1月21日,由中国有色金属加工协会组织的“先进铜管加工技术院士专家行”活动在金龙集团举行。中国工程院院士黄伯云、邱定蕃、何季麟、张文海参加活动。中国有色金属工业协会副会长兼秘书长贾明星、协会科技部主任张洪国,北京科技大学教授谢建新、中南大学教授刘祖铭等也会聚金龙,为中国铜管加工产业的技术提升问诊把脉,为金龙集团在新常态下的发展提供智力支持。
据了解,在铜加工系列产品中,精密铜管是唯一由中国掌控技术且出口实力强劲的产品,其他铜加工产品全部是进口大于出口,高端铜产品加工技术几乎全部由国外控制。因此,加快我国有色金属行业先进技术成果的转化,对我国新常态下铜管加工产业的走向及技术提升意义重大。
目前,金龙集团的铜管产量已达到年产50万吨的水平,居世界领先地位。该企业产量的高低直接影响到铜管供应市场的波动,其技术水平的提升也代表着我国铜管加工技术的先进性。因此,众多院士专家问诊金龙铜管加工技术,调研和考察金龙集团铜管创新能力,了解我国铜管加工技术产业状况,共商我国铜管加工发展大计,同时也为金龙集团的发展提出咨询和建议。
金龙集团目前在新乡、上海、珠海、苏州、无锡、烟台、重庆和美国、墨西哥等地建设了24条奥托昆普生产线,与引进初期相比,单线产能由5000吨提高到3万吨,综合成材率由40%提高到92%以上,吨能耗从3000kWh降低到1200kWh,综合生产成本降低70%。产品在格力、美的、日本大金、美国Goodman、韩国LG等高端企业的占有率超过60%。近3年销售收入583.76亿元,新增利税18.49亿元。获授权发明专利29项、实用新型专利15项,公开发明专利5项;主持和参与制定国家及行业标准7项,社会效益与间接经济效益十分明显。
目前,铜管生产通用生产工艺有两种。一种是传统生产工艺,即“坯料半连铸-穿孔-挤压-酸洗-冷轧-拉拔-炉式退火”(挤压工艺),存在流程长、成材率低、能耗大、成本高、投资大等缺点。为此,1993年金龙集团从芬兰奥托昆普引进继韩国后全球第二条“水平连铸-行星轧制-盘拉-罩式炉退火”生产线(水平连铸-行星轧制工艺),具有流程短、生产效率高、投资省等优点,但引进时尚存在工艺不够成熟、装备自动化及生产线集成控制水平低、产品质量不稳定、能耗大等问题。金龙集团在消化吸收的基础上,开展了全工艺流程的自主创新,形成了以“新型水平连铸-高效行星轧制-二联拉-盘拉-在线退火”为特点的“金龙工艺”,被国际上广泛采用。
与会专家认为,国际上形成的铜管“金龙工艺”,从生产线流程上的创新点,一是自主研发了大容量双线圈W型熔沟感应熔化炉、等压水平连铸自动控制系统、结晶器内凝固区气氛保护系统等关键设备,突破了工艺参数综合优化控制技术,大幅度提高了连铸生产效率,单线产能提高了6倍,成品率由75%提高到99%,能耗降低34%以上。
二是突破了引进三辊行星轧机轧制速度低、模具寿命短、轧管缺陷多等技术难题,自主研制了新型高效行星轧机,单线产能最高达3万吨,提高80%;研发了世界上首台铜管四辊行星轧机及高速轧制技术, 实现了直径达130mm大口径高精度铜管的短流程生产。
三是创造性地在行星轧制和盘拉之间嵌入二联拉工艺,解决了原行星轧制软态管材直接盘拉时表面擦伤和容易断管等工艺难题; 研发了盘拉模具装置自适应位置控制系统,使盘拉产品的偏心率降低了60%;发明了盘拉产品连续在线退火技术,最高退火速度600m/min,解决了原罩式退火生产效率低、产品退火均匀性和质量一致性差等瓶颈问题。
四是突破了超细径高效内螺纹管(最细φ4mm)、大口径管、超大盘重管短流程生产技术难题,开发了内螺纹铜管、外翅片铜管、毛细管等5大系列,覆盖空调和制冷用全系列近1万种规格的产品,全面替代进口。
五是将自主创新的系列关键装备和工艺技术进行集成创新,突破了全生产流程工艺集成控制、装备集成管理、产品质量跟踪等关键技术,生产技术和产品质量达到全球领先水平,使“金龙工艺”成为国际上广泛采用的典型工艺,引领国际上精密铜管技术的发展,迫使发明了水平连铸-行星轧制工艺的奥托昆普,以及非“金龙工艺”的日本神户制钢等国际著名企业退出精密铜管制造领域。
如今,金龙水平连铸-行星轧制工艺在国内几乎全面取代了传统挤压法工艺,国际上约85%以上的纯铜管材采用该项目工艺生产。实现了我国精密铜管从无到有的历史性跨越,填补国内空白,打破了长期依赖进口的局面。精密铜管向美、日、欧等发达国家大批量出口,彻底改变了世界精密铜管市场格局。我国精密铜管制造技术达到了国际领先水平,引领了国内外精密铜管加工行业的技术进步。
与此同时,随着精密铜管加工费大幅降低,下游空调与制冷行业成本大幅下降,推动我国空调制冷行业整体快速发展,提升了空调产品的国际竞争力。采用金龙水平连铸-行星轧制工艺生产的高性能精密内螺纹铜管,使空调器、制冷器的换热效率提高30%以上,实现空调行业节能34%,为节能减排做出了巨大贡献。
与会的院士专家对金龙集团的铜管生产线进行了现场考察,充分肯定了金龙集团在精密铜管行业取得的成就,并就铜管的技术提升和行业发展进行了热烈讨论。