国的10倍以上。目前，中国产能最大的西南铝业(集团)有限责任公司的铝板带箔的生产能力为30万吨左右，而美国的Novelis公司Logan轧制厂和德国的Alunorf工厂的铝板带年生产能力均在70万吨以上。中国铝箔厂130家，平均年产能仅0.6万吨，而美国、德国、意大利的铝箔生产企业分别为21家、4家、5家，年均产能分别达3.7万吨、11.3万吨、5.76万吨，可见，企业规模差距甚大。

世界部分铝板带材生产企业的产能规模表