【正文】 20 我國(guó)汽車工業(yè)用鋁預(yù)測(cè) 年份 汽車產(chǎn)量以 10％的速度增長(zhǎng) 汽車產(chǎn)量 (萬(wàn)輛 ) 汽車用鋁（萬(wàn)噸） 2020 2020 230 2020 2200 253 2020 2420 278 2020 2662 306 2020 2928 337 隨著中國(guó)汽車工業(yè)與世界的接軌與同步，汽車用鋁合金的用量也越來(lái)越多。 公司鑄造鋁合金錠產(chǎn)品市場(chǎng)現(xiàn)在是以廣州東風(fēng)本田、武漢東風(fēng)本田、長(zhǎng)春一汽，海馬汽車、東風(fēng)日產(chǎn)、比亞迪等汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造商為主，是這些大型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的 “優(yōu)秀供應(yīng)商”。 鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 22 第四章 項(xiàng)目場(chǎng)址概況和建設(shè)條件 項(xiàng)目場(chǎng)址概況 鄭州萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn)噸鋁合金熔液直供項(xiàng)目，建設(shè)地點(diǎn)為鄭州市中牟縣汽車產(chǎn)業(yè)園。年平均日照 2366 小時(shí)，年平均氣溫 ℃ 。縣域水資源利用保護(hù)情況良好，水質(zhì)優(yōu)良。 （ 2）工農(nóng)業(yè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況 工業(yè)經(jīng)濟(jì)較快增長(zhǎng)。鄭州中小企業(yè)創(chuàng)業(yè)園成為市重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，主、次干道相繼開工建設(shè)，共簽約項(xiàng)目 62個(gè)。 科學(xué)規(guī)劃，分類指導(dǎo)， 新農(nóng)村建設(shè)扎實(shí)推進(jìn)。新建立農(nóng)民專業(yè)合作社 22 個(gè)，總數(shù)達(dá)到 131 個(gè)；新創(chuàng)建市級(jí)以上龍頭企業(yè)鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 25 14 家，總數(shù)達(dá)到 43 家，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)水平繼續(xù)提高。完成造林面積 8 萬(wàn)畝，建成林業(yè)生態(tài)村 9 個(gè)，成功創(chuàng)建為省林業(yè)生態(tài)縣。 雁鳴湖生態(tài)文明示范區(qū)總體規(guī)劃通過(guò)評(píng)審，部分改造項(xiàng)目開工建設(shè)。 “ 萬(wàn)村千鄉(xiāng) ” 市場(chǎng)工程深入實(shí)施，城鄉(xiāng)配送網(wǎng)絡(luò)不斷完善。 建設(shè)條件 （ 1）交通條件 中牟地處中原腹地，位于省會(huì)鄭州和古都開封之間，距鄭州和開封各 30公里，地理位置極其優(yōu)越。 （ 2）基礎(chǔ)設(shè)施及配套條件良好 中牟屬鄭州市管轄，基礎(chǔ)設(shè)施及配套條件非常良好 。 城市建設(shè)管理得到同步加強(qiáng)。公司設(shè)有專門的研發(fā)部門及研發(fā)團(tuán)隊(duì)；二是公司重視研發(fā)的發(fā)展，每年規(guī)劃約 10%利潤(rùn)的資金作 為研究發(fā)展經(jīng)費(fèi)；三是公司與國(guó)內(nèi)外科研院所等建立了長(zhǎng)期友好的合作關(guān)系，形成了產(chǎn)學(xué)研一體化的技術(shù)開發(fā)模式和體系。本項(xiàng)目所需要的原、輔材料國(guó)內(nèi)都具備供給條件，能確保項(xiàng)目生產(chǎn)的需求。 鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 28 第五章 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模 本項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模為： 年生產(chǎn)時(shí)間按 300 天 7200小時(shí)計(jì)。 產(chǎn)品方案 本項(xiàng)目主要產(chǎn)品為東風(fēng)日產(chǎn)公司生產(chǎn)缸體、缸蓋需要的 ADC12Z 和AC2A 兩種牌號(hào)的產(chǎn)品。 鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 29 第 六章 技術(shù)方案 采用廢鋁為主要原料，通過(guò)熔煉、 分裝、爐外凈化處理、 輸送 等工序進(jìn)行生產(chǎn)得到鋁合金錠。 運(yùn)輸?shù)洁嵵萑债a(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)工廠的再生鋁已經(jīng)過(guò)預(yù)處理， 熔化、精煉工序主要對(duì)廢鋁進(jìn)行熔化、精煉 和 合金化。外部熱源首先加熱坩堝，坩堝被熱后，再傳熱給坩堝內(nèi)部的金屬爐料或熔液。 感應(yīng)爐法 這是利用電磁感應(yīng)作用加熱金屬的一種熔化爐。感應(yīng)爐在次級(jí)繞組及與熔池連通的熔溝中的金屬內(nèi)產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流，從而使金屬加熱。工頻感應(yīng)爐在熔化小塊金屬料時(shí)效率很低，甚至難以熔化它，只適于大塊金屬 料的熔化。在下部熔溝中，有時(shí)會(huì)被熔渣和污物堵塞，影響正常熔煉工作，故在爐下側(cè)設(shè)有塞孔，以便及時(shí)清理熔溝。但每爐澆注后也應(yīng)在坩堝中留剩余量，以便于順利繼續(xù)工作。 由上式可知，穿透深度與金屬料的電阻系數(shù)的平方根成正比，與導(dǎo)磁系數(shù)和電流頻率的平方根成反比。中頻適用于無(wú)芯感應(yīng)爐，而不必安裝工頻所必備的磁扼，同時(shí)每次熔化后可以澆出全部金屬液，而不必保留剩余量。這種由金屬料內(nèi)部感應(yīng)電流來(lái)加熱的爐子，是內(nèi)熱式熔化爐，它的熱效率比前述的坩堝爐和反射爐的要高得多，感應(yīng)爐的爐襯一般是用耐火材料搗筑，也可以用予制的坩堝裝入。 在生產(chǎn)規(guī)模大時(shí)，反射爐多數(shù)為雙聯(lián)法，即先在容量大和效率高的反射爐中快速 熔化金屬，再將溶液注入對(duì)溫度控制嚴(yán)格的電阻爐或反射爐中進(jìn)行液態(tài)金屬處理及保溫，然后再澆注。原料碎小時(shí)也才是 1%，對(duì)廢鋁而言最多才 5%。④占地少，操作環(huán)境好 。隨著再生鋁技術(shù)的發(fā)展，大量現(xiàn)代化的反射爐已經(jīng)不采用煤為燃料，更多的采用燃油和燃?xì)狻Ｕ?guī)的熔煉爐是配備煙囪的，這樣可 以有效的改變操作環(huán)境，節(jié)約能源和便于治理煙氣的污染。由于反射爐爐堂容積大，其容量可達(dá)幾十噸，目前熔煉鋁合金的爐子大的可達(dá) 50噸以上；②大多數(shù)采用矩形的，該種爐型筑造比較容易，造價(jià)較低；③反射爐在生產(chǎn)中因金屬被直接加熱，故熱效率高；④爐料和熔液淺，故升溫快和生產(chǎn)率高；⑤反 射爐在清除爐內(nèi)雜質(zhì)時(shí)也比較容易。 幾種生產(chǎn)方法比較 表 6－ 1 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 坩鍋爐法 投資少，見效快，金屬回收率高，對(duì)燃料的選擇空間較大。 鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 34 感應(yīng)爐法 生產(chǎn)能力大，氧化燒損少，產(chǎn)品成分均勻，熔化快，單位電耗少，熱效率高，占地少，操作環(huán)境好。分選主要是去除原料中的雜質(zhì)；熔煉是將原料廢鋁等熔化，并加入各種助劑調(diào)整其成分。 （ 3）備料：根據(jù)配料單，將各類已配比好的原輔材料運(yùn)輸?shù)綘t前，并按工藝要求，將原材料加入爐內(nèi)。 （ 7）永磁攪拌：通過(guò)永磁攪拌，將合金化爐內(nèi)鋁液攪拌，能夠使鋁液成分均勻，加快鋁液熱傳遞，加快鋁液熔化速度，降低能耗。 精煉劑進(jìn)入爐內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)： 3 2 3 2 24 5 2 2 3Na NO C Na CO N CO? ? ? ? （ 10）精煉除氣：精煉除氣的目的是為了進(jìn)一步除去鋁熔體中的雜質(zhì)和氫氣。 （ 13）預(yù)熱中轉(zhuǎn)包：利用天然氣對(duì)中轉(zhuǎn)包進(jìn)行預(yù)熱到 700800℃。 （ 17）出貨前檢查：對(duì)中轉(zhuǎn)包內(nèi)鋁液進(jìn)行出貨前的化學(xué)成分、含氫量、含渣量、溫度等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)。 蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)（ HTAC）是 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)家開始普遍推廣應(yīng)用的一種全新燃燒技術(shù)，它具有高效煙氣余熱回收和高溫預(yù)熱空氣、天然氣以及低污染排放等多重優(yōu)越性。雖然大型熔鋁爐安裝了空氣預(yù)熱器，但由于技術(shù)、價(jià)格、壽命等原因，通常也只能將空氣預(yù)熱到 300℃左右，節(jié)能率只有 20%左右，仍有 30%以上的熱量隨煙氣排放到大氣中去，排煙溫度普遍在 300℃以上。基于蓄熱室熱交換原理的高溫空氣燃燒技術(shù)（ HTAC），是 20世紀(jì) 90 年代以來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)家開始普遍推廣應(yīng)用的一種全新燃燒技術(shù)，它具有高效煙氣余熱回收和高溫預(yù)熱空氣以及低污染排放 等多重優(yōu)越性。 （ 4）空氣與煙氣的換向、燃料的換向、溫度的監(jiān)測(cè)等采用靈活的PLC 控制系統(tǒng)自動(dòng)完成。 鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 39 （ 8）適合輕油、重油、天然氣、液化石油氣等各種燃料，尤其是對(duì)低熱值的高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣具有很好的預(yù)熱助燃作用，擴(kuò)展了燃料的應(yīng)用范圍。與鋁合金錠相比 ,本項(xiàng)目可以為鄭州日產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)工廠每年降低 1650 噸鋁的燒損，每年節(jié)省770 萬(wàn)立方天然氣。 鋁液直供是將熔融狀態(tài)的鋁合金熔液直接供應(yīng)給汽車零部件的壓鑄企業(yè)作為原材料。 （ 6）通過(guò)組織貧氧燃燒，擴(kuò)展了火焰燃燒區(qū)域，直到爐膛邊界，使得爐內(nèi)溫度分布均勻。 （ 2）煙氣排放溫度低于 150℃，做到煙氣余熱的極限回收，余熱回收率可達(dá)到 70%～ 90%。 采用新工藝， 其燃料節(jié)約率達(dá)到 25～ 30%（折合節(jié)約標(biāo)煤 10～ 20公斤 /噸坯），達(dá)到國(guó)外同類爐子的先 進(jìn)水平。 HTAC蓄熱式燃燒技術(shù)是運(yùn)用蓄熱室熱交換原理，達(dá)到火焰爐廢氣余熱的極限回收，把助燃空氣和天然氣預(yù)熱到 1000℃的高溫，從而大幅度降低加熱爐燃料消耗，是提高工業(yè)爐熱效率、節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)。 （ 19）運(yùn)輸、交接：與東風(fēng)日產(chǎn)進(jìn)行鋁液交接，并納入東風(fēng)日產(chǎn)鑄造設(shè)備內(nèi)。 （ 15）二次除渣：對(duì)中轉(zhuǎn)包內(nèi)鋁液進(jìn)行二次除渣，利用惰性氣體將鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 37 精煉劑載入鋁液內(nèi)，進(jìn)一步凈化鋁液。 （ 11）爐前檢查：對(duì)處理完成的鋁液進(jìn)行化學(xué)成分、含氫量、含渣量、溫度、機(jī)械性能、微觀金相等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，確保鋁液的品質(zhì)合格。 （ 9）精煉除渣：通過(guò)惰性氣體將精煉劑充入鋁液中， 精煉劑 主要成分是 NaNO石 墨粉 和 Na3AlF6按比例混合 ，并通入氬氣以避免爐料再次氧化。 （ 5）轉(zhuǎn)爐：將熔解爐內(nèi)已熔化完畢的鋁液納入合金化爐內(nèi)。 鄭州 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司 萬(wàn) 噸 汽車用 鋁合金 熔液直供 項(xiàng)目 可行性報(bào)告 35 3215材料接收備料熔解配料計(jì)算轉(zhuǎn)爐永磁攪拌爐前檢查預(yù)熱中轉(zhuǎn)包合金化精煉除氣1064成份調(diào)整487精煉除渣11保溫、調(diào)溫1419出貨前檢查過(guò)濾、分裝二次除氣16鋁液計(jì)量運(yùn)輸、交接15 二次除渣139121718 工藝流程 （ 1）材料接收：對(duì)接收的原輔材料如：電解鋁、廢鋁、廢鑄件、回收粗鋁合金、金屬硅、熔劑等進(jìn)行檢驗(yàn)。 鄭州萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司選用具有產(chǎn)量大、生產(chǎn)率高、造價(jià)低、處理容易等優(yōu)點(diǎn)的 反射爐 法。 反射爐法 生產(chǎn)能力大，熱效率高，升溫快，生產(chǎn)率高，清除爐內(nèi)雜質(zhì)容易，造價(jià)較低。 綜上所述，反射爐和感應(yīng)爐由于其產(chǎn)量大、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用不斷擴(kuò)大并不斷改進(jìn)完善；而地坑式坩鍋爐則由于生產(chǎn)能力小、能耗高、燒損嚴(yán)重、生產(chǎn)率低等缺點(diǎn)，已經(jīng)逐漸被淘汰。金屬爐料就是靠高溫爐氣和被熱到高溫的爐頂和爐墻的輻射來(lái)加熱和熔化的。形成深度淺而面積廣的熔池，以盛放金屬爐料及熔化的液體金屬。 反射爐法 熔池式爐膛的熔煉設(shè)備稱為反射爐。③單位電耗少，熱效率高。具體采用何種爐型，選用哪種熔煉工藝方法，應(yīng)從熔煉合金的質(zhì)量和產(chǎn)量要求來(lái)確定。熔化階段耗能大而費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，應(yīng)采取措施盡快熔化而減少金屬的損耗。但中頻感應(yīng)爐需要專用的變頻設(shè)備來(lái)供電 ，使其熔煉產(chǎn)品的成本增高。在金屬很薄的表層厚度上通過(guò)大量電流，其產(chǎn)生的熱量就集中，這有利于金屬爐料的加熱熔化。 高頻率的交流電在金屬中通過(guò)時(shí)，發(fā)生“集膚效應(yīng)”，即在金屬爐料中因感應(yīng)而產(chǎn)生的電流并非均勻分布，而是金屬表面的電流密度最大，越向內(nèi)部電流密度越小，到一定深度后，則幾乎沒(méi)有電流了，一般，把電流集中的表層深度稱為“穿透深度”。目前，有芯感應(yīng)爐多用來(lái)熔化銅合金。由于電磁作用可以使?fàn)t中的液體全屬自身發(fā)生攪拌，能使其成分和溫度均勻，工頻爐可用來(lái)熔化銅合金、鋁合金和其它熔點(diǎn)較低的合金。感應(yīng)器供電后，坩堝內(nèi)金屬即產(chǎn)生感應(yīng)電流而生熱。感應(yīng)爐從構(gòu)造上看為兩種：有鐵芯感應(yīng)爐和無(wú)鐵芯感應(yīng)爐。 坩堝爐法的優(yōu)點(diǎn)是投資少、見效快、金屬回收率高、對(duì)燃料的選擇空間較大。 坩堝爐法 坩堝爐是一種原始的熔煉鋁合金設(shè)備，至今仍被一些中小型再生鋁企業(yè)普遍采用。要獲得優(yōu)質(zhì)再生鋁就必須圍繞著這三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，把握住影響產(chǎn)品質(zhì)量的基本要素。 產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行《鑄造鋁合金錠》（ GB/T8733－ 2020）標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)采購(gòu)材料→配料→備料→熔煉→轉(zhuǎn)爐→合金化→永磁攪拌→成份調(diào)整→精煉除渣→精煉除氣→爐前檢查→納入保溫爐→保溫、調(diào)溫→預(yù)熱中轉(zhuǎn)包→過(guò)濾、分裝→二次除渣→二次除氣→出貨前檢查→鋁液計(jì)量 →運(yùn)輸、交接等工藝過(guò)程。 （ 7）公司有較強(qiáng)的項(xiàng)目建設(shè)能力 本項(xiàng)目建設(shè)設(shè)立了由公司高層領(lǐng)導(dǎo)和高級(jí)工程技術(shù)人員組成的項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組，公司總經(jīng)理?yè)?dān)任項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人，在工藝技術(shù)、土木建筑、機(jī)械儀器設(shè)備、設(shè)備安裝調(diào) 試及采購(gòu)等五個(gè)方面均指定了專門的負(fù)責(zé)人，同時(shí)也已進(jìn)行了相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)建設(shè)和人員安排。 （ 4）土地、環(huán)評(píng)等手續(xù)齊全 本項(xiàng)目土 地 12畝由鄭州日產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)工廠負(fù)責(zé)提供，萬(wàn)泰租賃其土地和廠房。完善城市管理長(zhǎng)效機(jī)制，明確部門聯(lián)合管理責(zé)任，城市管理力度不斷加大。 縣域村鎮(zhèn)體系規(guī)劃通過(guò)評(píng)審，榮獲了省優(yōu)秀村鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)。西連京廣鐵路、國(guó)道 107線，東接京九鐵路、國(guó)道 106線。物流、信息、中介、商業(yè)保險(xiǎn)、社區(qū)服務(wù)等新興服務(wù)業(yè)加快發(fā)展。全年接待游客 ，實(shí)現(xiàn)旅游總收入 19 億元，同比增長(zhǎng) %。農(nóng)業(yè)機(jī)械化綜合水平持續(xù)提高，達(dá)到 63%。實(shí)施畜禽良種 工程，良種覆蓋率達(dá)到 91%。落實(shí)糧食、畜牧、農(nóng)機(jī)具購(gòu)置等各項(xiàng)惠農(nóng)補(bǔ)貼 9680萬(wàn)元。全縣新增規(guī)模以上企業(yè) 19 家，總數(shù)達(dá)到 160 家；完成規(guī)模以上工業(yè)增加值 63億元，同比增長(zhǎng) 26%。日產(chǎn)產(chǎn)業(yè)園簽 約項(xiàng)目 15個(gè)，東工、宇傲等 5個(gè)項(xiàng)目開工建設(shè)， 3個(gè)項(xiàng)目具備投產(chǎn)條件。中牟灘涂資源豐富，且為典型的黃河自然濕地，生物多樣性特征突出，生態(tài)功能和環(huán)境氣候優(yōu)良。中牟縣水資源比較豐富，全縣年均降水量 616 毫米，年均可利用總量 億立方米。本項(xiàng)目屬于黃河沖積區(qū)，地勢(shì)平坦。目前在浙江、上海、江西和 河南 等地有自己的生產(chǎn)基地。 萬(wàn)泰鋁業(yè)有限公司的鋁合金熔煉設(shè)備、工藝技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和企業(yè)管理水平等處于國(guó)內(nèi)行業(yè)先進(jìn)水平。該協(xié)會(huì)預(yù)測(cè) 2020