铜杆线的生产现状及发展趋势

熊霞

（中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌 330031）

铜杆线的生产现状及发展趋势

熊霞

（中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌 330031）

简要介绍目前中国铜线杆生产的行业现状、产需现状及技术现状。对未来国内外市场前景进行了预测,讨论了铜杆线生产工艺及设备的发展趋势。根据目前市场对铜线杆产品性能的要求,和连续化生产的发展趋势,连铸连轧—多线多模拉伸—连续退火—动盘收线工艺将成为铜杆线生产领域的主流。

铜杆线；市场预测；连铸连轧；上引法；多线多模拉伸；连续退火

电线电缆是输送电能、传递信息和制造机电、电器、仪表的基础器材,是电气化、信息化社会中不可缺少的基础产品[1]。铜线材是电缆电线的主要材料,而铜杆则是生产铜线材的必需坯料。受城镇化和随之产生的工业化发展趋势、坚强智能电网建设、铁路投资和地铁建设项目投资的驱动,电线电缆行业在未来十年将有巨大的市场需求,这也必将带动铜杆线生产的发展。本文拟从市场需求入手,对铜杆线的生产现状进行分析,并对其发展趋势进行预测,以期为铜杆线生产企业未来发展提供参考。

1 国内铜线杆生产现状

1.1 产需现状

2005～2011年,中国铜线材产量年均增速11．5%, 2012年新投铜线杆产能约240×104t/a,2001年到2012年国内电工铜杆产量、进出口量和需求量见表1。

表1 2001～2012年国内电工铜杆产量、进出口量和需求量kt

2005～2011年中国铜线材产量及表观消费量见图1。

图1 2005～2011年中国铜线材产量及表观消费量[2]

1.2 技术现状

目前,我国国内铜杆生产工艺日渐成熟,铜杆生产工艺主要有上引法无氧铜杆和连铸连轧低氧光亮铜杆两种工艺[3]。

1)上引法。该生产方法的主要特点是：(1)产品表面光亮,导电率高；(2)设备占地面积小,一次性投资少；(3)整条生产线设备操作简单,劳动定员少；(4)设备结构简单,消耗件少,设备维护费用较低。不足的地方在于：生产的铜杆为铸态组织,结晶粗而疏松,深加工性能较差,拉细线时断头率高于连铸连轧铜杆；生产过程中要求原料为阴极铜,添加废铜,产品质量容易波动；单台设备的产能低,劳动生产率低,难以形成规模生产；单位产品能源消耗高。

2)连铸连轧法。连铸连轧生产低氧光亮铜杆具有以下优势：(1)产量大,热效率高、能耗低。生产规模可达300 kt以上,竖炉热效率可达60%～65%。(2)铸坯直接进轧机热轧,省去了二次加热所需的能耗。(3)在线酒精溶液冷却清洗,铜杆表面光亮,对环境无污染。(4)产品质量稳定,机械性能优异,能满足多头高速拉丝机的要求。不足的地方在于一次性投资较大,占地面积大。

两种工艺比较见表2。

表2 两种工艺的比较[4]

由表2可以看出,由于上引法自身的局限,不能适应大规模生产;连铸连轧法产能大、产品含氧量适中、质量稳定、成本低、机械性能优异,尤其在规模生产方面具有上引法难以比拟的优势。

2 国内市场前景预测

2.1 我国铜杆消费量预测

当前,我国已经跃居世界第一大电线电缆制造国,也是全球电线电缆消费增长最快的国家,但人均电线电缆消费水平低于发达国家。“十二五”期间,我国铜杆消费量预测详见表3。

表3 铜杆消费量预测kt

未来几年,智能电网、核电、铁路、机场、建筑、家电等产业蓬勃发展,电线电缆产品的需求量也将快速增长。

2.2 线缆产品预测

我国电线电缆行业呈现低端产品过剩,高端产品供不应求的现状,为此积极调整产品结构,大力研发高端产品,成为很多企业关注及开发的焦点。

1）核电站电缆市场前景看好。按照2020年电力发展规划,到2020年将实现27～40个1 000 MW核电机组,核电比重将从目前的1．8%上升到4%,甚至提高到7%～8%。目前我国核岛内电缆国产化程度有限,仍需大量进口。但电线电缆行业中部分企业已开始生产1E级K3类电缆,江苏上上电缆等少数企业完成了K1类电缆的开发。核电缆国产化进程仍需进一步加快。

2)海底电缆需求量不断增长。2012年我国海底综合电缆的供需缺口在3 000 km左右。而我国目前能生产海底综合电缆的企业仅有青岛汉缆、宁波东方、中天科技、上海电缆、湖北红旗电缆等少数企业,年产能约为3 500～4 000 km。

3)石油平台电缆供需缺口较大。2012年我国新建、维修海上石油平台需要各类电缆达到近1．6×104km,预计到2020年将超过2．5×104km。目前我国石油平台电缆已基本实现国产化,国内企业年产能约为8 000～10 000 km。按照目前国内产能和需求增长比例测算,2020年供需缺口将达到约10 000 km。

4)现代交通用电线电缆应重点关注。高速铁路、城市轨道交通、现代汽车、舰船和大型飞机是今后我国重点发展的基础设施建设项目。这些现代交通工具制造需要大量电力、控制、信号和仪表电缆,如机车车辆用线、机车车辆用信号屏蔽电缆、计算机和电工仪器用电缆、城市轨道交通直流电力电缆、汽车低压电线、飞机用线和舰船用无卤低烟阻燃电缆等。

5)环保电缆应用已成国际趋势。随着欧盟颁布ROHS指令,生态环保电线电缆的研发和大规模采用已成为国际趋势。目前国内外阻燃、防火电缆应用已扩大到很多领域,如矿用、通用橡套电缆、电梯电缆、家用电器用线缆均有不同程度阻燃要求。

6)特种导线供不应求。2012年我国架空导线的年用量约为1 200～1 500 kt,其中特种导线占5%～10%。“十二五”期间,预计输电线路还将以13%～15%的速度增长,因此,我国特种导线的生产能力还需大力提高。

“十二五”期末(2015年)电线电缆行业主要产品需求预测详见表4。

表4 电线电缆主要产品需求预测

3 技术及设备进展

1)以阴极铜为原料采用连铸连轧技术生产铜线杆的优势将愈显突出。电磁线、通讯电缆、阻火电缆等新型电线电缆的原材料大部分需要连铸连轧铜线坯。但多年来,部分下游电线电缆企业采用生产工艺落后、质量低劣的“黑杆”作为原材料,导致产品质量不高。目前,我国只有30%的电线电缆品种和质量达到国际市场能够接受和可参与竞争的水平,还有70%的线缆品种急需提高产品的水平和档次,这就需要不断提高低氧光亮铜线坯的质量和档次。而传统法和上引法因其生产的铜线坯硬度大,拉丝过程中断线频繁,不能满足质量要求；连铸连轧法则因其生产的铜线坯较软,无需中间退火,可满足多头拉伸机多道次拉伸时对铜线坯的要求,逐步体现出优势。随着国家工业结构调整、产业升级和市场需求结构的变化,连铸连轧法生产铜线坯所占比重将会进一步提高。特别是近年来海关严查废铜进口,导致废铜供应趋紧,价格上扬,与阴极铜差价不大。在价格、能耗、环保、产品质量诸多因素的综合影响下,以阴极铜为原料采用连铸连轧技术生产铜线坯的优势将愈显突出[5-6]。

2)多线多模拉伸连续退火机组将垄断铜细线工艺领域。近年来,多线多模拉伸连续退火机组取得了飞速的进展。该方法热能利用率高,比退火炉节能30%～50%;减少了换盘、运输、堆放,可有效节约人力,提高生产率,缩短生产周期；减少占地面积；避免了线材因中间存放所导致的氧化现象,连续退火的质量也较一般退火均匀和稳定。实践表明,该系列生产线使同时拉制2根及以上线材、多道次拉拔、在线退火、收线等工序在一套机组中完成,具有工序少、产品性能一致性好、设备紧凑、机械化和自动化程度高等优点。另外,采用该工艺生产的产品具有良好的质量,适合高品质线材对导体质量稳定性和均匀性的要求,且拉拔速度可达到35 m/s,甚至更高,在提高产品产量、降低生产成本和设备投资等方面都具有显著优势。因此,多线多模拉伸连续退火机组将垄断铜细线工艺领域。

4 结论

综上所述,目前我国电线电缆行业呈现低端产品过剩,高端产品供不应求的现状。积极调整产品结构,应用先进设备,研发高端产品,成为很多企业的关注点及发展方向。根据产品性能和连续化生产的要求,连铸连轧—多线多模拉伸—连续退火—动盘收线工艺将垄断铜杆线生产领域。

[1]《电线电缆手册》编委会．电线电缆手册[M]．2版．北京:机械工业出版社,2010．

[2]上海有色网信息科技有限公司．2011年中国铜市场报告[R]．上海:上海有色网信息科技有限公司,2011．

[3]刘晓塘,刘培兴,刘华鼐．铜合金型线材加工工艺[M]．北京:化学工业出版社,2009．

[4]黄豪士．裸电线工艺学[M]．上海:电器工业职工教育研究会电线电缆分会,1994．

[5]赵新生．国内废杂铜制杆技术现状与发展[J]．有色冶金设计与研究,2009(4):7-11．

[6]王彤彤,余学德,郭峰,等．废杂铜火法精炼生产光亮铜杆现状浅析[J]．有色冶金设计与研究,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,工程师,主要从事压力加工设计与研究工作。