铜棒线材市场前景探究及线材生产工艺概述

铜棒线材市场前景探究及线材生产工艺概述

史文馨

摘要：在分析研究棒线材免加热直接轧制技术优缺点的基础上，讨论了棒线材生产工艺的发展方向。在节能减排、降成本的大趋势下，棒线材免加热直接轧制技术在改造现有生产线及新建生产线方面的应用会越来越多；针对提高产品质量的需求，预计将会出现一种有别于常规加热炉的节能型均温炉，其作用是消除铸坯的头尾温差和表面与芯部温差，同时起到连铸与轧制两个工序间的缓冲作用。

关键词：铜棒材;铜线材;市场前景;生产工艺

1市场供应现状

1.1国际市场供应现状

据统计，全球2019年总的铜加工材生产量2650万t左右，其中铜棒材约390万t(约占全部铜加工材的14．7%)，铜线材约1130万t(约占全部铜加工材的42．6%)。全球主要铜加工材生产国有中、美、日、德、意、法等，这些国家产量合计占到世界总产量的90%以上。近些年来，除中国外，世界上其它国家和地区的铜加工材产量基本已经稳定在800万t～1000万t之间。

1.2国内市场供应现状

目前中国有24个省市或地区可以生产铜及铜合金棒、铜线材，其中，铜棒产能约270万t，铜线产能约890万t。从地域分布来看，长江三角洲和珠江三角洲两个地区聚集了大量的铜棒、铜线材生产企业，其中有相当一部分是中小型企业，其生产规模都在5万t以下，产能在5万t以上的代表性企业有金田铜业、博威合金、宁波金龙、海亮股份、国东铜材等。

经过近几年国家宏观上供给侧调整以及市场的自行调节，国内铜加工企业已经逐渐开始转型，生产向规模化、集中化发展，提高产品精度及附加值，因此产品在国际市场上的竞争力日渐增强，产品出口增加。据中国有色金属加工工业协会最新发布的数据，2019年，国内铜加工材总产量达到1816万t，其中铜棒材247万t(占国内铜加工材产量的13．6%)，铜线材816万t(占国内铜加工材产量的44．9%)，相对于2008年，我国铜棒、铜线复合年均增长率分别约为7.2%、8.8%。我国2008－2019年铜棒材和线材产量及其增长率变化情况见图1。

图1 2008－2019年中国铜棒材、线材产量及其增长率

1.3进口现状

长期以来，铜棒、铜线材一直是我国外贸进口的主要产品，近年来，随着我国铜棒、铜线材产能增加和技术进步，铜棒、铜线材产量稳步上升，对进口需求逐步降低。根据海关进出口数据，近几年中国铜棒材进口量基本维持在6万t左右，其中黄铜棒约占80%，铜线材进口量则保持在15万t以下，并呈缓慢下降趋势。中国是世界上主要的铜棒和铜线进口国家，其中进口量较大的是高精铜棒和铜合金铜线材。

2市场需求现状

2.1国际市场需求现状

纵观全球铜加工材消费，年消费量约为2600万t，其中铜棒消费量占15%左右，年消费量约380万t，铜线消费量占42%左右，年消费量约1100万t，除中国外，世界其他国家及地区消费量基本趋于稳定。

2.2国内市场需求现状

据统计，2019年国内铜棒、铜线消费量分别约为252万t、824万t，相对于2008年，我国铜棒、铜线复合年均增长率分别约为6．7%、8．0%。

2.3出口现状

与铜管、铜板带等铜加工材相比，我国铜棒材和铜线材出口量一直较小，铜棒材出口量近年来基本稳定在1万t左右，其中黄铜棒约占20%～30%，铜线材出口量近几年略有增长，但一直未突破5万t。

3前景预测及分析

长期来看，随着全球经济一体化发展，铜加工材产量、消费量仍有上升空间，但短期之内，由于新冠肺炎疫情在海外的快速蔓延，对各行各业都有不小的负面影响，这将导致上升速度有所放缓，甚至短暂性的下降。在世界铜加工行业相对平稳的背景下，我国的铜加工工业显得尤为活跃，但国产铜棒线仍不能完全满足国民经济发展的需求，普通加工产品生产能力过剩，高附加值产品产能不足，因而造成了大量高精、高强、高导铜棒线产品仍需进口的局面。要改变我国铜加工业的现状，必须增加高精品种，提高高精产品的投入比重。在研发方向上，要与下游客户多沟通了解需求，有针对性的研发急需品种，并且储备一些前沿高端的产品，打破发达国家在高精技术方面的垄断，推动国内行业进步、拉动经济发展。这给国内铜加工企业提供了新的契机去新建或者扩建高附加值铜棒线材项目。根据相关预测，“十四五”期间我国宏观经济增速将放缓，且考虑到新冠疫情以及城镇化和工业化进程的同时影响，铜棒材、铜线材市场需求应能保持平稳微增。预测2025年国内铜棒产能达到300万t左右，铜线产能达到950万t左右;铜棒需求量约280万t(黄铜棒约200万t)、铜线需求量930万t左右，市场上有足够的赢利空间和发展潜力。

4铜及铜合金线材生产工艺概述

铜线材的生产工艺可分为铜线杆制坯和冷加工拉丝成型两部分。

①铜线杆制坯工艺一般分两大类。一类是非连续式，即热挤压或者孔型轧制等工艺加工成盘圆线坯，热挤压法产品组织均匀、性能好，是生产优质线材的主要制坯方法，而孔型轧制法产品精度低、质量差、效率低，因此国内孔型轧制法已基本被淘汰。另一类是连续式，即连铸或者连铸连轧制成盘圆线坯，目前，全球约80%的电工用铜线材是采用连铸连轧铜线坯生产而成。

②冷加工拉丝成型的主要工艺有拉伸－退火工艺、连续拉伸连续退火工艺。线材一般都需经过拉制来获得高精度尺寸，目前国内外先进的铜线生产方法主要采用多模多线、连拉连退工艺。国内引进连拉连退生产设备品牌中以尼霍夫为主，国产品牌主要有佛山市广意永雄、东莞冠标、常州鼎天等。连拉连退生产工艺相比拉伸－退火工艺主要具有如下特点:产品质量均匀、稳定;减少线盘周转量与在制品的运输量，劳动强度低、生产效率高、生产占地面积少;比非连续退火工艺节能20%～30%。

4.1铜合金线材

目前，国内铜合金线材生产一般采用两种工艺:

①先进的反向挤压制坯法生产盘卷棒坯，将熔铸提供的圆铸锭加热至所需温度，由反向挤压机经大挤压比反挤成小径盘卷棒坯，然后送酸洗间进行酸洗，再经圆盘拉伸、单模/多模拉伸后达到成品规格，拉伸过程中需进行中间退火、酸洗，最后经成品退火后即为合格产品;②水平连铸制坯法或上引连铸制坯法生产的盘圆线坯，经扒皮、退火、酸洗后连拉连退拉丝达到成品规格。铜合金线生产工艺流程如图3所示。

图3铜合金线生产工艺流程图

4.2纯铜线材

国内常用的纯铜线材生产工艺是将连铸制坯法或连铸连轧制坯法生产的无氧铜、低氧铜等纯铜盘圆线坯，经连拉连退、拉丝、(镀锡)卷坯达到成品规格。

结语：

讨论了棒线材生产技术中长期的发展趋势；提出了把智能控制技术用于炼钢－连铸－轧制－控冷，实现全线成分控制、温度制度与轧制规程的一体化优化控制，实现棒线材生产全过程的系统节能。

参考文献：

[1]刘相华，曹燕．刘鑫，等．棒线材免加热工艺中的铸坯提温与保温技术[J]．轧钢，2016，33（3）：8．

[2]刘鑫，陈庆安，等．棒线材免加热直接轧制的特点和关键技术[J]．轧钢．2016，33（1）：1．