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建设先进铝加工基地 打造南宁·中国铝材谷

发布日期:2018-02-10  来源:榨汁技术  浏览次数:2752

为加快以南南为龙头的铝加工业发展,使已经“鸟枪换炮”的南南铝更上层楼,让南宁成为广西千亿元铝产业领跑者,在中国工程院王国栋院士、俄罗斯工程院和宇航科学院张新明院士、广西企业与企业家联合会会长汪春伟教授级高级工程师等3位南宁市咨询专家分别提出建议的基础上,南宁市政府于2018年1月16日召开建设先进铝加工基地座谈会,周红波市长,王国栋院士及其团队,黄宗成秘书长、田家全副秘书长,市发改委、工信委、人社局、科技局、投促局、国资委、产业投资集团、南南铝加工公司主要负责人和市财政局、发展研究中心负责人参加,座谈会由朱会东副市长主持。

在听取王国栋院士介绍其团队自主创新攻克铝加工关键技术,高端铝合加工存在的问题,高性能铝合金开发背景技术,重要关键共性技术(产品)及其相关的装备、控制技术,建设铝加工技术应用基础研究平台后,周红波市长谈了3点收获:一是找到了下一步南南铝加工公司可持续发展的方向,二是王院士工艺、装备、产品、服务一体化的思路,使南宁市在发展高端铝材的同时,意外地获得一个高端装备制造的好项目,三是张院士讲的“昨天的事,今天的事,明天的事”,昨天的事总书记认可了,今天的事就是怎样尽快占领市场,明天的事就是抢占行业制高点。

周红波市长高度赞赏王国栋院士团队的自主创新精神和“把论文写在生产线上”的务实作风;高度赞同王国栋院士所提的“问题是创新的原点,需求是创新的动力,关键共性技术是创新的突破口,加强钢与有色技术的融合与创新”“打通工程环节,突破转化瓶颈,实现成果转化的基础研究—技术开发—工程转化—服务推广的完整创新链”“基础—研发—工程—应用的协同创新架构”“以工艺为龙头、装备为手段、产品见效果,工艺—装备—产品—服务一体化的市场(M)—基地(L)—工厂(P)—市场(M)循环创新机制”“合作—学习—创新—竞争—领跑的国际合作—竞争机制”;真诚感谢王国栋院士团队将科研成果拿来南宁推广运用;全力支持王国栋院士团队牵头在南宁建设先进铝加工国家创新中心,成立由朱会东副市长任组长,发改、工信等相关市直部门主要负责人和南南铝董事长参加的小组,加紧与王国栋院士团队对接。南宁市要高高举起南南铝这面旗帜,大力发展先进制造业。争取实现王院士设定的2019 年4 月20 日前首台(套)国产的铝合金薄板热处理大型气垫炉、铝合金中厚板热处理辊底式炉、铝型材热处理炉力争在2018 年内建成投产,2020年4月20日前南宁先进铝加工国家创新中心获科技部认证的目标,领跑铝加工行业,并成为全国铝合金加工与热处理装备制造基地。

产投集团张振宇董事长以秦皇岛中信戴卡股份有限公司靠80%装备自主研发实现铝轮毂销量连续9 年位居全球第一的案例,佐证王院士工艺—装备—产品—服务一体化思路的正确,并于会后立即安排王院士团队到广发重工考察洽谈合作生产首台(套)国产的铝合金薄板热处理大型气垫炉等铝加工装备。市工信委汪东明主任表示,南南铝目前虽然还有一些领先的优势,但南山、忠旺这两家公司正在努力赶超,广西区内还有追兵,王院士所提3个首台(套)国产装备,非常急迫需要东北大学与南南铝、广发重工合作研发制造,市工信委下一步将积极争取国家和自治区相关资金,争取列为自治区第四批直投项目。同时也请市发改、财政部门大力支持。市发改委丁伟主任表示,南宁的工业发展,最核心的就是聚焦于铝加工业,目前铝产业的市场需求、产业基础、科研实力都已具备,应进一步加大资金投入和研发力度。南南铝加工从产品驱动到创新驱动,建立先进铝加工国家创新中心已是当务之急。与会各部门负责人均表示全力支持王国栋院士团队工作,协同加快建设先进铝加工国家创新中心,靠自主创新,保持行业领先,做大做强南宁的铝加工产业及其装备制造业。

王国栋院士提出建设先进铝加工国家创新中心具体设想如下:与高校和科研院所合作,集聚高端人才,多渠道筹集资金,从成立热处理装备研究室起步,一共建设9个研究室。通过原创积累,力争在两年内创新中心获科技部认证,届时可宣告在南宁建设中国铝材谷。

1、成立热处理装备研究室,专门负责创新热处理装备的设计、制造、开发和使用,首台(套)国产的铝合金薄板热处理大型气垫炉、铝合金中厚板热处理辊底式炉、铝型材热处理炉力争在2018年内建成投产,向习总书记第二次视察南南铝两周年献礼。

当年引进成套先进铝加工设备需3亿元。南南铝创新引进生产线设备方式,只引进主设备,配套设备、系统集成及自动化控制则交由东北大学负责,为此节省了1.3 亿元。南南铝现已转入正常生产,一些国家急需的高端铝材已经供应相关部门。目前主要薄弱环节是热处理装备生产能力严重不足,制约了国家急需高端铝材的生产和供货。长期以来,我国高端铝合金薄板热处理大型气垫炉、铝合金中厚板热处理辊底式炉、铝型材热处理炉等关键、核心设备完全依靠引进,价格昂贵,且某些性能还不能满足要求。近年,通过引进消化和自主创新,东北大学与南南铝合作,已经具备各种铝合金热处理装备的设计、制造、安装、调试和生产能力,不但可取代进口设备,价格仅为全进口的1/6,而且质量、性能还更优。

2、成立先进铝加工工艺研究室,开发“薄板带连铸+复合增材制造”制备厚板和“薄板带连铸”制备薄带两项颠覆性技术。目前,铝合金板材是使用半连续铸造的厚度超过600mm 铝板坯,这种大型半连续铸造的板坯内部质量差,生产周期长,热处理耗能高,成材率不足70%,是提高铝材质量、降低生产成本的巨大障碍。王国栋院士提出“薄板带连铸+复合增材制造”制备厚板材和“薄板带连铸”制备薄带材新思路后,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室已实验成功,成材率达90%以上,在南宁实现工业化之后,将彻底颠覆目前国际上普遍采用的落后生产方式,改变铝板带的生产面貌,大幅度减少建设投资,降低生产成本,提高产品质量。

3、成立电解铝节能减排研究室。铝电解生产过程中,消耗大量的电能。近年来,广西的电解铝厂在采用新型阴极结构后,已使得直流电耗从过去的13300kWh/t-Al 左右降低到了12500~12600kWh/t-Al。但仍有降低电耗300~500kWh/t-Al、电流效率提高2%~3%的空间。按2016 年全自治区78 万吨电解铝产量计,全自治区的电解铝厂通过节能技术改造,每年可实现节电2.3~3.9亿度电,相当于节约电10~20 万吨/年,减排电厂燃煤烟气排放近百万吨,未来的广西电解铝仍在发展和建设中,铝电解节能技术的开发和使用仍是铝电解工业可持续发展的不可或缺的重大研究课题。东北大学冯乃祥教授独创技术,可助力广西电解铝行业实现降低300~500kWh/t-Al、电流效率提高2%~3%的目标,同时大幅度减少碳排放,具有重大经济效益和环境效益。

4、成立原铝洁净度控制研究室。我国氧化铝、电解铝以及铝材产量虽均居世界第一,但是许多高端铝材用的原铝依靠进口,其中一个重要原因是原铝纯度满足不了制备高端铝材的要求。例如,南南铝生产高端铝材所用的原铝从新疆、云南甚至国外采购,广西生产的电解铝锭因为杂质含量太高而无法采用。广西铝土矿资源丰富,但含铁量高。可针对高端铝材的具体要求和目前广西原铝中铁、硅、杂质含量高的问题,在氧化铝、电解铝生产过程采取适当的工艺措施和技术来控制杂质含量,提高原铝的洁净度,既降低南南铝生产成本,又增加上游企业效益,从而双倍提高广西铝产业效益。

5、成立废料处理与循环利用研究室。铝冶金生产过程中,造成大量的固体废料,如阳极碳渣、废阴极炭块固体废料、废阴极内衬耐火材料、铝灰等,成为铝冶金生产过程至今未能解决和处理的技术难题,并将严重地制约铝工业的可持续发展。因此废料的有效分离和回收以及合理利用、变废为宝是环境保护的要求,是可持续发展的要求,必须尽速解决。

6、成立大型高端铝合金锻件生产技术研究室。在铝材生产方面,不仅要进一步深入发展高端铝合金中厚板、薄板生产,还要根据国家重大工程发展战略需求以及国内铝材生产状况,发展大型高端铝合金锻件生产。为此,可基于“薄板带连铸+复合增材制造”技术方法,在广西适度发展高端铝合金锻件的加工产业和装备制造业。

7、成立特色铝土矿资源开发利用研究室,开展基础研究和应用研究,形成高铁铝土矿铁铝分离综合利用工业化生产技术原型,并尽快推广应用,促进高铁铝土矿的工业化开发,实现特色铝土矿资源科学综合利用。我国的高品位优质铝土矿资源基本用完,低品位铝土矿资源的有效利用难度相当大。贵港式红土型铝土矿是国内储量较大的高铁三水铝土矿,也是广西特色的铝土矿资源。然而其中铁和铝的含量均较高且共生关系密切,开发利用难度大,导致后续铝冶炼产品中铁含量超标,限制了高端产品的制备,难以提高产品附加值。对此,东北大学韩跃新教授团队提出了悬浮磁化焙烧新技术实现铁铝矿物分离提纯的技术思路。经磨矿磁选后可获得Al2O3含量74.29%、产率61.82%、回收率79.73%的铝土矿精矿,铝硅比高达23∶29;同时获得了TFe 品位39.14%、回收率67.57%的磁选粗精矿。

针对广西贵港地区铁铝共生矿和广西崇左铝土矿,东北大学于海燕教授团队分别提出“铁铝共生矿预还原—熔分终还原提铁—铝酸钙渣提取氧化铝”和“富石灰拜耳法提铝—赤泥直接还原—铝渣/铁高温熔化分离—铝酸钙渣提取氧化铝”的技术路线,进行了实验室和半工业扩大试验。扩大试验结果表明,生产工艺在技术上是完全可行的,能够实现低品位铁铝共生资源的高效综合利用。

8、成立铝与铝合金加工智能制造研究室。智能制造是铝加工行业发展的当务之急。先进铝加工国家创新中心应利用东北大学等高校在智能化、信息化技术方面的良好基础和丰富经验,开发、建立特色的智能制造系统,进一步提高产品质量、提高生产效率、开发创新产品。

9、成立先进加工装备研究室。依靠东北大学自主研发的热处理装备,依托南宁广发重工具备的技术基础和机加工制造能力,在制造出首台(套)国产高端铝合金薄板热处理大型气垫炉、铝合金中厚板热处理辊底式炉、铝型材热处理炉后,推动这些关键、核心设备制造的产业化,并持续跟进研发,保持行业领先。抓住我国铝与铝合金行业转型发展的契机,开发铸造、加工装备和大型热处理成套设备,形成广西乃至全国铝合金加工与热处理装备制造中心,为南南铝乃至全国的高端铝合金的发展提供可靠装备保障。据不完全统计,全国铝加工在用箱式炉有1 万台,若更新换代为气垫炉,将有5000亿元的市场,可为广西新增一个很大的装备制造产业。

建成以上9个实验室,建设南宁·中国铝材谷,保持世界铝及铝加工行业和铝加工装备制造业领先地位,不仅广西铝二次创业到2025 年实现产值2000 亿元的目标可提前5年实现,而且可拓展广西的装备制造业,实现广西工业的转型升级、产值增加和结构调优。氧化铝和电解铝的生产可以不在南宁,但研发应在南宁,这有利于与下游研发对接,也体现南宁作为广西首府的地位,加强生产性服务业发展,使产业结构高端化。

 
 
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