各种连铸连轧生产线的比较

各种连铸连轧生产线的比较

一、基本概述

裸电线是电线电缆不可缺少的部分，除了光缆以外，几乎所有的电线电缆都需要导体、需要裸线，而且相当数量的一部分产品就以裸电线的形式出现，例如钢芯铝绞线。粗略概算，包括导体部分在内的裸电线的总产值，约占电线电缆总产值的三分之一，它有着举足轻重的作用。

裸电线、电线电缆导体，其材料主要是铜、铜合金、铝、铝合金，以及其它有色和稀有金属材料。

在工农业总的用铜量中，电线电缆行业用铜量占有很高的比重。九十年代初期，全国电线电缆行业的用铜量约近30万吨，而今年估计用铜量为80余万吨，约增加近二倍的用铜量，价格却从最高每吨3万元至现在每吨1.5万元，下跌约50％，因此一些在缺铜时采用铝作代用品的电线电缆产品又恢复采用铜，如布电线、电车线等，使铜的用量日增。铜作为电线电缆最主要的导电材料，又逐步向不同的用途延伸，如用作电车线的高强度、高耐磨的铜合金线应运而生；使用高纯度、高精度的铜线为通信电缆等提供优质导电材料；特细铜线、超细铜线更为新型的电子仪器设备、通信设备、办公自动化设备等提供更为优良的产品，用铜量的增加便是理所当然的。

每年几十万吨铜需要加工，从电解铜板、加工成杆、线或异型材，需要约万台套以上的杆材、线材和异型材的生产设备，这是十分庞大的设备群体。 铜杆生产中最主要四种方法的设备，我国都应有尽有。拥有2台套浸涂法设备和至少700余台套的上引法机组用于生产无氧铜杆，保守估计，设备年生产能力在180万吨至200万吨；从德国、美国、意大利引进的铜铸轧机组超过10

台套，加上国产的连铸连轧机组，光亮铜杆的生产能力至少为50万吨至60万吨；至于原有常用的横列式轧机轧制黑铜杆，加上用水平连铸法制作型材的坯料，其年生产能力不低于30万吨至50万吨。也就是说，我国拥有的生产设备中，无氧、低氧铜杆的年生产能力在220万吨至250万吨左右。加上黑铜杆生产能力，将超过300万吨。由于乡镇企业的大量出现，一些简易的生产铜杆的方法，也就无法在此估计之中。80万吨的需要量和250万吨无氧、低氧铜装机能力之间，存在着很大的距离，因此相当大的部分设备就不得不处于减产或停产状态，以700余台套上引法机组为例，估计约1/3至1/4的机组由于各种原因而处于停产状态，而1/2的机组的产量尚未达到原设计的生产能力，但即使如此，由上引法机组生产的铜材，仍占有我国铜杆用量的半璧江山，起着重要的作用。

我国铜线拉线机约在万台左右，至少有一半是由电工机械厂制造的，少量由国外引进，这二部分设备的性能都较优，特别至九十年代中后期，国产大、中、小拉采用连续退火的水平，已与国外设备逐步靠近，差距大大缩小了。然而在乡镇企业中仍有土拉线机，这些机器能耗高、劳动强度高、效率低、粗糙，难以加工质优的产品，这部分设备数量估计约为总数的一半，需要给予彻底改造或弃之不用。

裸电线中大量采用铝，例如：铝绞线及钢芯铝绞线。九十年代初期，用铝量每年尚不超过20万吨，以后随着经济的增长逐年增加，由于以前国家在电力系统的政策上是重发电轻送电，使送电的增长赶不上发电的增长速度。近年来开始的城市电网和农村电网改造，使送电的增长速度急剧加快，兼之九十年代开始建设的大型电站，像二滩电站、黄河小浪底电站和长江三峡电站，将相继逐步建成，送电便成为电站建设以后的重中之重，送电工程建设步入本世纪以来最辉煌、

最灿烂的黄金时代。作为送电线路建设的最重要器材，铝绞线及钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线的产量剧增。能提供500kV重要工程用的主要生产厂家，产量处于爆满程度，创下了历史最高纪录，预计今年输电线的产量为50万吨以上，可能达到60万吨。此外，我国钢芯铝绞线在电线电缆产品的出口中占有重要地位，因此在计入产量时，出口量是不能忽略的。

全国拥有80台套以上的铝连铸连轧机，除少量机组由国外引进外，主要由国内生产。近二年，每年可望新增约10台套。80台套机组将拥有生产80万吨以上铝杆的能力，能制成120万吨钢芯铝绞线；此外，利用原有半连续浇铸机生产方锭，用横列式轧机轧铝杆的生产方式和水平引铸铝杆方法，粗略估计，这二种方法尚可生产20万吨至30万吨的钢芯铝绞线。全国铝杆的生产能力远大于实际所需的数量，在主要生产厂任务十分饱满的情况下，其它有些工厂的连铸连轧机年产才只有1千至2千吨，尚未发挥应有效益，给企业带来不少麻烦。 我国至少拥有400台至500台铝线拉线机，绝大多数为国产的集线式拉线机，从五十年代开始使用以来，几乎没有什么本质上的改进，与国外现代拉制铝线的高速拉线机相比，差距是明显的。国内拥有为数不多的由国外引进的铝线高速大拉机，在生产中均发挥主力作用。国产的铝线高速大拉机，正在积极发展之中。在乡镇企业的小工厂中，低效的单模拉线机仍有一定数量，应予及早更换、改造或淘汰。

铝绞线及钢芯铝绞线的生产，由于工序较少，所以在价格组成中，主要是材料和动力。在供大于求的情况下，工厂之间竞相压价，使产品的利润很低，有时甚至达到无利可图的地步，这必须引起全行业的关注。

在重视送电的今天，单单依靠增加产量并不能增加工厂多大的效益，主要

还是提高产品的技术含量，生产优质产品。九十年代中期，我国从英国引进的铝包钢生产线，制造优质的铝包钢线，结合500kV送电线路的建设，铝包钢芯铝绞线已作为重要的线种正在被越来越广泛的应用，现在四家生产优质铝包钢线的工厂，正成为提供高质量输电线的厂家，有着较好的经济效益和社会效益。高强度铝合金导线以其优良的特性，在国外已获得十分广泛的应用，然我国用量尚少。从技术经济比较结果证明，从线路建设、线路运行都有着良好的效果，因此可以预料，在五年后，我国高强度铝合金导线的年需要量，可能达到3万至4万吨，目前我国只有3家能生产高强度铝合金导线的工厂，生产能力约1万吨，那么未来的数年间可能会出现数家生产高强度铝合金导线的工厂，这是一个值得注意的新的经济增长点。 天使有残缺

2007-7-23 18:15:50 二、技术进步 1. 铜

⑴ 铜杆制造技术 当前最主要的有四种，分别生产不同材质的铜杆。生产含氧量在20ppm以下的无氧铜杆，采用浸涂成型法和上引冷轧法；采用连铸连轧法制造的铜杆为光亮铜杆；采用铸锭、回线式（或称横列式）轧制的铜杆为黑铜杆。这四种方法生产铜杆，我国应有尽有。

六十年代末，美国通用电气公司开发浸涂成型法（Dip-forming）新工艺制造铜杆。浸涂成型是利用冷铜杆吸热的能力，用一根较细的冷纯铜芯杆（或称种子杆），垂直通过一只能保持一定液位高低的铜水池，使铜水与该移动的种子杆表面铜熔合在一起，并逐步凝固结合成较粗的铸造状态铜杆，然后经冷却、热

轧、冷却、绕制成圈，整个过程是在封闭的、有惰性气体保护下进行的。哈尔滨电缆厂引进了浸涂法设备后，生产出质量优良的含氧量在20ppm以下的铜杆，在八十、九十年代中为该厂获得良好声誉与经济效益。

七十年代初，芬兰的Outokumpu公司成功的采用上引冷轧法制造无氧铜杆。它是利用一种管式铜套（即石墨结晶器）其下端伸入并浸没在熔化的铜液面下，上端与真空泵连通，开始时将结晶器内空气抽出，在真空作用下，使管内产生负压，铜液徐徐吸引向上，并在引升器附近很快凝固成光亮铸锭。然后经冷轧或冷拉成杆。上引法生产的铜杆含氧量在10ppm以下，表面光亮。自八十年代初，我国由芬兰引进上引法生产铜杆的机组以后，以上海电缆研究所为主对上引组仿制并国产化，获得很大成功。目前上引法铜产量占有我国用铜杆数量的一半。上海电缆研究所生产的上引法机组，产量世界第一，且由于质优价廉而畅销国内外。这是九十年代铜杆生产的很大成功。

国际上铜的连铸连轧生产线主要有：意大利的Properzi系统（缩称CCR系统）、美国的South Wire系统（缩称SCR系统），德国的Krupp/Hazelett系统（缩称Contirod系统）、以及法国的SECIM系统。这些系统在原理上基本相同，其差别主要在铸机和轧机的形式和结构上。CCR系统采用双轮铸机和Y型轧机，对大截面锭子，在原轧机前加两平一立辊机架，箱式孔型。SCR系统采用一大四小的五轮铸机，平立辊连轧机，箱－椭－圆系统。Contirod系统与SCR基本相同，但铸机改为“无轮双钢带式”，即Hazelett式。SECIM系统采用一大三小的四轮式连铸机，箱－扁－圆、扁－扁－圆系统。我国拥有CCR、SCR和Contirod的铜连铸连轧机十余台，其中产量高的年产10万吨铜杆，而且这些连铸连轧机生产出来的铜杆质量都十分好，特别像Contirod系统生产的铜杆，深

受用户喜爱，而且有很大的出口份额。我国还自己设计制造铜连铸连轧机，但采用者较少。

常规的、传统的铜杆生产法，是把铜液铸成船形锭后再加热，经横列式（或称回线式）轧机轧制而成黑铜杆。这种铜杆表面发黑有一层氧化皮，长度又受到铜船形锭重量的限制，含氧量超过200ppm至500ppm，因此影响以下工序加工的性能，特别拉细线时更受影响。拉线时断线事故更易发生。 现对上述四种方法生产的铜杆作一个比较：

浸涂成型法：能生产大长度光亮无氧铜杆、导电率为101～102％IACS，含氧量20ppm以下，铜杆圈重3.5～10吨。

上引冷轧法：能生产大长度光亮无氧铜杆、导电率为101～101.6％IACS，含氧量10ppm以下，铜杆圈重2吨。

连铸连轧法：能生产大长度光亮低氧铜杆、导电率为101～102％IACS，含氧量200～300ppm，铜杆圈重达5吨。

回线轧制法：生产短长度有氧化皮的黑铜杆，导电率为99.5～100.5％IACS，含氧量200～500 ppm，铜杆圈重只有86～136公斤。（因受船形铜锭重量的限制）

在欧洲曾对上述四种方法的下道工序和拉线结果进行调查。我国在九十年代中期为发展耐冷冻漆包线，对漆包线用铜材材质和加工工艺立题研究，经过大量的对比试验得出了几乎与欧洲试验相同的结论：用浸涂法生产的铜线断线的次数很少；用连铸连轧法生产的铜杆，由于含氧量适中，因此它的缺点很少，其中用Contirod法生产的铜杆，比SCR法或CCR法生产的铜杆更软，延伸率好，表面质量很好；用回线轧制法生产的铜杆，在拉制小直径的铜线时断头率高。上引

受用户喜爱，而且有很大的出口份额。我国还自己设计制造铜连铸连轧机，但采用者较少。

常规的、传统的铜杆生产法，是把铜液铸成船形锭后再加热，经横列式（或称回线式）轧机轧制而成黑铜杆。这种铜杆表面发黑有一层氧化皮，长度又受到铜船形锭重量的限制，含氧量超过200ppm至500ppm，因此影响以下工序加工的性能，特别拉细线时更受影响。拉线时断线事故更易发生。 现对上述四种方法生产的铜杆作一个比较：

浸涂成型法：能生产大长度光亮无氧铜杆、导电率为101～102％IACS，含氧量20ppm以下，铜杆圈重3.5～10吨。

上引冷轧法：能生产大长度光亮无氧铜杆、导电率为101～101.6％IACS，含氧量10ppm以下，铜杆圈重2吨。

连铸连轧法：能生产大长度光亮低氧铜杆、导电率为101～102％IACS，含氧量200～300ppm，铜杆圈重达5吨。

回线轧制法：生产短长度有氧化皮的黑铜杆，导电率为99.5～100.5％IACS，含氧量200～500 ppm，铜杆圈重只有86～136公斤。（因受船形铜锭重量的限制）

在欧洲曾对上述四种方法的下道工序和拉线结果进行调查。我国在九十年代中期为发展耐冷冻漆包线，对漆包线用铜材材质和加工工艺立题研究，经过大量的对比试验得出了几乎与欧洲试验相同的结论：用浸涂法生产的铜线断线的次数很少；用连铸连轧法生产的铜杆，由于含氧量适中，因此它的缺点很少，其中用Contirod法生产的铜杆，比SCR法或CCR法生产的铜杆更软，延伸率好，表面质量很好；用回线轧制法生产的铜杆，在拉制小直径的铜线时断头率高。上引

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