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高速軌道交通運(yùn)輸專用銅合金導(dǎo)線材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報(bào)告-文庫吧資料

2025-05-20 18:49本頁面
  

【正文】 ,運(yùn)輸物資主要為原料、包裝材料和成品運(yùn)輸。廠區(qū)占地面積約24畝。生產(chǎn)中所需的水電氣均利用原有設(shè)施,新建項(xiàng)目不再考慮新建輔助生產(chǎn)設(shè)施。合金絞線車間位于接觸線車間西側(cè),連鑄連軋車間西南側(cè)。其中接觸線車間和合金絞線車間為新建廠房,連鑄連軋車間為原有車間內(nèi)部改造,三個(gè)車間均位于XX內(nèi)部。建筑按地震烈度8度設(shè)防。場地土類別3類,地基承載力Fak=100KPa。主要原輔材料消耗表名 稱單位產(chǎn)品消耗量年需求量電解銅997999 Kg/t錫3 Kg/t銀1 Kg/t乳化油 Kg/t酒精 Kg/t銅桿簡易包裝材料30 元/t18萬元產(chǎn)品包裝材料 – 線盤450 元/t270萬元木炭5 Kg/t 噸軋輥24 元/t耐火材料 t/t合計(jì) 總圖 概述XX位于某市西郊王家橋,至某市西站(某畹町公路0Km處),5Km。主要輔助耗材為添加劑、木炭、乳化油等。產(chǎn)品品種3大類(詳見工藝章節(jié))。8 原材料供應(yīng)及外部配套條件經(jīng)落實(shí),本項(xiàng)目的主要原輔材料供應(yīng)及外部配套條件落實(shí)情況都是比較好的,項(xiàng)目建設(shè)完成后,可立即投產(chǎn),不會(huì)因原輔材料供應(yīng)及外部配套問題影響生產(chǎn)。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 項(xiàng)目建成后,銅及銅銀、銅錫等合金導(dǎo)線材料生產(chǎn)線技術(shù)水平及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到: 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)、評(píng)價(jià)技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平; 產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品性能指標(biāo); 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn);產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)指標(biāo)表序號(hào)產(chǎn)品系列執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)合格率綜合損耗量1銅合金導(dǎo)線GB/T39521998GB/T52312001Q/YTG001200380%%2銅合金接觸線TB/T2821—1997 TB/T2810-199795%%3銅合金絞線德國DIN43138及德國DIN48201標(biāo)準(zhǔn)95%1%生產(chǎn)能力:年產(chǎn)新型銅及銅銀、銅錫等合金導(dǎo)線材料12000噸。接觸線工藝流程圖電解銅熔化配制中間合金化學(xué)分析連鑄連軋表面噴涂保護(hù)層預(yù) 拉冷拉成形成品檢驗(yàn)接觸線成品設(shè)備選型生產(chǎn)線主要設(shè)備選型見設(shè)備表。年產(chǎn)銅及銅合金接觸網(wǎng)導(dǎo)線3000t,產(chǎn)品方案見表。車間平面布置車間建筑面積為1872m2,工藝平面布置詳見附圖K18224SQ14。產(chǎn)品方案表序號(hào)產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格、型號(hào)年產(chǎn)量(t)1銅錫合金高強(qiáng)度合金絞線THJR、THJ20002純銅高強(qiáng)度合金絞線THJR、THJ5003銅錫合金話繩、手機(jī)振動(dòng)器導(dǎo)線500合計(jì)3000生產(chǎn)工藝簡述及其流程工藝流程簡述電解銅熔化 → 配置中間合金 →連鑄連軋 →表面噴涂保護(hù)層→預(yù)拉→冷拉→絞制成型→合金絞線利用連鑄連軋生產(chǎn)車間生產(chǎn)的φ8mm銅及銅合金坯料為原料,經(jīng)過大拉機(jī)、中拉機(jī)的拉制、再經(jīng)過絞線機(jī)的絞制,生產(chǎn)出符合DIN4313DIN48201標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度的合金絞線產(chǎn)品。 合金絞線車間車間任務(wù)及生產(chǎn)規(guī)模合金絞線車間主要任務(wù)是生產(chǎn)各類銅及銅合金絞線和導(dǎo)線產(chǎn)品,本項(xiàng)目擬在車間建設(shè)一條年產(chǎn)3000噸銅及銅合金絞線生產(chǎn)線。SCR連鑄連軋工藝流程圖電解銅加料機(jī)中間包感應(yīng)電爐銑棱機(jī)摩根軋機(jī)線 坯冷卻、清洗輪帶式鑄造機(jī)鑄 坯涂 蠟繞線機(jī)繞制成卷設(shè)備選型生產(chǎn)線主要設(shè)備選型見設(shè)備表。軋制成的銅線坯再經(jīng)冷卻、潤滑、清洗、涂蠟,由繞線機(jī)繞制成卷,經(jīng)檢驗(yàn)合格后,壓實(shí)、包裝、過磅、入庫。鑄坯經(jīng)銑棱后送入軋機(jī)內(nèi)進(jìn)行連續(xù)軋制,經(jīng)九道次的軋制變形成各種規(guī)格的銅線坯。合格的陰極銅及合金材料加入感應(yīng)電爐(邊加料,邊熔化),或者用專用的合金化設(shè)備配制合金,熔化的液體金屬經(jīng)溜槽連續(xù)地流入中間包,再經(jīng)澆管注入旋轉(zhuǎn)的輪帶式鑄機(jī)內(nèi),經(jīng)冷卻凝固成型。:,。 工藝技術(shù)路線及設(shè)備選型 連鑄連軋車間車間任務(wù)及生產(chǎn)規(guī)模SCR連鑄連軋車間主要任務(wù)是為接觸線車間、合金絞線車間提供銅及銅合金合金坯料,同時(shí)向國內(nèi)外其他接觸網(wǎng)導(dǎo)線生產(chǎn)企業(yè)提供所需的銅及銅合金導(dǎo)線材料。鑒于高速軌道交通運(yùn)輸銅合金專用材料的特殊性,盡可能選用高精度、自動(dòng)化程度高、有利于材料制備技術(shù)提升的設(shè)備。其他輔助生產(chǎn)構(gòu)筑物利用XX已有設(shè)施,本項(xiàng)目不再單獨(dú)設(shè)置。 實(shí)現(xiàn)流暢的信息采集與交換、信息與生產(chǎn)資源共享,降低生產(chǎn)、管理及銷售成本,提高產(chǎn)品市場競爭力和企業(yè)快速反應(yīng)能力。XX是國內(nèi)第一家利用感應(yīng)電爐+SCR連鑄連軋法+連續(xù)拉撥(絞制)工藝實(shí)現(xiàn)高速軌道運(yùn)輸專用導(dǎo)線的企業(yè),具有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 (3)對擴(kuò)展后的連鑄連軋?jiān)O(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步改造研究,研究主要方向是合金配制專用設(shè)備、熔化系統(tǒng)的擴(kuò)容改造、鑄造系統(tǒng)的擴(kuò)容改造、軋制系統(tǒng)的擴(kuò)容改造及收線系統(tǒng)的改造。(2)銅錫合金配方設(shè)計(jì)、配置方法、合金性能的研究及銅錫合金連鑄連軋桿的系列化、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。 項(xiàng)目建設(shè)期2年:2005年3月~2007年3月。主要建設(shè)內(nèi)容有:建立完善的微合金化系統(tǒng);在原生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,通過自主設(shè)計(jì),技術(shù)集成,形成擴(kuò)展后的連鑄連軋生產(chǎn)線;建設(shè)接觸線和合金絞線生產(chǎn)線,生產(chǎn)自行開發(fā)高速軌道交通用接觸網(wǎng)導(dǎo)線、合金絞線材料等和向國內(nèi)外接觸網(wǎng)導(dǎo)線生產(chǎn)企業(yè)批量提供所需的新型銅高強(qiáng)、高導(dǎo)銅合金導(dǎo)線材料;建立以直讀光譜分析儀、渦流探傷儀、RO300測氧儀為主體的在線或下線測試等先進(jìn)的應(yīng)用評(píng)價(jià)體系,提升產(chǎn)品質(zhì)量保證能力;新建3006平方米廠房,形成純銅和銅銀、銅錫等二元及多元銅合金產(chǎn)品制備系統(tǒng);建立在新的生產(chǎn)工藝條件下的工藝規(guī)范、產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)管理制度等質(zhì)量保證體系。5 項(xiàng)目實(shí)施方案(建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、地點(diǎn)、建設(shè)期限)以云南銅業(yè)股份有限公司下屬的XX為基礎(chǔ),利用自主開發(fā)技術(shù)成果,在引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)和檢測關(guān)鍵裝備的同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升,形成柔性化的產(chǎn)品鏈。本項(xiàng)目的實(shí)施改變了我國傳統(tǒng)的銅合金導(dǎo)線生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式,使得產(chǎn)品的質(zhì)量水平又躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。(注:高純陰極銅原料價(jià)格以25000元/噸進(jìn)行計(jì)算) 該技術(shù)的突破對行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用用SCR連鑄連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)銅銀、銅錫以及其它銅合金導(dǎo)線技術(shù)上的突破,擴(kuò)大了最初設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)電工用銅線坯的SCR連鑄連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和范圍。(4)生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價(jià)格具有明顯優(yōu)勢項(xiàng)目開發(fā)的產(chǎn)品同進(jìn)口產(chǎn)品相比,產(chǎn)品質(zhì)量采用相同的標(biāo)準(zhǔn),但在成本和價(jià)格上具有非常明顯的競爭優(yōu)勢。(3)導(dǎo)線材料內(nèi)部組織性能好相對于上引桿20mm~28mm的鑄造直徑,該項(xiàng)目鑄坯斷面積可達(dá)1700~2000 mm2,兩者之間的加工量相差懸殊,并且通過熱軋加工,不僅可使鑄造中可能殘存的氣孔、疏松、顯微裂紋得到焊合消除,改善夾雜物與脆性相的形態(tài)、大小和分布,消除可能存在的偏析,又使粗大的柱狀晶和樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小、均勻的等軸晶,使材料的致密性和機(jī)械性能得到顯著提高。(2)連續(xù)鑄造和鑄造過程工藝控制更先進(jìn)該項(xiàng)目采用的是輪帶式連鑄機(jī),與上引法鑄造比較,不僅生產(chǎn)速度快、生產(chǎn)效率高,而且為上注式澆鑄,鑄坯凝固時(shí)具有顯著的自下而上的方向性,不僅對氣體的排出有利,又可極大的減少鑄坯的疏松、縮孔及偏析等缺陷。而對于豎爐,即便增加攪拌這項(xiàng)工藝措施,合金成分均勻性也很難進(jìn)行控制。(1) 合金化方法更科學(xué)目前國內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)行中的銅線桿連鑄連軋生產(chǎn)線中,僅有XX一家是采用英國AJAX大容量的工頻有芯感應(yīng)電爐作為熔化爐,也是國內(nèi)銅加工行業(yè)屈指可數(shù)的大型感應(yīng)電爐。本生產(chǎn)工藝通過對熔化、鑄造條件的精確控制保證得到高質(zhì)量的鑄坯,通過對軋制參數(shù)的嚴(yán)格控制確保得到高質(zhì)量線坯。(5)SCR連鑄連軋生產(chǎn)工藝本產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目采用的關(guān)鍵技術(shù)(生產(chǎn)工藝)為世界先進(jìn)的SCR連鑄連軋法生產(chǎn)工藝。 (4)對產(chǎn)品質(zhì)量影響因素的研究對于某些影響合金坯料質(zhì)量的因素 (例如銅水的化學(xué)成分、某些稀土元素的添加等)也許未能在試驗(yàn)階段的短期生產(chǎn)中體現(xiàn)出來,是否會(huì)在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中更為明顯的顯現(xiàn),造成產(chǎn)品質(zhì)量的改變。(2)連續(xù)鑄造和鑄造過程的工藝控制為滿足連續(xù)鑄造和鑄造過程中工藝控制的需要,并將控制方式改為更先進(jìn)的可控硅系統(tǒng)控制,使?jié)茶T溫度波動(dòng)更小鑄錠組織更均勻;對中間包進(jìn)行擴(kuò)容,將澆鑄的鑄坯斷面進(jìn)一步擴(kuò)大,以此獲得更均勻的鑄造組織,以便提高加工率及加工道次,提高熱加工的加工量,以期獲得更均勻、更致密的組織。幾年來XX銅合金接觸線生產(chǎn)量如下表所示:時(shí) 間2002年2003年2004年1月~6月產(chǎn)量(噸) 關(guān)鍵技術(shù)或工藝特點(diǎn),與現(xiàn)有的工藝和產(chǎn)品比較所具有的優(yōu)勢(1)合金元素的添加與微合金化技術(shù)利用現(xiàn)有的感應(yīng)電爐實(shí)現(xiàn)合金的均勻化是XX的技術(shù)優(yōu)勢之一,但為了在產(chǎn)業(yè)化過程中保證產(chǎn)品性能的均勻和穩(wěn)定,同時(shí)提高產(chǎn)品性能,還須對產(chǎn)品合金化和合金含量波動(dòng)控制提出更高的要求。銅錫多元合金導(dǎo)線和接觸線開發(fā)項(xiàng)目正在申報(bào)“云南省礦產(chǎn)資源開發(fā)創(chuàng)新重大專項(xiàng)”科技攻關(guān)計(jì)劃,開發(fā)出的Ф18~25mm銀銅合金導(dǎo)線已申報(bào)2004年國家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃。生產(chǎn)的銅錫合金坯料檢測的各項(xiàng)性能如下表所示:氧含量(ppm)錫含量(ppm)延伸率%拉斷力(KN)抗拉強(qiáng)度(MPa)—30323140424567——試制的銅錫合金線坯經(jīng)已拉制出1100米 TCHC120合金接觸線,將1100米TCHC120合金接觸線取100段1米長的樣品,進(jìn)行各項(xiàng)理化性能指標(biāo)檢驗(yàn)試驗(yàn),試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)如下表:產(chǎn)品指標(biāo)試驗(yàn)產(chǎn)品鐵道部行標(biāo)外觀:1100米無裂紋、裂坑、翹皮、毛刺等有害缺陷符合鐵道部行標(biāo)尺寸:符合鐵道部行標(biāo)Sn含量拉斷力(KN), 抗拉強(qiáng)度(Mpa), 不小于361 延伸率%,%%電阻率(Ω㎜2/m),電導(dǎo)率(%AICS), 扭轉(zhuǎn)至斷裂,最小5次 不小于3次此外,拉制的接觸線經(jīng)鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心接觸網(wǎng)部件檢驗(yàn)站檢驗(yàn)合格,其性能基本接近或達(dá)到了日本同類產(chǎn)品?,F(xiàn)在,也已經(jīng)具備了銅銀合金接觸網(wǎng)導(dǎo)線坯料產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的條件(見附件6)。驗(yàn)收專家認(rèn)為:“該項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國家鐵道部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過鐵路上進(jìn)行了掛線試驗(yàn),試驗(yàn)情況良好,生產(chǎn)成本低于進(jìn)口合金桿生產(chǎn)的同等檔次產(chǎn)品30%,成本優(yōu)勢明顯,并且按期完成了研究內(nèi)容,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)符合驗(yàn)收要求”。XX生產(chǎn)的銀銅合金線坯料生產(chǎn)的銅銀合金接觸線(以CTHA120產(chǎn)品為代表)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到TB/T28211997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(見附件6),其中拉斷力、伸長率、電阻率指標(biāo)優(yōu)于TB/T28211997標(biāo)準(zhǔn),具體測試結(jié)果如下:項(xiàng) 目抗拉強(qiáng)度(Mpa)拉斷率(KN)電阻率(Ω?mm2/m)TB/T2821 1997標(biāo)準(zhǔn)≥360≥≤本項(xiàng)目已達(dá)到的指標(biāo)373~現(xiàn)已批量生產(chǎn)銅銀合金接觸線2200多噸,產(chǎn)品成本比進(jìn)口國外同類產(chǎn)品約低30%,并在長沙鐵路總公司、成都鐵路分局等單位進(jìn)行了掛線試驗(yàn)(見附件6),試驗(yàn)情況良好。 已完成的開發(fā)工作和中試情況及成果評(píng)價(jià)新型銅合金導(dǎo)線材料的研發(fā)工作已經(jīng)取得了階段性的成果,并且具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。以連鑄連軋合金桿為坯料代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝制造電氣化鐵路用接觸導(dǎo)線,解決了上引桿坯料因有鑄造組織會(huì)產(chǎn)生性能缺陷和難以達(dá)到鐵路提速的要求等問題。 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)在于采用先進(jìn)的SCR連鑄連軋生產(chǎn)工藝替代傳統(tǒng)的上引工藝生產(chǎn)專用銅及銅合金導(dǎo)線材料,并開發(fā)接觸網(wǎng)導(dǎo)線和合金絞線產(chǎn)品。云南銅業(yè)股份有限公司,占有XX95%的股份,既是該項(xiàng)目控股公司,又是該項(xiàng)目的協(xié)助單位。4 項(xiàng)目的技術(shù)基礎(chǔ) 成果來源及知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況項(xiàng)目進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化所依托的技術(shù)成果是云南銅業(yè)股份有限公司和XX利用國外引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備和自身的技術(shù)力量開發(fā)出的新型純銅、銅銀合金導(dǎo)線和正在研發(fā)的銅錫、及其它導(dǎo)線新產(chǎn)品。目前國內(nèi)手機(jī)、電話廠家使用的話繩、手機(jī)振動(dòng)器導(dǎo)線都依靠進(jìn)口,國內(nèi)還沒有廠家開發(fā)此類產(chǎn)品。手機(jī)、電話通訊已成為人們溝通的主要方式,隨著通訊業(yè)的不斷發(fā)展對通訊設(shè)備的性能要求越來越高。目前我國部分大城市已經(jīng)開始啟用此解決方式,如南京規(guī)劃未來7條地鐵線3條輕軌,總長達(dá)365公里;廣州至珠海的城市軌道快線已經(jīng)完成論證與可行性研究報(bào)告,預(yù)計(jì)于2008年建成;三峽工程完工,對城市輕軌的普及將有更大的促進(jìn)作用。因此接觸線的需求量將隨開發(fā)年限的不斷增加而增長。新一輪的電氣化鐵路建設(shè)將拉開帷幕,對高質(zhì)量的新型高強(qiáng)、高導(dǎo)接觸線的需求量會(huì)更大。,但發(fā)展的空間是巨大的。為了抵御風(fēng)險(xiǎn),我公司開發(fā)多元化的產(chǎn)品鏈,根據(jù)市場需求來調(diào)節(jié)產(chǎn)品產(chǎn)量分配,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的柔性化生產(chǎn)。而和接觸線配套使用的合金絞線的用量與接觸線的用量相當(dāng)。目前我國的電氣化鐵路建設(shè)、城市輕軌建設(shè)、礦山建設(shè)的概況如下:序號(hào)項(xiàng) 目里 程(Km)所需的接觸線(噸)每年使用接觸線(噸)1目前已建電氣化鐵路概況18000234002到2008年時(shí)電氣化鐵路概況800001040
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