铝加工行业节能减排方法的研究
当前我国铝加工行业如何实施节能减排的方法探讨
摘要：节能减排成为当今铝加工企业迫切需要解决的问题，要解决问题首先要从技术创新、设备改进、资源利用等方面多做文章。从而达到节能减排的目的。本文从铸轧机生产线的循环水的回用系统及熔铝炉、保温炉的除尘系统两方面出发，设计了一些新方法和策略从而达到铝加工企业做到环保节能减排。关键词：节能减排；铸轧机生产线；除尘系统一、铸轧机生产线的循环水的回用系统
铸轧机应该实现闭路循环，这样就可以实现水不和大气接触的目标，从而实现水的无污染，无污染就可以充分实现回收循环利用。铝铸轧机的铸轧辊肩负着水冷结晶器任务和普通热轧辊任务，因此在结晶过程中液态金属与轧辊之间就会产生强烈的热交换，这就要求具备足够压力及流量的循环冷却水来实现冷却轧辊辊套的作用，从而保证铸造过程能够稳定有效连续地进行工作。热交换过程主要走向是:液态金属到铸轧辊套然后循环冷却。因此在这样的环境下板式换热器降温方式主要依靠借助厂区循环水泵站提供的冷却水(二次水)，这二次水可以通过循环系统产生，而不需要重新加水，这样就可以充分实现水循环。通过板式换热器换热，这样就可以使一次水冷却降温，因为只有降温的水才可以进入循环系统实现而次水利用。这种降温方式的利用可以实现水资源的二次利用，从而达到节能减排的效果。其原理设计图如图1所示。
图2铸轧机生产线的循环水的回用系统
在水循环利用过程中一个重要的难题就是如何实现冷却，为更好的实现冷却更好的实现水循环利用专门设计了一个密闭冷却塔，这个冷却塔的物理模型将按照一定设计规则来实现，具体如图2所示。主要设计了降温的一次水进人首先进入到密闭冷却塔的冷却盘管中，这样循环泵就会将冷却塔底池中的二次水转抽吸
到喷淋管中，而喷淋所处的位置比较特殊，专门把其放在冷却盘管的外表面，这样就可以吸收盘管内一次水的热量，从而促使一次水的温度得到有效降低。在这样的模式下可以依靠安装在挡水板上方的风机来发挥其抽吸作用，从而使空气产生自下而上作用，达到流经冷却盘管的目地，一次水就会在显热和潜热之间产生交换，这样做就会产生双重效果，一方面可以达到强化冷却盘管外表面的放热目地，另一方面可以及时带走蒸发所形成的水蒸汽及其热量，从而加速水分的蒸发，显著提高其冷却效果，实现铸轧机生产线的循环水的回用。
图2密闭冷却塔设计原理
在实际的工程项目中要实现铸轧机生产线的循环水的回用不仅要达到工艺用水水温的要求就可以了，还要依据建设项目的具体状况选择最合适的降温方式和方法。应此在设计过程中专门通过二次冷却来实现水循环系统的回用，这样设计过程中就需要通过板式换热来处理，从而达到却铸轧机闭路循环水，这样一改就可以充分利用厂区的循环水泵站水源，可以达到循环利用和集中维修维护，从而减少了减少铸轧车间各种复杂的辅助工作。这样就可以充分弥补单一的铸轧项目的缺陷和不足，这样可以在原有循环冷却水的基础上铺设管道，从而解决循环水密封冷却系统作用，这样就可以有效抵制湿球温度较低的地方，从而实现密闭冷却塔的更好的效果，为铸轧机生产线的循环水的回用提供了技术通道支持。
二、熔铝炉、保温炉的除尘系统
熔铝炉、保温炉的除尘系统的有效设计利用可以减少二氧化碳的排放。熔铝炉、保温炉的除尘系统一帮选用电能比较合适；这样有二方面好处，一方面有利于提高产品质量，另一方面有利于控制铝液中的氢含量；这样同比其他燃料就可以实现保温炉内减少金属铝损耗达到50％以上，企业的经济效益和社会效益就会显著提高；从而可以减少二氧化碳的排放量，从而达到减少气体的排放量的目地，实现环境保护功能。
熔铝炉、保温炉在使用过程中会产生大量的煤气，如果没有防尘系统，这样煤气就会排放到空气里从而造成环境的污染，因为煤气的物质含量比较复杂，比如有化学能、热能、机械能和粉尘。为了达到环境保护的目地，熔铝炉、保温炉必须要有防尘净化系统。过去一般采取湿法除尘工艺，这样的传统方法可以就会浪费和消耗大量的水资源，从而还会产生二次污染，比如泥、水等。传统方式煤气的利用率只能达到30%左右，造成资源的严重浪费。因此为了解决资源浪费状况。必须采取积极措施：一是通过半净煤气的调节。高炉冶炼过程中所产生的煤气通常叫做荒煤气，这样的荒煤气通过重力除尘器除尘净化后的煤气叫做半净煤气。半半净煤气通过煤气管道和袋式除尘器除尘净化后就会精除尘。这样的过程就可以实现煤气的除尘效果。在除尘过程中要控制除尘器筒体的温度通常控制在100摄氏度和280摄氏度之间。温度过高过低都会影响到除尘效果；二是通过合理选择除尘器箱体阀门来达到除尘的目地。袋式除尘器箱体煤气在和阀门进行交换的过程主要表现在，当滤袋出现异常问题需要更换的时候可以通过调节阀门来达到控制的目的，因为阀门可以随时切断和打开煤气通道。由于煤气自身的特性比较特殊，比如剧毒特性、含尘浓度高特点。这就要求在开启和关闭阀门的过程要快速，同时要严密。因此这些特征就决定了在阀门设计过程中要有一个盲板切断扎。由于系统在运行过程中煤气压力比较大，这就要求必须要有一个盲板切断扎来有效控制其压力，从而实现除尘的效果。在设计过程还有一个直板蝶阀，这个直板蝶阀应该设计一个不密封的设备，这样直板蝶阀即使在关闭的状态下箱体内的煤气压力也不会出现降低，这样当盲板阀门进行置换的时候，就会有部分煤气外露，这些煤气的含尘量会很高，就可以通过直板蝶阀来实现除尘效果；三是通过保温方式实现节能除尘。在熔铝炉、保温炉的设计过程中应该考虑其保温效
果，这样就可以除尘，防止煤气外露，有可以实现节能。要实现保温必须要在箱体下锥体和中间灰斗之间设置一个双重保温系统来达到保温的目地。一旦保温系统建立，就会有效实现熔铝炉、保温炉特性，就会有效控制煤气外露。另外还可以通过设计一个带夹层的双层结构来实现保温。如果通入蒸汽的话，蒸汽就会出现内渗外露，内渗会造成粉灰潮湿，从而不能除尘。外露会影响整个生产环境和美观。因此通过分析推理可以得到，可以充分利用除尘灰的残余热值来发挥其余热效果。通过除尘灰余热的利用完全可以发挥其自身余热作用来达到除尘的效果。这样的设计就完全取消了蒸汽保温系统，避免了其严重的负作用，这样在生产实践中既发挥了余热作用，有节约了资源，又达到了除尘效果；四是通过改进卸灰设备来达到除尘。
图3直齿条和斜齿条
此方法改进关键是对叶轮给料机进行设计和调整，将叶轮给料机的直齿条通过技术改造变成斜齿条（如图3所示）。然后在除尘器中间的灰斗下端重新设置叶轮给料机，这样就可以作为中间灰斗节约大量的传输动力。这样只要保证叶轮给料机无故障正常运转，就可以实现除尘效果。直齿叶轮给料机在运行过程中主要是通过离心力和灰尘自身重力来防止灰尘的沾附。这样灰层在离开齿间的时候就会产生流动，在流动过程中灰尘就很难控制，而斜齿叶轮给料机在运行过程中仅考其离心力和灰尘自身重力就不能让灰尘脱离齿间，所以就会更好的实现除尘的效果。在除尘过程还有一些问题需要注意比如除尘器压差问题，系统的压力信号检测，每个箱体上的内花板上的灰尘量都会影响到除尘的效果。所以在改进设备的过程中应该充分考虑各方面因素对除尘效果的影响才能更好的实现熔铝炉、保温炉的除尘。
参考文献：
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扩展阅读：铝加工行业概况研究
铝加工行业概况
铝加工行业基本介绍
1.1铝加工业概念
铝加工业指将原铝加工为铝制品的过程。铝加工是指用塑性加工方法将铝坯锭加工成材，主要方法有轧制、挤压、拉伸和锻造等，加工产品是指通过塑性变形工艺生产的各种铝材，又称半成品，即板、带、箔、管、棒、型、线、锻件、粉及膏等，供用户制造铝产品。
铝制品主要用于建筑行业（如各类建筑铝型材）、交通运输、电力行业（主要是电力电缆和变压器）、耐用消费（家用五金如常用的铝锅，灯具等）、包装等行业（铝箔）。
铝加工
图表1铝工业产业链示意图
1.2铝加工产品品种及应用领域
铝加工产品已系列化,品种有七个合金系,可生产板材、带材、箔材、管材、棒材、型材、线材和锻件（自由锻件、模锻件）八类产品。
板材：是由扁铝胚经加热、轧延及拉直或固溶时效热等过程制造而成的板型铝制品。铝板材的用途包括：照明灯饰；太阳能反射片；建筑外观；室内装潢：天花板，墙面等；家具、橱柜；电梯；标牌、铭牌、箱包；汽车内外装饰；家用电器：冰箱、微波炉、音响设备等；航空航天以及军事方面，比如中国目前的大飞机制造，神舟飞船系列，卫星等方面。
带材：铝锭经压轧得到的带状物，铝带的用途包括铝塑复合管、电缆、光缆、变压器、加热器、百叶窗等。箔材：可分为工业铝箔和包装铝箔。工业铝箔化学成分较纯，厚度为0.005～0.2毫米，主要用作电气工业和电子工业的电容器、绝热材料、防湿材料等。包装铝箔厚度一般为0.007～0.1毫米，有平箔、印花箔、涂色印花箔和裱纸铝箔等多种产品，主要用作食品、茶叶、纸烟等的包装材料。
管材：广泛用于输送浓硝酸、蚁酸、乙酸等，但不能用于输送碱液。也用于制造换热设备。直径小的铝管可代替铜管输送有压力的液体。
棒材：主要用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨组件及其它种种结构件。
型材：铝棒通过热熔、挤压，从而得到不同截面形状的铝材料。主要包括：门窗的建筑用门窗铝型材（分为门窗和幕墙二种）；CPU散热器的专用散热器铝型材；铝合金货架铝型材。
线材：产品有铆钉线、焊条和导线。坯料用挤压、轧制或连铸连轧法生产。
锻件：主要用于飞机和机器制造上。锻件分自由锻件和模煅件，其坯料采用铸造和挤压坯料。
产品种类交通运输板材带材箔材管材棒材型材线材锻件√√√建筑行业√√√应用领域电力电工√√√√√
包装工业√√耐用消费√√图表2铝加工产品应用领域2国际铝加工行业发展现状与前景
2.1国际铝加工业发展现状
2.1.1世界铝加工材产量呈上升趋势，中国产量居世界第一
近几年来，全世界除中国铝加工以30%左右的年增长率高速增长外，其他所有国家铝加工材产量一直维持在1500万吨左右。201*年全球铝加材产量约3900万吨，中国铝加工材1427.4万吨，连续4年居世界第一位，处于重化工业时代中国崛起的需求起到了决定性的推动因素；其余重要的铝材生产国家有美国、日本、德国、意大利、法国等。
图表3201*-201*年中国铝材在全球的比重
需求增长率两阶段1980年201*年201*年1980-201*201*-201*增长变化全球全球（除中国外）153201*814249092167134528258272.5%1.9%5.6%3%3.1%-1%中国506323887019.7%17.9%8.2%图表41980-201*年中国在全球铝需求中的影响力
图表5201*-201*年世界主要国家铝加工材产量2.1.2世界铝加工消费结构2.2国际铝加工业发展趋势
以美、日、德等铝加工发达国家为代表，铝加工业在20世纪末已基本完成了优胜劣汰、兼并重组的整合进程，建立了跨国集团公司，并进行全球化生产和经营，如美铝、加铝和海德鲁公司等；其中最典型的是美铝公司，几乎囊括了全部铝加工材品种，在全世界各主要地区都设有分支机构，年铝加工材能力近200万吨；而以日本、德国铝加工企业为代表，引导世界铝加工向着高精尖方向发展，在饮料罐板和高档PS版基材等研发和生产上处于世界领先水平。总体上讲，未来几年世界铝加工业的发展趋势是：企业数量和规模不会有太大变化，产能和产量也不会有太大增长，而产品品种会不断增加，产品质量会更加精益求精，产品附加值更高，更加节能环保。具体来讲就是：在铝加工工艺上，向着更精细化方向发展；在铝加工装备上，向着智能化方向发展；在企业建设上，向着大而强和专而精方向发展。3中国铝加工业发展概况
3.1中国铝加工业环境
3.1.1国内外宏观环境出现复苏迹象
从宏观的经济看，全球的经济依然处于动荡之中，未来还有一定的不确定性，但由于中国经济的部分恢复，其带来了全球经济最起码不会恶化，经济也有了企稳的迹象。全球主要经济体领先指标也出现上拐。这些都对铝加工市场的远景产生支持。但由于经济依然处于萎缩，这会限制市场本身的需求，限制价格的上涨趋势。但由于前期的市场的反应过度，反而市场经济不恶化就已经是最大的支撑作用了。
图表6全球主要经济体综合领先指数表现
主要经济体制造业指数延续回升，表面全球主要经济体的工业出现复苏，为铝加工业的发展带来利好效应。
图表706/201*-06/201*全球主要经济体制造业指数
3.1.2国家政策为铝加工保驾护航
全球金融危机对我国铝加工行业产生了很大的负面影响，行业需求严重不足，国家正在实施积极的宽松的宏观政策和推进有色金属产业调整和振兴，以
控制总量、淘汰落后、技术改造创新、企业并购重组为重点，提高产业集中度，推动产业结构调整和优化升级，增强企业的核心竞争力和抗风险能力。财政政策
由于美国次贷危机演化成全球性金融危机，其对实体经济的影响逐渐显现。201*年我国财政政策将由“稳健”转为“积极”，重点要以扩大消费铸求为核心，以加快改革为重点，综合运用各种财政手段，配合金融政策和其他手段，来改善经济结构和拉动经济增长。今年的财政政策将重点解决居民的低消费问题，通过建设保障性住房、加快医疗卫生教育事业发展等投资，增强居民的消费能力和消费意愿，既在短期内拉动经济增长，又能够促进经济结构转型，实现长期增长。住房建设需要消耗大量的门窗等建筑型材，医药和食品包装需要大量的铝箔，这将极大拉动铝加工需求和发展。货币政策
在宏观经济面临不利的外部环境和较大滑坡风险情况下，国家决定实行积极的财政政策和适度宽松的货币政策。就适度宽松货币政策的内涵而言，实际上是适度放松银根，合理扩大银行信贷规模，继续下调利率和存款准备金率降低融资成本，为企业提供较为宽松的融资环境，以此来促进企业的生产经营活动。铝加工基本上属于资本和技术相结合的产业，铝加工投资其中设备投资占到总投资的60%左右，需要的资金量较大，放松银根对铝加工是有利的。同时，铝加工需要相当高的技术，是国家自主创新、节能减排、环境保护的重点支持扶助对象。投资政策
目前中央政府推出了总额达4万亿元的投资计划，各地方政府计划投资额合计也超过了18万亿元，实行扩张性的投资政策将是今年政策的主基调，同时注重投资结构的调整和优化。投资政策趋向将坚持既有利于促进经济增长，又有利于推动结构调整；既有利于拉动当前经济增长，又有利于增强经济发展后劲；既有效扩大投资，又积极拉动消费。交通设施项目是中央已出台投资计划的最主要领域。铝加工材料是轨道车辆和大飞机项目的重要墓础材料和功能材料，这是铝加工材料需求增长最快的产业和领域。
图表8国家4万亿投资分配领域
产业振兴规划
国务院办公厅201*年5月11日发布了有色金属产业调整和振兴规划，为201*201*年的有色金属行业描绘了蓝图。其中包括：（1）对铝加工行业坚持上大与关小，升级改造与淘汰落后相结合，建立政策支持下的市场退出机制。（2）我国是有色资源稀缺的国家，提高资源利用率，实施走出去的战略，充分利用国内外两种资源，增强资源供应。（3）集中力量，利用企业技术创新，扶助企业加大研发，提升我国铝加工工业的整体技术和装备水平。（4）支持铝加工发展高附加值产品，如高精铝板带、双零箔、车辆型材等，实现有色金属新材料的产业化。（5）加大企业结构调整力度，为企业兼并重组创造有利条件，加快企业通过经济手段联合重组的步伐。支持铝加工企业联合重组，组建具有国际竞争力的企业集团，实现优势互补，提高产业集中度，逐步实现企业集团化、生产规模化、经营集约化。
这表明，政府要通过严格控制总量、加快淘汰落后产能、抓紧建立国家收储机制、完善出口税收等政策稳定铝加工的价格，利用完善企业重组、设立环保标准和行业准入门槛等手段限制产能的盲目扩张，调整产业布局。
图表9近期国家的相关重要政策
产业升级
国家发改委、财政部等九大部委《关于加快铝工业结构调整指导意见的通知》也明确了铝加工结构调整的目标，提出增加高附值加工材比重。到201*年高精板带材、工业型材、双零铝箔等高附加值产品要达到一定比例；电解液直接铸轧的比例达到70%；铝加工材综合成品率达到76%；增强先进铝加工装备设计制造能力，淘汰落后装备。以调整产品结构为主，重点开发高精铝板带箔和轨道交通用工业型材等产品的生产技术和设备；推广高效率、低成本、低能耗、短流程、环保型铝加工新技术新工艺，提高生产过程的稳定性、可靠性，降低成本。
产业结构调整是转变经济增长方式的关键，铝加工工业的产品结构改善和产品质量提高是铝工业结构的重要组成部分。贯彻落实国务院批准的《产业结构调整指导目录》和《铝工业产业发展政策》要实现产业升级，可按照科学发展观的要求，推进产业结构调整，合理布局，有序发展。
3.2中国铝加工业发展现状
3.2.1产能产量迅速增加
中国是铝加工材生产强国，占全球铝材总量的40%左右。近几年，受国内电解铝产能的大举扩张、业内及业外人士普遍看好未来国内铝消费等诸多因素的影响，中国开始掀起了新一轮的铝加工热，中国铝材产量和增长率都位居世界第一。
铝加工业部分产品供大于求。以挤压材为例，201*年中国铝挤压材总产能超过500万吨，其中铝型材产能430万吨以上；201*年铝挤压材总产量480万吨左右(出口71.2万吨)，其中铝型材产量430万吨。在铝型材产量中，建筑型材约占70%，工业型材约占30%。近几年来，中国铝挤压行业提高了集中度，提高了装备水平，在世界上有很强的竞争力。但是铝挤压材的销售形势主要依赖于建筑业和出口。目前建筑业不景气，销售非常困难，挤压材供大于求的现象短时间内难以改变。铝板带箔等的生产能力也超过了消费能力。
图表10201*-201*年中国铝材产量（单位：万吨）
图表11中国铝材产量月度累计图
但是金融危机以来，由于全球汽车及房产行业不景气，国内铝材出口订单大幅下滑。铝材生产商纷纷减产甚至停产。据统计，12月份我国铝材总产量为122万吨左右，环比下滑4.4%。公司名称河南淅川铝业河南龙兴铝业河南万达铝业河南中原铝业减产规模50%80%停产总产能（万吨）1061235山东齐星工业铝材有限50%公司泰山铝业公司西安龙马铝业浙江广大铝业涿州龙马铝业
停产70%70%80%5546图表12201*年国内部分铝材厂减产情况
图表13201*年中国铝材产量及同比变化
1801601401201*0806040200
图表147/201*-9/201*期间中国铝加工产量变化3.2.2行业集中度不高，竞争激烈
工企业约1300多家，数量之多居世界首位，但规模较小，平均生产能力不足5000吨，规模最大的西南铝业公司生产能力为55万吨，而国外铝材厂商平均产能在5万吨以上，世界最大的美国铝业公司201*年铝加工材产量为314万吨，相当于我国铝材产量前四名省份广东、河南、浙江、江苏产量的总和。由于我国铝加工行业集中程度较低，加之铝材品种多样性的特点，行业内企业完全可以通过专业化生产获取一定的市场份额，这又进一步加剧了行业的分散性，目前还没有形成具有行业领导地位的企业。在产品结构中，由于高端产品生产能力不足，品种规格偏少，低端产品生产规模庞大，产品同质化明显，使得主要竞争对手在单一品种上的市场份额最多也只有25%。行业内价格恶性竞争现象也比较突出，竞争秩序比较混乱，整个行业还处于一种以价格和关系竞争为主的低水平竞争阶段，尚未进入到品牌竞争和全方位服务竞争阶段。
3.2.3铝材出口受金融危机影响，转战新市场
全球金融危机引发国际贸易保护和反倾销抬头，出口欧洲铝箔，出口加拿大和澳大利亚铝型材遭遇反倾销。我国铝加工业在出口受阻的情况下，积极开发和培育农村市场、开创中东、非洲等市场取得可喜进展，保证了铝材产量的
201*年207月08年208月08年20908月年201*月08年201*月08年1202月09年201月09年202月09年203月09年204月09年205月09年206月09年207月09年208月09年9月中国铝加工企业数量庞大，企业规模偏小，行业竞争激烈。我国现有铝加稳中有升。全年我国铝材产量将会达到新的历史高度。进口出口净出口201*年68.612455.4201*年69185.3116.3201*年61.9189.6127.7201*年上半年25.953.327.4图表15201*年上半年我国铝加工材进出口情况单位：万吨
图表16中国201*-201*年铝材净出口量比较
3.2.4市场结构不合理
目前中国铝型材市场结构并不合理，比如国外的建筑门窗中只有20%是使用铝型材门窗，大部分都是采用PVC钢塑门窗，而中国的这一数字是60%，PVC门窗只占有1%的比例。
中国铝型材的主要用于建筑上，而忽略了工业铝型材的生产和应用。国外工业铝型材在整个铝型材市场上占有70%的比例。而我国目前工业铝型材只占整个铝型材市场的10%。图表17201*年铝加工材分类产量
3.3中国铝加工业发展趋势
3.3.1铝加工行业规模仍将持续扩大
图表18安泰科行业分析铝加工业未来发展规模
目前，中国铝加工行业的整体规模仍在持续扩大，根据安泰科行业分析，预计从201*年到201*年中国铝加工材产能的年复合增长率将为9.1%，到201*年将达到2527万吨/年，同期，预计产量的年复合增长率为11.7%，到201*年产量将达到2270万吨。
3.3.2中国铝挤压工业继续向非建筑材领域方向发展未来几年，中国铝挤压工业继续向非建筑材领域方向发展，
虽然面临许多困难和压力，从长远的目光来看，中国的铝型材呈现以下发展趋势。
1、企业总量减少，但产量在增加，企业规模逐步在扩大，未来五年内中国铝型材企业数将会在总量上缓慢减少，综合国内外经济环境分析将对小型铝型材企业有发展阻碍。由于铝合金型材行业相对于其他行业差异化程度较小，因此成本竞争在未来仍然是市场竞争的关键因素。
2、年需求递增，但速度放缓，从全球范围来讲，中国依然是铝型材尤其是建筑铝型材加工大国，整个建筑市场对铝型材的需求还是在每年递增，发展良好的企业规模都在扩大。厂家的规模化扩张趋势和产业纵向一体化趋势明显加快，少数快速成长的优质企业将越来越成为未来市场竞争的主导力量。
3、新产品不断在代替传统产品，工业材与建筑材正在同步发展，企业的发展都在向产品利润更高，技术素要更精的工业材方向发展，促进中国铝加工业向高技术含量、优质环保、高利润率的方向健康持续发展，无论是产品转移，还是产品结构调整，中国铝加工业毕竟是向着高技术含量、优质环保、高利润率的方向发展。
4、国内政策调整，铝型材企业将会加大铝型材深加工的比重，把铝合金成品门窗作为开拓市场的方向，由单纯量的发展转向提高行业技术水平和整体竞争实力。以规模、技术、品牌、管理和服务为主的企业综合竞争能力日渐重要。
5、经济发达地区将持续保持对铝型材较大的和活跃的消费需求，有利于该地区优势企业的进一步发展壮大。
6、面对国际的反倾销案件，中国铝型材企业对国际市场的掌控越来越有经验。现在我国有650家左右的铝型材企业拥有挤压机近3000台，表面处理生产线600多条，可以生产2万多种规格，300多种颜色的成产线，铝型材在建筑上应用主要为门窗、幕墙、采光顶、雨棚、隔热、装饰材料及结构部件等，在工业型材方面是涉及到每个产业和领域是09年铝型材持续挖掘、发展的趋势。
目前，我国铝合金型材工业已经跨越了以数量增长为特征的初级发展阶段，正处在工业化的中期阶段，铝型材主要消费领域成为建筑行业、工业型材消费占全部铝型材消费比例远远低于发达国家，随着中国工业化进程的推进。开始步入了以提高产品内在质量，丰富产品种类，依靠综合实力参与市场竞争的新时代，随着中国工业化进程不断推进、工业型材消费的比例已经呈现着不断上升的趋势。铝型材出口成为中国企业发展的必然方向。4铝加工行业相关领域分析
4.1铝加工业上游概述
201*年底国内氧化铝产能达3400万吨。而201*年3月份国内氧化铝的产量在165万吨，综合全年来看，仅相当于年产1970万吨，闲置产能高达1430万吨，占总产能的42%。目前整个氧化铝行业开工率在50%左右，可以说产能严重过剩的情况已经出现。
与西方国家相比，中国原铝消费结构特点是压延材比例低，挤压材比例高，建材用铝在铝消费结构中占有显要位置。目前铝产品在国内主要用于建筑、交通运输、电力、机械、耐用品、包装等行业，总需求超过了90%。其中，建筑、交通、电力、机械是消费铝产品的四大支柱产业，达到总需求的78%。
随着农村电气化和电网建设以及电力需求快速增长，电力用铝仍将保持一个重要的位置。除此之外，随着汽车工业、铁路以及飞机制造产业的快速发展，对交通工具节能、安全、环保要求的越来越高，交通用铝将代表着铝消费增长最快的市场。
铝市场供需总体表现大幅过剩
201*年上半年，全球原铝产量快速下滑，但是由于铝下游订单疲弱,铝的需求仍然在底部,铝市场供给过剩仍然处于历史高位,铝市场仍然存在较大压力。图表19全球原铝供需平衡
图表20全球原铝生产企业在09年上半年大幅减产
全球铝产量大幅下滑，中国产能在第二季度出现部分重启
受下游铝需求疲弱的困扰，全球原铝生产企业在09年上半年大幅减产，世界金属统计局(WorldBureauofMetalStatistics，WBMS)最新的数据显示，全球1-4月铝市供应过剩591,000吨，去年同期为过剩176,000吨。全球1-4月铝产量较去年同期下降153.3万吨，至1160万吨。全球1-4月铝需求量总计为1103万吨，约较201*年前四个月需求量低194.8万吨。最新的IAI第三季度产量数据显示全球铝产量同比下滑，但产量日趋稳定。
但金融危机前，中国铝产量逐年递增，居全球第一。金融危机至今，中国原铝产量逐渐恢复危机爆发前水平。图表21201*年-201*年中国铝产量
图表229/201*-9/201*年12个月中国铝产量
图表239/201*-9/201*年12个月全球150个标本国家铝产量
图表24全球原铝日产量
图表25中国与世界其他地区原铝产量同比
中国进口铝出现大幅增加
中国四月原铝进口36.2万吨，创历史记录。五月铝及铝材进口33.2万吨，
1-5月累计进口铝及铝材103.5万吨，同比大增156.8%
国内受汽车、建筑及电力行业的回暖，中国原铝需求回暖。
图表26中国原铝进口
图表27中国原铝需求
综上所述，氧化铝和电解铝刚性需求量大，市场日趋饱和，增长量不大，价格逐渐稳定，一方面从整体行业的发展研判铝行业在中国将稳定持续的发展，从而表面铝加工业的发展前景良好，另一方面降低了铝加工业的成本，为铝加工业的发展提供了充足的原材料。4.2铝挤压加工业的发展现状及应用
在铝及铝合金半成品生产中，挤压是主要成形工艺之一，辽阳忠旺集团的生产工艺也以挤压为主。我国已成为全球最大的铝挤压产品生产基地。但与世界铝型材生产强国间的差距还很大，企业生产集中度低。建筑材供大于求，工业材的生产、开发和应用方面的不足，随着中国加工制造业发展，工业用挤压材特别是交通运输方面的需求量将大幅度增加。
国内铝挤压行业产量持续增长，发展前景良好
中国铝挤压材生产近年以来不断打破纪录，连续创新高，至201*年，中国铝挤压材产量已经约755万吨，按照有色金属工业协会的统计资料．201*年至201*年．国内铝挤压材产量年均增长超过40％。其中铝型材产量占85％。成为铝加工材中增长最快的品种。201*年我国铝挤压材表观消费量为680万t左右，其中建筑、交通运输和机械制造行业的消费仍位居前三位．其对挤压材的需求约分别占65％、12％和10％。
800700600500400300201*000201*年201*年201*年201*年201*年372.5303.6489633755
图表28201*-201*年中国铝挤压材产量（单位：万吨）
部分企业装备水平先进，总体比较落后
至201*年底，我国约有670家铝挤压企业，正在运行的各型号挤压机约有3100台，其中大挤压机约有20台，占到全球的30%以上。铝挤压材表面处理生产线约有695条，其中从国外引进约有200条，铝挤压材的品种规格已开发出1万余种，铝挤压材表面处理色彩达到600多种。从总体的装备水平看，仍然良莠不齐，虽然大多数挤压机都是从国外进口的。但具有国际先进水平的不多。一般水平仍占大多数。从具体数字来看．在1767台挤压机中，进口的先进水平的挤压机有106台．其中从日本进口75台。从意大利进口12台，从美国进口8台，从西班牙进口4台。从其他国家进口7台。
图表29挤压机结构分析表
图表30挤压机来源统计表
4.3铝加工材在交通运输领域的应用
目前，世界仅用于运输业的新型铝合金材料已超过1000万吨。特别是高速铁路列车车体的新型铝合金材料应用量呈逐年上升趋势。重载运输和高速运输是世界铁路两个主要发展方向。目前，全球已进入建设高速铁路新时期，到目前为止．时速200km以上高速电气化铁路长度已超过8000kin，预计到下个世纪，世界高速电气化铁路长度将达到30000多公里。我国铁路建设在改革开放后快速发展。201*年我国电气化铁路总营业里程达到18360km，与俄、德、日并列．成为世界4个电气化铁路大国之一。但目前我国列车车体制造大部分使用钢结构，少数新建高速电气化列车车体所需新型铝合金材料大部分依赖进口。随着我国电气化高速铁路的发展．高强度轻便型车体用新型铝合金材料的应用量将逐年增加。
铁路客货车车体用新型铝合金材料在几何精度、化学成份、材料处理等方面要求均很严格。目前，只有德围、英国、日本三个国家可生产，国际市场供需缺口较大。我国目前铁路客货车车身材料刚新型铝合金材料主要依赖进口。近几年．随着我国国民经济快速发展．
我国北京、天津、上海、广州已实现城市地铁运输，对缓解城市交通压力起到积极作用。目前。包括大连、重庆、青岛等30多个城市总计30多个地铁项目已被国家批准或正在报批。地铁车厢普遍采用轻便耐用、美观的新型铝合金材料。但目前我国地铁车厢材料还完全依赖进口。据预测，至201*年我围铁路客货车车体及地铁车厢用新型铝合金材料需求量将达到40万吨以上。
在工业发达国家，交通运输业用铝占到铝总消费量的27.5%左右，有些国家汽车用铝又占其中的87%。其根本原因就在于铝材的减重效果使交通运输高速、环保、安全、舒适、节能的要求都可以通过大量采用铝材来获得。
交通是发达国家铝加工的主要市场。以日本为例，交通运输市场逐渐扩大，比重逐步增加，到201*年，占据整个市场的42%。
图表31交通运输在日本主要市场发货量比重
图表32201*年日本铝消费结构
4.3.1铝加工材在飞机上的应用
铝合金在飞机上主要是用作结构材料，如：蒙皮、框架、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱等。现在铝合金的发展目标是进一步减重，并进一步提高合金的耐久性和损伤容限。航天航空用大型挤压型材主要有：整体带筋壁板、工字大梁、机翼大梁、梳状型材、空心大梁型材等。主要用作飞机、宇宙飞船等航天航空器的受力结构部件以及直升飞机异形空心旋翼大梁和飞机跑道等。
应用于飞机上的大型铝合金型材的挤压工艺特点和关键技术有：重型卧式挤压机及先进的配套设备以及高比压的挤压筒。从忠旺的工艺分析，其技术和工艺已经达到飞机用材标准。而其已有产品供应于商用飞机。
中国飞机制造业市场巨大。根据中国民航部门的预测，到201*年我国需要各类通用航空飞机10000到1201*架，通用航空产业有着巨大的发展空间，通用航空及其带动的产业将形成一万亿人民币以上的市场容量。据波音公司最新预测，未来二十年内，中国需要购买民用客机2400余架，价值高达1970亿美元，而主力机型就是干线飞机，再加上各类支线客机和民用运输机，总价值应在3500亿美元至4000亿美元之间。
但是中国的飞机制造业与本土市场需求不相匹配。虽然我国飞机及飞机零部件制造业这些年来通过承接国际转包业务等有了较快的发展，但是整体实力依然较弱，相关飞机及飞机零部件产品主要依靠价格优势参与竞争。
同时民用飞机市场虽然巨大，但是在主流民航飞机市场基本被美国波音和欧洲空客所垄断瓜分的情况下，中国的飞机制造商在某种程度更是处于弱势地位。
4.3.2铝加工材在列车领域的应用
铝的密度仅为钢的1／3强(2．7g／cm3对7．8g／era3)，力学性能、可加工性、耐蚀性、可焊性均好。运载工具的铝化已成为当前不可逆转的潮流。铁道车辆轻量化，特别是高速和双层客车和地铁列车的轻量化是铁道运输现代化的中心议题，而大量采用铝合金材料是提高车辆轻量化的最有效的途径。因此，如何提高车辆的铝化程度，成了车辆设计、制造专家和材料专家的一项十分重要的任务。我国铁道运输中的载客量与物流量堪称世界首位。上亿吨煤炭的外运、巨大的贸易顺差，使我国成加快铁路运输事业的发展、兴建新的铁路，是我国本世纪富国强民的重大举措，事关中西部地区、占全国总面积2／3的山区的开发。201*年7月1日，青藏铁路通车，这标志着我国铁路运营里程突破了7．5×104km(2020年将达到10×104km)，但这一数字仅为美国的1／4左右(美国通车里程为27×104km，俄罗斯为10×104km)，而人口却多了11亿。为缓解路网密度低(万人拥有铁路O．57km，每平方公里拥有铁路78km)、运力与需求脱节的状况，必须提高客、货运运送密度、载重(或载客数量)和车速。铝材的应用将为高速列车的运营插上腾飞的翅膀。
图表33我国机车产量及同比增速
铝制车辆的类型因地域的差异而有所不同。美国主要用于货运列车，而欧洲则在客运列车中发挥铝的优势。尽管日本在20世纪60年代实现了铝质轨道列车的产业化，但最早应用铝的却是欧洲和美国。20世纪初，美、英等国最先将铝用于制造铁路车辆的窗框、外墙板、内墙管道，其后德国、意大利、法国、瑞士的地铁、城际列车上也先后引进了铝材。日本正是吸纳了上述各国的铝材加工技术，才制成了全铝结构的车辆，从而开启了高铁的新时代。到目前为止，估计全球投入使用的铝质轨道车约为10×104辆的报道。
一般说来，铝在轨道运输中的应用可划分为三个方面：第一方面为车辆的基础设施(见表2)；第二方面为车辆的车体本身，包括轻轨车辆、重载地铁车辆、地方铁路列车、城际列车、客货运列车和机车车头；第三方面则是车轮、悬吊系、制动装置、牵引设备、车体结构、联挂车钩和内部装饰等。
轨道供电设备接触网变压器√√装配件铸件锻件纤维增强塑料√夹层材料挤压电缆件√√输电设备建筑结构自动升降电梯置具
√√√√√√√√√√√√√√√图表34车辆基础设施使用铝的部位远程车地铁地铁主路列车城际铁高速磁悬浮列车√√√√货运列车√√路列车列车√√√√√√√√√√车轮悬吊系制动牵引车体联挂车钩内饰
√√√√√√√√√√√√√√√√√火车头锻件铸件纤维增强塑料√√√√√√√√√√√挤压件√√√√√铝基复合材料√夹层材料√√√√车轮悬吊系制动牵引车体联挂车钩内饰
√√图表35使用铝的各种轨道运载车辆就铝材而言，欧、美、日等国家和地区开发的轨道车辆用铝合金约有50余个牌号，分别根据车辆对合金力学性能、加工成型能力、抗腐蚀、抗疲劳性能及可焊性等的不同要求，而用于不同构件。其中尤以6000系Al-Mg-Si合金如6061一T6(板材、型材)，6063，6N01，6065(型材)及7000系Al-Zn-Mg合金如7003，7N01(板材、型材)最受青睐。法国开发的6005挤压性能、综合性能颇为理想，日本的7003(Z5H)和7N01的强度性能相当突出。
根据201*年调整确定后的《中长期铁路网规划》，2020年全国铁路营业里程将达到12万公里以上，其中客运专线1.6万公里。目前，我国铁路客运专线开工项目达16个，客运专线的大规模建设是中国铁路高速时代到来的标志。
到目前，中国铁路客运专线项目已开工建设近10000公里，201*-201*年将开工建设约10000公里，到201*年将有13000公里客运专线建成并运行。
根据规划，客运专线的列车时速将达到200公里及以上，大部分线路时速将达到250－350公里。时速200公里以上高速列车车体的气密性要求很高，采用摩擦搅拌焊接工艺制造的铝合金车体在气密性能上具有绝对的优势，因此，铝合金材料更适合时速200公里以上的高速列车车体用材，目前，在时速200公里以上高速列车招标材质制造上主要为铝合金车辆。
注:数据不包括非铁道部采购的货车及企业采购的客车
图表36铁路扩张对铝产品需求增长贡献最大
4.3.3铝加工材在船舶领域的应用
铝材在船舶上的应用发展得很快。铝合金已成为造船工业很有发展前途的材料。现在，铝材在造船业上应用越来越广泛，小自舶板、汽艇，大到万吨巨轮，从民用到军用，从高速气垫船到深水潜艇，从渔船到海洋采矿船都在采用性能良好的铝合金材料做为船壳体、上层结构、各种设施、管路以至用具。下表列出了全铝船和铝合金上部结构船的种类。
图表37使用铝合金材料的船舶种类
船舶用铝材的品种有薄板、厚板、管材、棒材、型材、锻件、铸件和压铸件等，随着船体大型化和挤压技术的进步，船舶用挤压大型材的应用越来越广泛，船舶用铝型材主要有:a、高40-300mm的对称圆头扁铝;b、高40-200mm的非对称圆头扁铝;c、厚3-80mm，宽7.5-250mm的扁铝;d、高70-400mm的同向圆头角铝;e、高35-120mm的反向圆头角铝;f,15X15-x200X200mm的等边角铝;g,20X15-200X120mm的非等边角铝;h、凸缘25X45，腹板40-250mm的槽铝;i,60X200X8/5.60X150X5/4左右的T型铝(mm);j,200-250mm的扁宽薄壁带筋壁板型材;k,100-800mm扁宽空心壁板型材等等。主要的性能有：
图表38船舶用挤压铝合金型材的性能图表39铝合金在船舶上用途实例
中国船舶制造业在全球市场上所占的比重正在明显上升，中国已经成为全球重要的造船中心之一。而国际制造业的产业转移趋势是中国船舶制造业发展面临的最大机遇。201*年经济规模快速增长造船、修船和船舶配套业实现全面增长全国规模以上1059家船舶工业企业完成工业总产值2563亿元，工业增加值683亿元比上年分别增长53%和70%。主营业务收入突破200亿元，增长60%以上。201*年1～11月全国规模以上船舶工业企业利润总额185亿元比上年同期增加78.5亿元，同比增长136%。
图表40201*-201*年我国造船完工量
辽宁省的船舶制造业很发达，产值近三年来居全国前三位，辽宁省船舶制造业的企业数量、资产、销售收入比重基本保持稳定，而其利润比重却整体呈大幅上升趋势。加之辽宁省政府将交通运输装备制造业列为辽宁装备制造业今后重点发展三大行业之一，提出今后5年内，辽宁省的造船能力计划突破400万吨，船舶等军工行业产值年均增长12.8%。政策上也为辽宁省船舶制造业的发展提供有力的扶持，为辽阳铝加工材对船舶的配套应用提供了市场。
4.3.4铝加工材在汽车领域的应用
铝在汽车领域的应用越来越多。美国铝业协会公布的最新调查研究显示，北美地区汽车行业铝用量占汽车自重的8.6%，创历史新高。1970年及1990年汽车行业铝用量仅占2%及5.1%。预计到2020年，铝在汽车及轻型卡车将占汽车重量的11%。随着全球汽车行业发展重点迅速转向节能车辆，全球汽车产商将采用一些列解决方案以改善传动系统。材料专家及汽车工程师预计约25%的节能方案是通过减轻车身重量完成的，而传动系统专家预计50%以上的节能方案是通过减轻车身重量实现的。而铝这种材料是最佳的解决方案。美国铝业协会预计到2020年中国汽车生产商用铝量将超越日本，201*年85%的车辆的防锁刹车系统外壳将采用铝材料制造并且50%的汽车至少采用1对铝制转向关节。
1.30%19702.10%19753.40%19807.10%19859.40%198850.0%201*图表41日本铝制车辆占客车总数百分比的变化
大型铝材主要在汽车上的应用有：汽车大梁型材，大梁型材，装车身侧板用空心型材，建立汽车货厢底板牢固结构的侧柱型材，货厢板壁板型材，货厢车板用带槽壁板型材，车身构架型材，车身基础框架用型材，客车棚架型材，顶棚防水型材等。
201*年上半年，国家实施了一系列促进汽车工业发展的政策，汽车产销逐步走出低谷，呈现良好发展态势。上半年，汽车销量首次超过600万辆，同比增长17.69%，其中乘用车尤其是低排量乘用车增速较快，成为拉动汽车总量增长的主要动力。政策性因素成为促进今年汽车产销增长的主要动力，结构性增长是当前汽车工业发展的突出特点。
市场总体仍会以平稳运行为主。在国家利好政策效应的拉动下，汽车行业经济效益逐步好转，201*年1～5月与1～2月相比，多数经济指标降幅缩小，工业总产值、工业销售产值、新产品产值和主营业务收入等指标同比均由负增长转为正增长。1～5月，实现利润总额低于上年同期，但降幅明显缩小。1～5月汽车制造业累计实现利润总额566.14亿元，同比减少70.62亿元；实现主营
业务收入9958.56亿元，比上年同期增长1.86%。
图表423/201*-6/201*中国汽车生产量
图表433/201*-6/201*中国汽车销售量
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《铝加工行业节能减排方法的研究》
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