中国铝工业(共4篇)
中国铝工业 篇1
在铝的冶金、铸造和废铝回收工业中, 离不开耐火多孔材料, 他们主要用作过滤, 清除夹杂物, 吹气精炼等工艺过程中, 使用面大量广。依据国际应用化学联合会 (IUPAC) 的定义, 多孔材料按它们的孔径可以分为三类:小于2nm为微孔 (Micropore) ;2~50nm为介孔 (Mesopore) ;大于50nm为大孔 (Macropore) 。另外, 有时也将小于0.17nm的微孔称为超微孔 (Super-microporoe) [1]。
多孔材料的显著特点是具有规则排列、大小可调的孔道结构及高的比表面积和大的吸附容量, 在吸附与分离、大分子催化、纳米材料组装及生物化学等众多领域具有广泛的应用前景[2]。在铝冶金和铝回收工业的生产实践中, 多孔材料更是得到了广泛的应用, 如氧化铝生产、铝电解槽中使用的多种耐火材料、铸造铝合金过程中铝熔体精炼使用的过滤网、透气陶瓷等等。然而, 目前国内外有关铝工业中常用多孔材料的研究报道并不多见。为此, 本文将国内外有关铝工业中常用多孔材料的使用、制备等方面的文献结合笔者的研究工作, 阐述铝工业中常用多孔材料的研究进展。
(一) 铝冶金用多孔材料
铝工业主要包括氧化铝生产、电解铝、铝加工三大组成部分。我国是铝生产和消费大国, 2006年我国电解铝产量连续4年保持世界第一, 氧化铝和铝加工产量首次位居世界第一[3]。基于我国在世界铝工业中的重要地位, 在铝工业生产过程中开发及应用多孔材料的领域应起更大的作用, 但是目前在多孔材料的研究和应用, 尤其是耐火材料方面, 我国还落后于美、英、日等科技强国。由此, 加大对铝用多孔材料的研究和利用具有现实意义。
1. 生产Al2O3用耐火材料
氧化铝的生产方法有酸法、碱法、酸碱联合法与热法, 这几种方法在实际生产过程中的共同特点是要消耗大量的耐火材料。比如碱石灰烧结法生产一吨Al2O3约需要20kg耐火材料, 拜耳法生产每吨Al2O3约需要5kg耐火材料[4]。
烧结熟料的回转窑, 烧成带采用磷酸盐结合高铝砖或铝酸钙水泥结合浇注料;其余部位为耐碱粘土质材料。焙烧炉要求耐火材料要不影响氧化铝产品质量, 耐磨, 以采用低水泥耐磨浇注料为宜[5]。
2. 铝电解槽用耐火材料
铝电解槽主要由三部分组成, 即阳极装置、阴极装置和导母线系统。阳极装置有阳极母线大梁、阳极碳块组和阳极升降机构。阴极装置由钢制槽壳、阴极碳块组和保温材料砌体三部分组成。电解槽的四侧由里向外地砌有石棉板、耐火砖和侧部碳块。可见, 整个电解槽设备都与多孔材料密切相关。
目前作为惰性阳极材料的金属陶瓷有NiO-NiFe2O4-Cu、硼化锆、SnO2基等材料[5]。阴极材料正由原来的不定形碳砖改为采用半石墨化碳砖或石墨化碳砖。电解槽的侧部材料除了传统的碳块外, 还有氮化硅粘结SiC耐火材料 (C/75) , 它是以SiC和金属Si为原料, 混合成形后在约1450℃氮气气氛下烧结而成, 具有氮化硅 (Si2N4) 粘结的耐火材料。
3. 铝合金熔炼用多孔材料
根据熔体精炼的机理, 铝合金液精炼可分为吸附精炼法和非吸附精炼法两大类, 吸附精炼法又分为浮游法和过滤法两种, 这两种方法的实现都和多孔材料, 尤其是多孔陶瓷材料紧密联系。
浮游法又称吹气法, 目前已经研发出了多种吹气系统, 通常分为静态和动态两类。静态除气装置都具有安装在液槽底部的多孔喷头或喷嘴 (多数由多孔陶瓷制造) , 而某些吹管型系统则将吹管通过熔体液面悬插在熔体中。通过多孔陶瓷向熔炉内喷吹惰性气体 (通常是N2、Ar或两者的混合气体) 以达到除氢、除渣的目的。浮游法精炼时多孔透气陶瓷是一个关键部件。另外, 吹气喷头的材质常用的是多孔耐火材料和石墨。
过滤法是将铝熔体经过过滤板或过滤网 (多孔材料制备) , 机械地阻挡非金属夹杂物, 用滤孔的大小来控制滤后的铝熔体和非金属夹杂物的大小和多少。泡沫陶瓷过滤板具有多层网络、多维通孔, 孔与孔之间连通。过滤时, 铝液携带夹杂物沿曲折的通道和孔隙流动, 与过滤板泡沫状骨架接触时受到直接的拦截、吸附、沉淀等作用。
在铝加工行业, 我国使用的主要熔炼设备是反射炉, 其所用的耐火材料主要是硅酸铝系列, 包括粘土质、高铝质制品、少量高铝水泥浇注料和低水泥浇注料。
(二) 铝冶金用多孔材料的制备
多孔材料按其使用的类型可以划分为:多孔金属材料、多孔陶瓷材料、多孔玻璃和泡沫塑料等, 在铝工业中使用的多孔材料一般为多孔陶瓷, 下面主要介绍铝用多孔陶瓷的制备方法。
1. 有机泡沫浸渍法
有机泡沫浸渍法 (The Polymeric Sponge Lmpregnation) 由Schwartzwlder在1963年首先提出。其原理是将制备好的陶瓷料浆均匀的涂覆在具有开空三维网状骨架有机泡沫体上, 干燥后烧掉有机泡沫体而获得一种网眼多孔陶瓷。其孔尺寸主要取决于有机泡沫体的孔尺寸, 与涂覆厚度也有一定的关系。其工艺流程见图1。
这种方法是制备高孔率 (75%~95%) 多孔陶瓷的有效工艺, 其工艺过程简单、操作方便, 不需要复杂的设备, 制备成本低, 是一种经济实用且具有广阔发展前景的多孔陶瓷制造工艺。
2. 发泡法
发泡法 (Foaming) 的基本原理是在陶瓷悬浮液中产生分散的气相而发泡, 其中悬浮液一般由陶瓷材料、水、聚合物粘结剂、表面活性剂和凝胶剂等组成。该方法始见于1973年的美国专利, 是一种比较经济的的方法。通过这种方法制得的产品有较高的强度, 并且容易控制制品的形状、成分和密度。正因如此, 后来有许多人对这种方法进行了研究和改进。Sepulveda等人在原来发泡法的基础上, 于1998年又提出了发泡—有机单体的原位聚合工艺, 该工艺利用发泡剂在陶瓷悬浮液中发泡后, 其素坯结构的形成通过有机单体的原位聚合来实现, 从而制备出了孔径为30~600μm、抗弯强度高达26MPA的泡沫材料。发泡法的缺点是对原料要求较高, 工艺条件不易控制。
3. 添加造孔剂法
添加造孔剂法 (Theaddition pore-foaming material) 的工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂, 如炭粉、淀粉等, 利用这些造孔剂在高温下燃尽或挥发而在陶瓷体中留下孔隙, 同时这些造孔剂在加热过程中排除后在基体中无残留物, 且不与基体发生反应从而制得多孔陶瓷。该方法的工艺类似于普通陶瓷工艺, 关键在于选择造孔剂的种类和用量。其工艺流程如图2所示。
4. 溶体-凝胶法
溶体-凝胶法 (Sol-gel) 主要是利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶 (热等) 处理过程中留下的气孔, 形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔, 属于中孔或微孔范围内, 这是其它方法难以做到的, 因此溶胶-凝胶法主要用来制备微孔陶瓷材料, 特别是微孔陶瓷薄膜。自从Leenaars等人提出用Sol-gel法制备微孔薄膜以来, 由于工艺的简单, 所得的膜孔径分布范围极窄, 孔径大小可以通过调节实验条件精确控制, 从而受到各国学者的关注, 是目前制备无机陶瓷分离膜的最有效方法。但该工艺的缺点是制品形状受到一定的限制。其工艺流程如图3所示。
5.其他制备工艺
除了上述铝工业中常用的方法外, 多孔陶瓷的制备方法还有粉末烧结法以及新发展起来的凝胶注模成型法、微波加热工艺、颗粒堆积工艺、水热-热静压工艺、玻璃分离相腐蚀工艺、注凝成型工艺和模板填隙工艺等, 通过选择适当的工艺方法, 可以制得适宜的多孔材料。另外, 以往制备泡沫陶瓷的组分主要限于Al2O3、SiC、铝硅酸盐、莫莱石和堇青石等, 近年来已发展到包括氧化物、碳化物、氮化物、硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐和天然矿物等无机物种。特别是硼和硅的碳化物、氮化物、氧化物、沸石、堇青石、金红石、莫莱石、高岭石、刚玉、叶蜡石和滑石等, 材料选择的多样化在某种程度上也就促使了制备方法的多样化。
(三) 问题与展望
近几年来, 多孔材料的研究和制备得到了很大的发展, 人们已经基本实现了对其孔径、墙厚及部分形貌的控制, 同时对多孔材料的功能及其应用也做了多方面的尝试。多孔材料的研究正走向系统化、理论化并逐渐转入了工业化开发阶段。纵观多孔材料的发展, 当前存在的主要问题有以下几点:
(1) 对多孔材料模型的基础研究不足, 比如多孔材料的力学模型等。
(2) 对于各种多孔材料的损毁机理研究还不够深入, 从而导致在防止和减缓多孔材料损毁方面的对策不足。
(3) 目前多孔材料的制造工艺、特别是微孔级材料制造工艺仍较复杂, 难以大规模生产;其次就是多孔材料的孔径和孔隙度的调节与控制都还较难实现。
(4) 多孔材料新的制备方法研发能力不强, 某些新工艺的工业化程度不足。
(5) 随着市场对产品质量要求的的不断提高, 对工业设备的材料要求也不断提高。而目前生产的多孔材料, 无论是抗热震能力还是抗腐蚀能力, 都还是难以满足现实应用特殊条件的需要。
未来铝工业用多孔材料的发展方向主要有以下几个方面:
(1) 耐高温、高压多孔材料的研究与开发, 尤其是工业用耐火材料的研发, 以满足我国铝工业快速发展的要求。
(2) 采用先进的设计手段和合成方法来进行多孔材料的设计, 进而实现对多孔材料结构的精确控制, 并对影响孔径大小、形状、分布等因素作出系统的分析。因此, 加快发展计算机模拟辅助多孔材料的研究, 不断优化合成工艺将是未来发展的重点。
(3) 将各种新的制备方法和工艺推广, 实现工业化。
(4) 不断深化多孔材料与各学科的交叉。
(5) 更加注重多孔材料制备技术的环保和节能, “绿色材料”的概念将渗透到研发、制备和使用等各个环节。
参考文献
[1]徐如人, 庞文琴.无机合成与制备化学[M].北京:高教育出版社, 2001:415-460.
[2]赵东元, 朱海峰, 金碧辉.多孔材料[J].China Basic Science, 2005 (3) :19-20.
[3]王亚平.促进我国铝工业发展的对策建议[J].中国经贸导刊, 2007 (8) :16-17.
[4]陈肇友.有色金属冶金炉用耐火材料及其发展[J].有色金属 (冶炼部分) , 1998 (6) :36-40.
[5]陈肇友.炼铝工业用耐火材料及其发展动向[J].耐火材料, 1996, 1 (30) :46-49.
中国铝工业 篇2
一、河南电解铝投资偏重的问题比较突出,受宏观调控政策影响很大 去年以来,钢铁、水泥、电解铝的`投资过热问题引起了国家的高度重视,这些行业也因此成为宏观调控重点控制投资的行业之一.从河南来看,电解铝投资过热问题最为突出,近3年河南电解铝生产能力迅速膨胀,已由以前的40万吨,发展到130万吨以上,目前河南在建和准备建设的电解铝项目,比较多,投资比较大.据有关资料分析,河南在铝业投资中,铝冶炼投资比重一度达到90%以上,最近这一比重虽有所下降,但也在60%以上.洛阳、三门峡、郑州、商丘是电解铝投资项目比较集中的地区,在建和拟建的电解铝项目大都分布在这些区域.这次以控制投资过热为核心的宏观调控政策,对河南铝工业,尤其是电解铝投资的影响很大,一些在建和拟建的电解铝项目可能被迫缓建或停建,资金链有可能断裂,投资效益将受到严重影响.
作 者:顾俊龙 孙艳敏 作者单位: 刊 名:市场研究 英文刊名:MARKETING RESEARCH 年,卷(期): “”(9) 分类号:F4 关键词:
浅谈铝工业用多孔材料 篇3
(一)铝用多孔材料
铝工业主要包括氧化铝生产、电解铝和铝加工三大组成部分。我国是铝生产和消费大国,2006年我国电解铝产量连续4年保持世界第一,氧化铝和铝加工产量首次位居世界第一。基于我国在世界铝工业中的重要地位,在铝工业生产实践中开发及应用多孔材料应起更重大的作用,但目前在多孔材料的研究和应用,尤其是耐火材料方面,我国还落后于美、日、英等科技强国。由此,加大对铝用多孔材料的研究和利用具有现实意义。
1. 生产Al2O3用耐火材料
氧化铝的生产方法有酸法、碱法、酸碱联合法与热法,这几种方法在实际生产过程中的共同特点是要消耗大量的耐火材料。比如碱石灰烧结法生产一吨Al2O3约需要20kg耐火材料,拜耳法生产每吨Al2O3约需要5kg耐火材料。
2. 铝电解槽用耐火材料
铝电解槽主要由三部分组成,即阳极装置、阴极装置和导母线系统。其四侧由里向外地砌有石棉板、耐火砖和侧部碳块,整个电解槽设备都与多孔材料密切相关。
惰性阳极的材料是金属陶瓷,目前主要有Ni O-Ni Fe2O4-Cu、硼化锆和Sn O2基等材料。阴极材料原来为不定形碳砖,现在多采用半石墨化碳砖或石墨化碳砖。电解槽的侧部材料除了传统的碳块外,还有氮化硅粘结Si C耐火材料等。
3. 铝加工用多孔材料
铝合金熔体的精炼可分为吸附精炼法和非吸附精炼法两大类。吸附精炼法又分为浮游法和过滤法,这两种方法的实现都和多孔材料紧密相关。
浮游法的原理是通过安装在液槽底部的多孔喷头或喷嘴向熔炉内喷吹惰性气体以达到除氢、除渣的目的。多孔透气陶瓷是该方法的一个关键部件。另外,吹气喷头常用的材质是多孔耐火材料和石墨。
过滤法是将铝熔体经过过滤板或过滤网,机械地阻挡非金属夹杂物。滤后的铝熔体和非金属夹杂物的大小以及数量由滤孔的孔径来控制。
在铝加行业,主要熔炼设备是反射炉,其所用的耐火材料主要是硅酸铝系列,包括粘土质和高铝质等。
(二)铝用多孔材料的制备
多孔材料按其使用的类型可以划分为:多孔金属、多孔陶瓷、多孔玻璃和泡沫塑料等,在铝工业中通常使用多孔陶瓷,下面主要介绍多孔陶瓷的制备方法。
1. 有机泡沫浸渍法
有机泡沫浸渍法由Schwartzwlder在1963年首先提出。其原理是将制备好的陶瓷料浆均匀地涂覆在具有开孔三维网状骨架有机泡沫体上,干燥后烧掉有机泡沫体而获得一种网眼多孔陶瓷。其工艺流程如图1所示。
该法制备的陶瓷孔率高(75%~95%),工艺过程简单、不需要复杂的设备,是一种经济实用且具有广阔发展前景的多孔陶瓷制造工艺。
2. 发泡法
发泡法的基本原理是在陶瓷悬浮液中产生分散的气相而发泡,其中悬浮液一般由陶瓷材料、水、聚合物粘结剂、表面活性剂和凝胶剂等组成。该方法始见于1973年的美国专利,是一种比较经济的的方法。通过这种方法制得的产品有较高的强度,并且容易控制制品的形状、成分和密度,其缺点是对原料要求较高。
3. 添加造孔剂法
添加造孔剂法是在陶瓷配料中添加造孔剂,如炭粉、淀粉等,利用这些造孔剂在高温下燃尽或挥发而在陶瓷体中留下孔隙,同时这些造孔剂在加热过程中排除后在基体中无残留物,且不与基体发生反应从而制得多孔陶瓷。该方法的工艺类似于普通陶瓷工艺,关键在于选择造孔剂的种类和用量。其工艺流程如图2所示。
4. 溶体-凝胶法
溶体-凝胶法主要是利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理过程中留下的气孔,形成可控多孔结构。这种方法主要用来制备微孔陶瓷材料,特别是微孔陶瓷薄膜。自从Leenaars等人提出用溶体-凝胶法制备微孔薄膜以来,由于工艺的简单,孔径大小可以通过调节实验条件精确控制,从而受到各国学者的关注,是目前制备无机陶瓷分离膜的最有效方法。其工艺流程如图3所示。
5. 其它制备工艺
除了上述铝工业中常用的方法外,多孔陶瓷的制备方法还有粉末烧结法以及新发展起来的凝胶注模成型法、微波加热工艺、颗粒堆积工艺、水热-热静压工艺、玻璃分离相腐蚀工艺、注凝成型工艺和模板填隙工艺等。另外,以前制备泡沫陶瓷的原料主要局限于Al2O3、Si C、铝硅酸盐、莫莱石和堇青石等,近年来已发展到包括氧化物、碳化物、氮化物、硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐和天然矿物等无机物种,原料选择的多样化在一定程度上也促进了制备方法的多样化。
(三)问题与展望
近几年来,多孔材料的研究和制备已经有了很大的发展,人们基本实现了对其孔径、壁厚及部分形貌的控制,同时对多孔材料的功能及其应用也做了多方面的尝试。多孔材料的研究正走向系统化、理论化,并逐渐转入了工业化开发阶段。纵观多孔材料的发展,当前存在的问题主要有以下几点:
1. 对多孔材料的模型和损毁机理等基础研究不足,从而导致在防止和减缓多孔材料损毁方面的理论欠缺。
2. 目前多孔材料的制备工艺、尤其是微孔级材料的制造工艺仍较复杂,难以规模化生产,且对孔径和空隙度等的调控仍有难度。
3. 某些新工艺的工业化程度不足,难以满足市场的质量需求。
未来铝工业用多孔材料的发展方向主要有以下几点:
1.耐高温、高压多孔材料的研究与开发,尤其是工业用耐火材料的研发,以满足我国铝工业快速发展的要求。
2.采用先进的设计手段和合成方法来进行多孔材料的设计,进而实现对多孔材料结构的精确控制,并对影响孔径大小、形状、分布等因素作出系统的分析。因此,加快发展计算机模拟辅助多孔材料的研究,不断优化合成工艺将是未来发展的重点。
3.不断深化多孔材料与各学科的交叉,更加注重多孔材料制备技术的环保和节能,“绿色材料”的概念将渗透到研发、制备和使用等各个环节。
摘要:叙述了铝工业中常用多孔材料的研究现状, 包括铝用多孔材料的类型、材质、制备以及应用, 并指出了目前铝用多孔材料研究存在的问题和发展趋势。
关键词:铝工业,多孔材料,研究进展
参考文献
[1]赵东元, 朱海峰, 金碧辉.多孔材料[J].China Basic Science, 2005 (3) :19-20.
[2]王亚平.促进我国铝工业发展的对策建议[J].中国经贸导刊, 2007 (8) :16-17.
[3]陈肇友.有色金属冶金炉用耐火材料及其发展[J].有色金属 (冶炼部分) , 1998 (6) :36-40.
[4]李杰华, 郝启堂.铝合金熔体净化技术的现状及其发展趋势[J].中国铸造装备与技术, 2005 (6) :1-4.
中国铝工业 篇4
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问:《有色金属工业“十二五”发展规划》已包含铝工业的内容,为什么还要单独编制《铝工业“十二五”发展专项规划》?
答:铝广泛应用于建筑、包装、交通运输、电力、航空航天等领域,是国民经济建设、战略性新兴产业和国防科技工业不可缺少的基础原材料。我国氧化铝、电解铝、铝加工材的产量都位居世界前列,电解铝的表观消费量居世界第一位。
但与世界铝工业强国相比,我国铝工业在全球配置资源能力、产业集中度、技术装备水平、产品竞争力、技术创新能力等方面差距较大,与世界铝工业大国的地位极不相称。同时,在有色金属中铝产量最大,占有色金属产量的50%;能耗高,电解铝耗电占有色金属行业电力消耗的80%,全国电力消耗的5%。因此,我国铝工业产业结构调整,促进产业升级,推进节能减排,发展循环经济等任务繁重,转变铝工业经济增长方式,提升铝工业整体竞争力的任务十分艰巨。为认真贯彻国家有关电解铝宏观调控政策,将电解铝控制总量放在突出位置,更有针对性和可操作性的指导铝行业发展,特编制专项规划。问:《规划》基于怎样的行业发展背景和形势编制的?
答:《规划》编制是基于对有色金属行业发展的“五个判断”。
一是铝市场前景广阔,但国内产能严重过剩。铝因具有质轻、可再生的特点,已成为国民经济建设、战略性新兴产业和国防科技工业不可缺少的基础原材料,同时新的应用领域在不断出现,因此,其发展的基本面没有改变。2010年我国氧化铝、电解铝、再生铝、铝加工材产量分别为2894万吨、1565万吨、400万吨和2238万吨,分别占全球的35.9%、39.6%、18%和30.4%,除再生铝外均居全球第一位。但由于电解铝技术及装备已完全国产化,准入门槛低,国内产能2010年达到2300万吨,产能利用率仅为70%左右,已严重过剩。
二是技术进步成效明显,但节能减排任务繁重。“十一五”末,国内自主发明的异型阴极槽直流电耗已居世界领先水平,但在国内推广刚刚起步,大量电解槽尚需改造,“十二五”期间技术改造任务繁重。同时,产业布局不尽合理,产业转移亟待推进,但因淘汰机制不健全,西部地区大规模建设又加剧了国内竞争。
三是低附加值铝材大量出口,而高端铝材却依赖进口。2010年国内出口铝材217.6万吨,出口平均价格为3400美元/吨,而进口铝材价格平均5700美元/吨,国内大飞机等所需高端铝材依然靠进口解决,技术创新能力不强。
三是宏观调控政策不断出台,但调控效果有待改善。从2004年开始,国家不断推出加强电解铝等高能耗产业宏观调控政策,但电解铝产能盲目扩张的势头有增无减,如何将宏观调控政策落到实处,是“十二五”期间面临的主要任务。
四是国际贸易保护主义抬头,行业发展能源要素约束增强。国际金融危机影响深远,西方国家为摆脱经济危机,国际贸易保护主义抬头,对我国出口的铝材不断提出反倾销。同时应对全球气候变化,减少二氧化碳等温室气体排放新形势,以及国内节能减排的要求,迫切要求铝工业加快转变发展方式,加速实现转型升级。
问:《规划》编制的主要思路和方向是什么?
答:基于对行业发展背景和形势的判断,我们提出了《规划》编制的主要思路和方向。
一是体现“三个转变”。“十二五”时期,铝工业要由注重规模扩张型向生态产业发展模式转变,依靠技术进步及产业调整,实现产业、生态、社会和谐发展;由注重国内资源开发向注重国内外两种资源开发转变;由注重国内发展向注重国内和国际两个空间发展转变,加快产业转移。
二是立足“二个支撑”。考虑国内资源、能源短缺,铝工业特别是电解铝发展要立足支撑国内下游市场发展需求;考虑我国高端铝材加工水平低,技术创新能力不强,要立足技术进步支撑。为此,我们预测
了“十二五”市场需求,明确了规划指导思想、基本原则、发展目标。
三是坚持“一个主题”。《规划》明确了结构调整转型升级是“十二五”期间铝工业的主要发展方向,是贯穿全篇的主题。围绕这个主题,《规划》提出了主要任务、重大工程。
问:通过“十一五”的快速发展,我国已成为铝工业大国,具备了向铝工业强国转变的产业基础,“十二五”期间实现由大到强的标志是什么?
答:“十一五”期间,铝工业持续快速发展,在结构调整、自主创新、节能减排等方面取得长足进步,基本满足了国民经济和社会发展需要,具备了向铝工业强国转变的产业基础。但是,我国铝工业大而不强,与世界发达国家铝工业强国相比,差距依然较大。主要表现在产业布局和产品结构不合理,产业集中度低,低水平能力过大,产品质量不高,粗放性特征明显,技术创新能力薄弱,国际化经营和全球配置资源能力不足,核心技术、装备和高、精、尖产品对外依赖度大,产业整体竞争力不强。
《规划》主要目标就是要通过政策的限制和引导,推进产业结构调整和产业技术升级,解决我国铝工业发展中存在的问题,促进我国铝工业实现由大到强的根本性转变。
实现我国铝工业由大到强转变的标志主要体现在以下六个方面:一是产业布局合理,产业集中度高,市场控制能力强,技术经济指标达到或接近世界先进水平;二是自主创新能力强,能够研发具有自主知识产权的现代技术、工艺、成套装备、产品,并实施产业化,打破国外对高、精、尖产品在技术、装备、工艺控制方面的垄断;三是产品结构得到改善,品种增加,能够生产市场所需的技术含量和附加值高的深加工产品;四是合理配置和利用资源,减少消耗,综合回收与利用水平高,对生态环境友好,可持续发展能力强;五是具有合理产业链和核心竞争力的大型企业集团占据行业主导地位,国际化经营和全球配置资源能力强,行业在国际市场上具备与其总规模相适应的影响力等。
问:国务院《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设,引导产业健康发展的若干意见》将电解铝列为产能严重的过剩行业之一,“十二五”期间如何解决铝行业产能过剩的问题?
答:近年来,随着投资的快速增长,在局部利益的驱动下,一些地方仍在加快电解铝项目建设,使电解铝行业供大于需、行业竞争激烈、市场价格低位徘徊、企业盈利能力下降的矛盾更加凸显。到2010年底,全国电解铝产能已达2300万吨,实际产量1560万吨,设备利用率仅70%。
《规划》把以满足国内需求为主,严格控制铝冶炼产能作为首要任务。一是严格执行产业政策和准入条件,控制电解铝产能盲目扩张。行业管理和投资管理部门要加强与国土、环保、电力、金融等部门的配合,加大执法力度,坚决遏制电解铝盲目投资、产能急剧扩张势头。对违规建设的电解铝项目,要立即停止办理用地审批、能评审查、环境影响评价、电力供应和新增授信等手续。
二是按期淘汰100千安及以下预焙槽电解铝和落后再生铝产能。加快淘汰落后电解铝产能,对国家已明确规定的落后电解铝工艺装备,做到按期淘汰,严格执行限制类和淘汰类电价加价政策。中央财政对淘汰落后产能企业按《淘汰落后产能中央财政奖励资金管理办法》相关规定给予资金支持,帮助企业解决职工安置和企业转产等问题。鼓励铝生产企业大力发展循环经济,积极发展深加工及铝制品,延伸产业链,提高产品附加值,加快铝工业发展方式转变,促进电解铝行业结构调整和健康发展。
三是限制氧化铝产能无序扩张。严格控制能源资源不具备条件地区的氧化铝和电解铝产能。
问:为什么“十二五”期间我国电解铝工业发展定位于满足国内市场需要,实施总量控制,不鼓励初级产品出口?
答:“十一五”期间,国内铝工业发展迅速,电解铝及其铝材产量年均增速分别达到了15.7%和30.4%。在国内产量快速增长的同时,铝产品特别是铝材出口量不断增长,2010年国内出口铝材218万吨,与2005年相比,年均增长率达到25%。但是,铝材出口价格低于进口价格,产品附加值较低。
同时,铝材是电解铝的深加工产品,大量出口铝材相当于间接出口能源。不考虑再生铝生产的铝材,如果铝材全部由电解铝生产,按成材率72%计算,2010年出口217.6万吨铝材需要电解铝302万吨,按当年全国平均电解铝吨铝综合交流电耗14013千瓦时、吨铝材生产平均电耗600千瓦时计算,年耗电436亿千瓦时(三峡电站年均发电量847亿千瓦时),按2010年全国平均供电煤耗335克/千瓦时计算,折标煤1460万吨。既使按净出口铝材计算,年耗电319亿千瓦时,折标煤1070万吨标煤。作为能源短缺国家,大量出口铝材及电解铝相当于间接出口能源,不利于国内节能减排。
此外,电解铝生产从原料到产品,对生态环境的影响不容忽视。铝土矿开采对植被、生态的破坏,氧化铝生产大量赤泥的堆存,电解铝生产外排氟的总量等,对环境总容量的考验十分严峻,与建立生态环境友好、人与自然和谐发展的新型工业化社会的矛盾比较突出。环境保护的要求决定了我国电解铝不能无限制地发展。
因此,《规划》从国内市场需求、能源供应形势、资源保障程度和环境保护要求等方面出发,为了保证我国国民经济及铝工业可持续发展,提出铝工业发展要坚持总量控制的原则,以满足国内需求为主,继续严格控制电解铝产能扩张,不鼓励出口。
问:《规划》为什么提出要大力发展精深加工产品?
答:精深加工产品主要是指交通、建筑、包装、航空航天、电子、国防军工等领域需要的质量、性能和技术含量及附加值高的产品,如表面质量、尺寸精度、板型及性能方面达到了较高标准的高精度铝板带箔,较高技术含量的异型材、复合材料以及特种性能的铝合金等。目前我国此类产品大多依靠进口,产业政策明确提出鼓励发展这类产品。
从我国铝工业产业结构看,是“两头弱、中间过”,原料缺乏,高档加工材产品品种、质量、产量严重不足,使得我国是世界铝工业大国但不是强国。原料缺乏的原因是由于资源不足及禀赋不佳以及电解铝发展过快。但高档深加工产品不足的原因主要是我国铝加工工业自身技术、装备研发实力不强,致使大量高档铝深加工产品需要进口,目前每年进口量均在40万吨以上。尽管我国铝加工工业近年来发展也很迅速,但如果不大力发展铝加工工艺技术的研究,单靠引进国外先进装备,生产的产品永远达不到跨国铝业公司的水平,即使在个别时期某个品种可能达到先进水平,但研发能力的不足无疑将限制我国铝深加工产品的可持续发展。因此大力发展高档铝深加工产品,不能单靠引进国外设备增加产量,更重要的是强大铝加工产品技术研发力量,积极开发和掌握高档铝深加工产品的工艺技术、工艺控制技术、高档生产装备,提高铝加工工业的核心竞争力。
发展高、精、尖深加工产品,要求铝工业必须走集约化道路,加大技术和新产品开发,既体现经济增长方式的转变,也符合可持续发展的要求。目前我国经济发展正在由大量消耗资源和能源的粗放型增长方式向集约式方式转变,作为高耗能工业的铝工业潜能较大。
因此,“十二五”期间,大力发展精深加工是铝工业的主要任务之一。
问:我国铝工业产业布局调整的目标、方向和重大工程是什么?
答:近年来,在局部利益的驱动下,国内出现电解铝盲目建设势头,一批在环境容量不足、没有氧化铝资源保证甚至电力紧张的地区违规建设的项目纷纷上马。电解铝厂布点乱、规模小,重复建设严重,产能总体过剩,布局极不合理。为了改变这种不利局面,《规划》十分明确地规定了优化产业布局的目标、方向和重大工程。
目标:调整优化现有不合理的空间产业布局,提高产业竞争力,实现产业与资源、能源、环境、社会和谐发展。
方向:以满足内需为主,严格控制能源资源不具备条件地区的氧化铝和电解铝产能。在总量控制前提下,积极引导能源短缺地区电解铝产能向能源资源丰富的西部地区有序转移。依托内蒙古高铝煤炭资源,有序推进高铝粉煤灰资源开发利用。选择条件合适的区域,充分利用国内外废杂铝资源建设若干规模化的再生铝基地。鼓励加快在境外建设氧化铝及电解铝产业园区。
按照循环经济发展模式,支持建设若干资源基础雄厚、产业链完整、特色鲜明、资源高效利用、环境友好的铝新型工业化示范基地。支持建设优势互补、合作双赢的东(中)西铝产业转移合作示范区。重大工程:建立和完善高电价地区电解铝产能退出机制,积极引导能源短缺地区电解铝产能向能源丰富的西部地区有序转移。逐步推进城市铝冶炼企业转型或环保搬迁。
问:为什么要把大力发展铝工业循环经济?
答:传统的铝工业是典型的资源密集型和能源密集型产业,是线形生产模式,即通过大量的铝土矿资源和能源消耗,废气和赤泥以及槽内衬等固体废弃物的排放,来换取人类发展所需要的铝金属材料。
循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、再循环”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符合可持续发展理念的生态型经济增长模式。
长期以来,铝土矿资源和能源一直是制约我国铝工业发展的两个主要瓶颈。由于人口基数庞大,人均铝土矿和电力占有率低,我国铝工业始终面临氧化铝原料和电力稳定供应的挑战。在氧化铝生产过程中还产生大量赤泥,严重污染环境。因此,从我国发展铝工业资源保证程度有限、市场需求巨大、环境保护任务艰巨的基本面考虑,加快发展我国铝工业循环经济的任务犹为紧迫和重要。正是基于这样的基本国情,把发展铝工业循环经济放在突出位置,并提出了具体目标和要求。
《规划》提出,到2015年,再生铝达到580万吨/年,赤泥综合利用和高铝煤炭资源开发利用实现规模化。
遵循循环经济理念,推行清洁生产,从源头和全过程控制污染物产生和排放,降低资源消耗。加强赤泥、电解槽废内衬以及高铝煤炭资源综合利用,提高资源综合利用水平。完善再生资源回收体系,推进再生资源规模化高效利用。
重点支持在有产业基础的地区建设若干赤泥综合利用示范工程;在内蒙古、山西等高铝煤炭资源丰富地区,依托大唐国际等有技术基础和实力的骨干企业建设高铝粉煤灰综合利用工程;在珠江三角洲、长江三角洲、环渤海和成渝经济区等具备一定产业基础的区域,改扩建若干规模化再生铝示范工程。问:为什么“十二五”期间铝行业还要继续开展直供电工作?
答:有色金属工业是高耗能行业,能源消耗主要集中在冶炼环节,约占产业能源消耗总量的80%左右,其中,电解铝行业的电力消费占有色金属工业电力消费总量比重为83.6%,电力成本占到电解铝生产成本的50%以上。
目前我国电解铝有近百家生产厂,但大多数企业没有实现铝电联营,特别是一些原来国有骨干电解铝企业,因历史原因没有配套建设自备电站。这些企业采用网电进行生产,由于国家对电解铝产业的宏观调控,逐步取消了原来的优惠电价,加之发电成本不断上升,导致电解铝企业因用电成本高,企业亏损严重。反过来,因为用电负荷下降,发电厂发电小时不断下降,过网电量减少,电厂及电网经济效益也受到了严重影响。因此,为了实现电厂、电网、铝厂多赢,《规划》支持符合国家准入条件的电解铝企业,积极开展直供电工作,这不仅对于电解铝企业降低成本有利,对于电厂因多发电、电网因过网电量增加进而增加收入都是有利的。
抚顺铝厂、连城铝厂、包头铝厂以及其他一些地方铝厂已经开展了直供电试点,但是由于涉及电厂、电网、用户三方的利益,关系复杂,很多铝厂还未开展直供电,因此,在“十二五”期间,还要更大范围地开展直购电试点,进一步完善相关配套政策,扎实推进,有序扩大直供电工作。
问:为确保规划目标的实现,《规划》制定了怎样的政策措施和保障条件?