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金属材料短流程、近终形的生产工艺金属材料短流程、近终形的生产工艺连铸近终形连铸（Near-Net-Shape Continuous Casting）是指使连铸坯的断面尺寸在保证钢材性能、质量的前提下，尽量接近最终钢材断面的形状、尺寸。
近终形生产工艺打破了传统的材料成形与加工模式，缩短了生产工艺流程，简化了工艺环节，实现近终形、短流程的连续化生产，提高生产效率。
近终型、短流程的成形加工技术具有高效、节能等特点，在技术上突出的特点是缩短加工周期，尽量减少变形量或者后续加工环节，由金属熔体直接得到所需的制品或近似的制品，同时，这些制品还具有现有加工方法所生产制品的性能和组织，这可大大减少后续挤压、轧制和压铸等耗能大、投资大、用工多的加工过程。
近终形连铸技术是金属材料研究领域里的一项前沿技术,它的出现为冶金业带来了革命性的变化,改变了传统冶金工业中薄型钢材的生产过程。
它主要包括薄板坯连铸技术、薄带连铸技、喷雾沉积技术等。
目前，薄板坯连铸技术已经进入工业化生产，而大多数薄带坯连铸技术仍主要处于实验室研究阶段，一些技术难点和缺陷还有待进一步解决。
日本预测，到2020年，在连铸技术领域，传统连铸占40％，薄板坯连铸占50％，薄带坯连铸占10％。
1 薄板坯连铸技术薄板坯连铸是介于传统连铸和薄带连铸之间的一种工艺。
世界上第一台薄板坯连铸机于1989年在美国Nucor公司的Crawfordsville工厂投产。
薄板坯的厚度通常为40-50mm，是传统连铸板坯厚度的1/3-l/6。
因此，生产过程中可取消粗轧机而直接进入精轧机。
普通连铸的吨钢投资为800-1200美元，而薄板坯连铸的吨钢投资只有300-500美元，经济效益十分巨大。
1984年，原联邦德国sehloemansiemagsMS公司在高度保密的情况下，着手开始研究薄板坯连铸技术，1986年取得重大进展，1989年第一条薄板坯连铸生产线在美国Nucor公司正式投产。
第一章绪论1.1 连铸连轧技术的简介1.1.1 连铸连轧的概念“连铸连轧”这个词包括如下概念：由连铸机生产出的高温无缺陷无须清理和再加热（但需经过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就成为连铸连轧。
1.1.2 连铸连轧的优越性1）生产周期短，从钢水到产品的生产流程从几天或5～6小时缩短到0.5小时；2）占地面积少；3）固定资产投资少，尤其是薄板坯连铸连轧厂固定资产投资优势明显，越为常规流程的五分之一；4）金属的收的率高，尤其是无头轧制技术的长材率超过了99%；5）钢材性能好，由于铸坯过程的快速冷却，钢坯铸态组织致密，钢水的冷却强度很大，改善了钢材质量。
6）能耗少，由于采用热送热装，感应加热等技术，能耗仅为常规生产方式的35%～45%；电耗仅为常规流程的80%～90%；生产成本降低20%～30%。
1.2 连续铸钢设备连续铸钢生产所用的设备，实际上包括在连铸作用线上的一整套机械设备。
连铸设备通常可分为主体设备和辅助设备俩大部分。
主体设备包括浇铸设备—钢包运载设备，中间包及中间包小车或旋转台，结晶器及振动装置，二次冷却支撑导向装置；拉坯矫直设备－拉坯机、矫直机、引锭机、脱锭与引锭存放装置；切割设备—火焰切割机与机械剪切机（摆式剪切机、步进式剪切机等）。
辅助设备主要包括：出坯及精整设备—辊道、拉（推）钢机、翻钢机、火焰清理机等；工艺设备—中间包烘烤装置、吹氖装置、脱气装置、保护渣供给与结晶润滑装置等；自动控制与测量仪表—结晶器液面测量与显示系统、过程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等仪表系统。
在连续铸钢的生产线上，出拉坯矫直机脱锭后的连铸坯需按用户或下部工序的要求，将铸坯切成定尺或倍尺。
因此在所有的连铸设备中，切割设备是非常重要的一种设备。
由于连铸坯必须在连续的运动过程中实现切割，因而连铸工艺对切割设备提出了特殊的要求，既不管采用什么型式的切割设备都必须与连铸坯实行严格的同步运动。
中国薄板坯连铸连轧生产线建设状况统计中国薄板坯连铸连轧生产线建设状况统计截止到2009年，中国已建成和正在建设各种不同类型的薄板坯连铸一连轧生产线合计14条，铸机30流，将形成年生产能力3530万t(见表)，到2007年，中国的薄板坯连铸一连轧产量达3073万t，2008年产量达2927.3万t。
表：中国薄板坯连铸-连轧生产线建设状况序号钢铁公司工艺类型铸机流数开发商铸坯规格(厚×宽)/mm 产品厚度/mm 设计年产量/万t 轧机投产期1 珠钢 CSP2 SMS (50-60)×(1000-1380) 1.2-12.7 180 6CVC 1999.82 邯钢 CSP 2 SMS (60-90)×(900-1680) 1.2-12.7 247 1+6CVC 1999.123 包钢 CSP 2 SMS (50-70)×(980-1560) 1.2-20.0 200 7CVC 2001.84 唐钢 FTSR 2 Danieli (70-90)×(1235-1600) 0.8-12.0 250 2+5PC 2002.125 马钢 CSP 2 SMS (50-90)×(900-1600) 1.0-12.7 200 7CVC 2003.96 涟钢 CSP 2 SMS (55-70)×(900-1600) 1.0-12.7 240 7CVC 2004.27 鞍钢 ASP 2 鞍钢 100/135×(900-1550) 1.5-25.0 240 1+6ASP 2000.78 鞍钢 ASP 4 鞍钢 135/170×(900-1550) 1.5-25.0 500 1+6ASP 20059 本钢 FTSR 2 Danieli (70-85)×(850-1605) 0.8-12.7 280 2+5PC 2004.1110 通钢 FTSR 2 Danieli (70-90)×(900-1560) 1.0-12.0 250 2+5PC 2005.1211 酒钢 CSP 2 SMS (52-70)×(850-1680) 1.5-25.0 200 6CVC 2005.512 济钢 ASP 2 鞍钢 (135-150)×(900-1550) 1.2-12.7 250 1+6ASP 2006.1113 武钢 CSP 2 SMS (50-90)×(900-1600) 1.0-12.7 253 7CVC 2009.214 梅钢 FTSR 2 Danieli (70-90)×(900-1560) 1.0-6.35 250 2+5PC 2010.11 合计 30 35302009-2010年国内高炉预计投产情况统计(万吨)省份公司新增设备情况新增能力(万吨/年) 投产时间河北河北兴华钢铁公司 550m3*1 70 2009年1月河北唐山国丰 1780m3*1 160 2009年2月江西新钢 2500m3*1 210 2009年2月新疆八钢 2500m3*1 210 2009年2月江苏兴澄特钢 3200m3*1 260 2009年3月内蒙古乌兰浩特钢铁 503m3*1 70 2009年4月河北邯郸新区 3200m3*1 260 2009年4月辽宁鞍钢鲅鱼圈 4038m3*1 350 2009年4月上海宝钢梅钢 3200m3*1 260 2009年5月河北唐山路港钢铁公司 1160m3*1 120 2009年5月河北首钢京唐 5500m3*1 400 2009年5月河北唐山瑞丰金友 1580m3*1 150 2009年5月天津天铁 2800m3*1 220 2009年6月湖北武钢 3800m3*1 320 2009年8月山西吕梁中钢集团 1180m3*1 120 2009年8月山西中阳钢铁 1080m3*1 110 2009年8月河北承钢 2500m3*1 210 2009年8月安徽芜湖富鑫钢铁 580m3*1 80 2009年9月湖南涟钢 3200m3*1 260 2009年9月广东韶钢 3200m3*1 260 2009年9月湖北鄂钢 2600m3*1 210 2009年10月江西新钢 2500m3*1 210 2009年10月江西萍钢九钢 1780m3*1 160 2009年10月江苏沙钢 5800m3*1 400 2009年10月天津天津荣程钢铁 1200m3*1 100 2009年11月黑龙江北满特钢 450m3*1 50 2009年12月河北沧州黄烨纵横钢铁 2350m3*1 200 2009年12月河北唐山北阳钢铁 1080*2 200 2009年12月四川达钢 1260m3*1 125 2009年12月全国2009年新上产能 5755辽宁抚顺新钢铁 1750m3*2 100 2010年1月内蒙古万腾钢铁(黄河工贸) 1166m3*2 200 2010年1月安徽池州贵航金属制品 1000m3*1 80 2010年1月河北石家庄钢铁 2500m3*2 400 2010年1月河北邢台龙海钢铁集团 1000m3*1 90 2010年1月湖北大冶特钢 2500m3*2 400 2010年1月江西南昌钢铁 1050m3*1 90 2010年1月四川德胜钢铁 1250m3*1 100 2010年1月重庆重庆钢铁 2500m3*2 400 2010年1月甘肃酒钢 1800m3*1 150 2010年1月新疆八一钢铁 3200m3*2 500 2010年1月新疆金特和钢 588m3*2 130 2010年1月贵州水城钢铁 2500m3*1 200 2010年5月安徽霍邱大昌矿业 1280m3*1 100 2010年6月河北唐山东海钢铁(东海特钢) 1*1350 100 2010年6月江苏溧阳申特 1250m3*1 100 2010年8月河北迁安燕山钢铁 1780*2 260 2010年12月全国2010年新上产能 34002009年10月之后新上产能 5050。
薄板坯连铸连轧工艺技术发展的概况摘要：薄板坯连铸连轧工艺问世这么多年来发展迅速,CSP、ISP、FTSR为代表的各种工艺技术的发展各具特色。
总的发展趋势是,提高铸机生产能力充分发挥后部连轧机的生产能力；改进品种质量,提高产品的市场覆盖率；采用无头轧制工艺、生产超薄规格产品,以取代部分冷轧产品的市场；应用范围扩大,越来越多的在以高炉铁水为原料的大型联合企业中得到应用,为该工艺的发展开拓了更广阔的前景。
关键词：薄板坯连铸连轧发展趋势1 前言薄板坯连铸连轧是20 世纪80 年代末开发成功的生产热轧板卷的新技术，该项技术发展很快，世界各钢铁发达国家已相继开发了各具特色的薄板坯连铸连轧技术，主要有SMS 开发的CSP（CompactStrip Production）、DEMAG 的ISP（Inline Strip Production）、日本住友的QSP（Quality Slab Production）、达涅利的FTSR（Flexible Thin Slab Rolling）和VAI 的CONROLL（Continue Rolling）以及美国蒂金斯（Tippins）的TSP（Thin Slab Production）等6 种类型。
图2典型的薄板坯连铸—连轧热带钢生产线薄板连铸连轧工艺与常规的工艺相比,由于它具有节能、投资省、生产周期短、劳动成本低及适应性强等优点,故引起了全世界的重视。
据统计全球各地已建成投产及在建的薄板坯连铸共约50流,总生产能力为5228万t/a。
2 几种主要类型的技术特点及其发展2.1 CSP工艺技术世界第一条CSP生产线薄板坯连铸连轧生产线已于1989年建成投产,因其工艺开发早,技术成熟,工艺及设备相对较简单可靠,故实际应用也最多。
至1997年末,SMS已签定的合同已有27流铸机。
CSP技术的主要特点是采用立弯式铸机漏斗形结晶器,最初的铸坯很薄,一般为40～50mm,未采用液芯压下,后部设辊底式隧道炉作为铸坯的加热均热及缓冲装置,采用5～6架精轧机,成品带钢最薄为1～2mm。
连铸连轧生产铜线杆技术述评毛允正【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】4页(P53-56)【作者】毛允正【作者单位】西部矿业投资(天津)有限公司【正文语种】中文1965年美国南方线材公司联合摩根公司和西屋电气公司开发建成世界第一条铜杆连铸连轧生产线（SCR法）。
1973年德国克虏伯公司在比利时霍博特奥费尔特冶金厂开发成功新型连铸连轧光亮铜杆生产方法：哈兹列特——克虏伯法，即Contirod法，现该技术属德国西马克梅尔公司。
上世纪七十年代末意大利康梯纽斯公司在铝杆连铸连轧生产线的基础上开发出Properzi铜杆连铸连轧生产线。
八十年代中期，康梯纽斯公司和西班牙拉法格公司联合米兰大学和巴塞罗那大学的专家学者开发一项全废铜为原料连铸连轧生产铜杆的专利技术，称为FRHC法杂铜精炼工艺，即火法精炼高导电铜生产工艺。
上世纪八十年代，上海冶炼厂联合洛阳有色金属加工设计研究院、北京钢铁设计总院和上海机电设计院建成我国自行设计、制造了第一条铜杆连铸连轧生产线，规模3万到5万吨。
连铸连轧技术利用铸造时的热量进行轧制成材，而不经中断和加热，具有对原料要求低、产量大、生产效率高、能耗成本低、质量稳定、性能均匀、表面光亮等特点，给铜工业发展带来一次伟大变革。
目前世界上90%以上的铜线杆都用连铸连轧技术生产。
用阴极铜为原料的连铸连轧生产铜杆一般分为四个步骤：熔化——铸坯——轧制——绕杆，目前建成单条生产线最大产能已达到48吨/小时，年产可达到35万吨。
SCR法、CONTIROD法、PROPERZI法在设备的总体流程配置上均相似，仅具体到某个设备上有些不同而已。
连铸连轧设备主要有熔炼炉、铸造机、轧机。
三种连铸连轧法最大的区别在铸机上，三种不同的铸机如图1所示。
1. SCR法SCR法是由美国南方线材公司、摩根公司和西屋电气公司共同研制开发的。
主要的工艺设备为：熔化采用美国精炼公司的竖炉，铸造采用五轮钢带式连铸机连铸，轧制配备了摩根二辊悬臂式连轧机组。
ESP带钢生产线工艺介绍1 主要生产工艺1.1 工艺布局及主要技术特点主要工艺特点：与传统薄板坯相比有较厚的铸坯厚度高拉速、高产量液芯压下高温粗轧及铸坯特殊的温度分布电磁感应加热，灵活调节带坯温度实现全无头轧制经济生产超薄宽带钢轧线长度短，投资少可生产组织性能均匀的高品质热轧钢卷能耗低，排放小，环境友好1.2 连铸坯规格及产品大纲1.3 生产能力核算1.4 成材率核算•大包结余（1.8%）•中包结余（6t/每个浇次）•氧化烧损（0.3%）•浇次开始和结束的头尾切损（以Arvedi为例，约为0.45-0.8%）• ESP成材率是指自中包车一直到最终产品，此产线成材率≥98.0%1.5 轧线温度工艺2 主要设备参数及装备特点2.1 连铸关键参数•铸机形式：直弧形•弧半径： 5m•冶金长度： 20.14m（11个扇形段）•结晶器形式：漏斗形配有电磁制动•结晶器长度：1200mm•结晶器宽度：920～1640mm（结晶器出口）•结晶器厚度：90/110mm•铸坯厚度： 70-90mm，90-110mm（110为平行辊逢）•设计拉速： Max.7.0m/min（坯厚为80mm）•钢水流量： max.6.5t/min2.2 轧线关键参数2.3 CCM连铸机•与传统薄板坯相比有较厚的铸坯厚度，可以获得更高的单机产量•设计拉速达到7.0m/min，确保高产量及进粗轧的反向温度场•大包回转台配有下渣检测，减少钢渣对中间包内钢水的污染，提高钢水纯净度•配有智能结晶器及专家系统，拥有动态调宽及漏钢预报功能，提高铸机作业率及生产安全性▪配置有结晶器电磁制动，提高钢水纯净度，并适当提高拉速▪弯曲段配有液芯压下功能，优化结晶器流场，提高铸坯内部质量▪扇形段配有轻压下功能，减轻中心疏松和中心偏析，提高铸坯内部质量▪二次冷却拥有动态配水功能，实时监测在线铸坯的热履历，精确控制铸坯温度，满足后续轧机对铸坯温度的要求2.4 HRM大压下量粗轧机•反向温度分布，中心温度相对较高，可以获得更好的凸度和楔形调节•带钢芯部相比于采用传统轧制工艺更加致密，获得了更好的材料性能•大压下轧机区域的反向温度分布模式，由于铸坯芯部温度高且较软，在轧制过程中节省了大量能量2.5 Pendulum Shear& Pusher Piler—摆式剪和推废辊道2.5.1 摆式剪剪切范围：10-110mm厚度；剪切速度：最大0.5m/s；主要功能：•引锭杆及头坯尾坯切除（无头轧制，头尾产生的楔形坯）；•半无头模式下连铸坯的切分；•精轧换辊或精轧及后续机架故障时，用于中板和板坯的切分；2.5.2 推废辊道主要功能：▪引锭杆安装及下线；▪设计为快速下线特点，生产灵活，为下游工序提供有效缓冲；2.6 转毂式剪及带钢提升装置主要功能：•取样功能•半无头模式下，当中间坯速度超出摆剪范围是，对中间坯进行切分；•在精轧及后续机架出现故障停机时，清空摆剪与转鼓剪之间的中间坯为后续中板的生产提供空间；2.7 Inductive Heater Furnace—感应加热炉•3MW*12组，最大升温300℃•精确控制精轧入口温度，为薄规格的轧制提供了温度基础；•可根据终轧温度进行适当的温度闭环控制，满足终轧温度的需求；•感应加热长度只有10m，氧化铁皮生成量少，减少金属损失；•在空载和维护期没有能量消耗，提高能源利用效率，降低生产能耗；2.8 Pinch Roll Descaler-带夹送辊的除鳞箱▪除鳞压力：40Mpa▪低流量，高压力，可减少中间坯温降；▪清除带钢表面氧化铁皮；▪前后带有夹送辊，封水，减少中间坯表面积水，同时防止水汽进入感应加热炉；2.9 Finishing Mill—精轧机•长行程液压AGC，快速响应，便于动态换规格实现；•工作辊正弯辊系统；•带负荷动态窜辊系统；•工作辊动态冷却；•低惯量快速响应活套；•轧制润滑；2.10 Laminar Cooling—层流冷却•带采用高位水箱的层流冷却装置，集管采用流量阀控制，精确控制集管流量，精确控制带钢的冷却速度，有效控制带钢的力学性能；•采用不同的冷却策略,前段冷却、后段冷却、双相钢冷却策略；•力学性能预测模型；2.11 High Speed Shear—高速飞剪•无头生产模式下，对厚度0.8-4mm带钢进行分卷剪切；•高速飞剪前后配备夹送辊，保证带钢剪切过程中带钢的稳定，同时在剪切和卷取建张前与精轧和卷取夹送辊建张，保证带钢的张力的稳定；2.12 Down Coiler—地下卷取机•将带钢头部引入卷取机，建张将带钢卷取；•夹送辊下辊采用移动式设计，在卷取时作为活门使用，当闲置时作为过渡辊道使用；•采用四助卷辊系统；•压力控制和踏步控制；•为便于头部稳定穿带，在过渡辊道上配备压带风机，防止带钢头部漂浮；3 产品质量状况4 生产调试4.1 生产流程4.2 生产模式•无头生产模式：生产：0.8-4.0mm带钢连铸机生产的连铸坯直接进入大压下量轧机，轧至8-20mm中间坯，经感应加热炉加热至1100-1200℃后进入5架精轧，层流冷却后进行卷取。
铜杆知识1）关于氧的吸入和脱去以及它的存在状态生产铜杆的阴极铜的含氧量一般在10—50ppm，在常温下氧在铜中的固溶度约2ppm。
低氧铜杆的含氧量一般在200（175）—400（450）ppm，因此氧的进入是在铜的液态下吸入的，而上引法无氧铜杆则相反，氧在液态铜下保持相当时间后，被还原而脱去，通常这种杆的含氧量都在10—50ppm以下，最低可达1-2ppm，从组织上看，低氧铜中的氧，以氧化铜状态，存在于晶粒边界附近，这对低氧铜杆而言可以说是常见的但对无氧铜杆则很少见。
氧化铜以夹杂形式在晶界出现对材料的韧性产生负面影响。
而无氧铜中的氧很低，所以这种铜的组织是均匀的单相组织对韧性有利。
在无氧铜杆中的多孔性是不常见的，而在低氧铜杆中则是常见的一种缺陷。
2）热轧组织和铸造组织的区别低氧铜杆由于经过热轧，所以其组织属热加工组织，原来的铸造组织已经破碎，在8mm的杆时已有再结晶的形式出现，而无氧铜杆属铸造组织，晶粒粗大，这是为什么，无氧铜的再结晶温度较高，需要较高退火温度的固有原因。
这是因为，再结晶发生在晶粒边界附近，无氧铜杆组织晶粒粗大，晶粒尺寸甚至能达几个毫米，因而晶粒边界少，即使通过拉制变形，但晶粒边界相对低氧铜杆还是较少，所以需要较高的退火功率。
对无氧铜成功的退火要求是：由杆经拉制，但尚未铸造组织的线时的第一次退火，其退火功率应比同样情况的低氧铜高10——15%。
经继续拉制，在以后阶段的退火功率应留有足够的余量和对低氧铜和无氧铜切实区别执行不同的退火工艺，以保证在制品和成品导线的柔软性。
3）夹杂，氧含量波动，表面氧化物和可能存在的热轧缺陷的差别无氧铜杆的可拉性在所有线径里与低氧铜杆相比都是优越的，除上述组织原因外，无氧铜杆夹杂少，含氧量稳定，无热轧可能产生的缺陷，杆表氧化物厚度可达≤15A。
在连铸连轧生产过程中如果工艺不稳定，对氧监控不严，含氧量不稳定将直接影响杆的性能。
如果杆的表面氧化物能在后工序的连续清洗中得以弥补外，但比较麻烦的是有相当多的氧化物存在于“皮下”，对拉线断线影响更直接，故而在拉制微细线，超微细线时，为了减少断线，有时要对铜杆采取不得已的办法——剥皮，甚至二次剥皮的原因所在，目的要除去皮下氧化物。
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。上引冷轧法生产的铜杆质量也很好，但应防止在生产时渗入较多的废铜线或其它旧铜料而影响本来是良好质量的铜杆。 ⑵ 用低品位铜生产优质铜杆 如上所述，电线电缆行业每年需要用数十万吨铜，而且都要用高品位铜，如果能从工艺上或配方上给予合适处理，采用较低品位的铜或渗入一定数量的废铜线、杂铜，而仍能生产出优质铜杆，这将能获得巨大经济效益。为达到上述目的，九十年代我国已经采用二项措施，进行开发研究，这二项措施是： ① 采用稀土优化处理改善铜杆材质 我国稀土金属藏量极丰，在电工铝的研究中就采用稀土优化处理
