鋅合金行業(yè)如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展
2022年02月28日 15:3 58545次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類(lèi): 鉛鋅資訊
鋅合金行業(yè)現(xiàn)狀
19世紀(jì)末20世紀(jì)初,鋅合金在工業(yè)上得到大規(guī)模應(yīng)用;二戰(zhàn)期間,德國(guó)缺少銅資源,利用鋅合金代替銅合金做耐磨零件;20世紀(jì)50年代末,國(guó)際市場(chǎng)上銅資源緊張,鋅合金得到重視,并發(fā)明了幾種典型的壓鑄鋅合金。
我國(guó)對(duì)鋅合金的大規(guī)模研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是在改革開(kāi)放后。首先,在沿海地區(qū)建立多家鋅合金壓鑄廠,生產(chǎn)鋅合金壓鑄件,向國(guó)內(nèi)外銷(xiāo)售;其次,隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,鍍層用鋅合金用量劇增,我國(guó)成為鋅合金生產(chǎn)、應(yīng)用和出口大國(guó)。
2021年,我國(guó)鋅合金產(chǎn)量為656.1萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)1.7%,產(chǎn)銷(xiāo)量呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)鋅合金上游精煉企業(yè)相對(duì)比較集中,以株冶集團(tuán)、銅陵有色集團(tuán)公司、葫蘆島鋅業(yè)公司、馳宏鋅鍺公司等企業(yè)為代表,占據(jù)大部分的鋅冶煉產(chǎn)能。下游最大的應(yīng)用領(lǐng)域——熱鍍鋅合金,受制于需求收縮,近年來(lái)整體呈萎縮態(tài)勢(shì)。壓鑄鋅合金因需求旺盛,整體產(chǎn)能呈擴(kuò)張態(tài)勢(shì)。但是,壓鑄鋅合金市場(chǎng)的下游客戶極度分散,很多家庭作坊式企業(yè)仍然有生存空間。此類(lèi)企業(yè)議價(jià)能力弱,在成本壓力下,導(dǎo)致以次充好等行業(yè)亂象廣泛存在。
國(guó)內(nèi)外鋅合金錠產(chǎn)品對(duì)比
國(guó)內(nèi)外的鋅合金產(chǎn)品究竟有多大差距?為此,蘇州市祥冠合金研究院從美國(guó)購(gòu)買(mǎi)了某知名鋅合金企業(yè)的Zamak2、Zamak5、Zamak7號(hào)合金錠,與國(guó)內(nèi)某主流廠家的合金進(jìn)行測(cè)試分析對(duì)比。通過(guò)線切割取樣,從ICP、金相、密度、拉伸、硬度方面,將美牌和國(guó)內(nèi)銅冠牌的原始鋅合金錠進(jìn)行對(duì)比;之后,用相同的工藝將美牌和銅冠牌的原始鋅合金錠重熔并澆鑄,再次線切割取樣并進(jìn)行系列測(cè)試。
從ICP測(cè)試結(jié)果看,銅冠牌鋅合金錠的雜質(zhì)元素控制更為嚴(yán)格。
從金相組織看,原始狀態(tài)下,銅冠牌鋅合金錠的晶粒度小于美牌的;相同工藝重熔后,兩者晶粒組織基本一致。
從密度看,2#、3#銅冠牌鋅合金錠密度值小于美牌的,5#的密度值兩者基本一致;重熔后,兩者的密度值均有不同程度降低。
從力學(xué)拉伸看,2#原始錠,銅冠牌鋅合金錠優(yōu)于美牌的,重熔后美牌的優(yōu)于銅冠牌的;3#原始錠,銅冠牌的優(yōu)于美牌的,重熔后兩者基本一致;5#原始錠和重熔錠,銅冠牌的優(yōu)于美牌的。
從硬度看,原始狀態(tài)時(shí),2#、5#銅冠牌鋅合金錠硬度值優(yōu)于美牌的,3#的硬度值兩者基本一致;重熔后,兩者都明顯提升,且銅冠牌的依舊優(yōu)于美牌的。
從以上測(cè)試結(jié)果可以看出,我國(guó)和美國(guó)的鋅合金錠各項(xiàng)指標(biāo)無(wú)明顯差異。
國(guó)內(nèi)鋅合金行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路
總體而言,我國(guó)鋅合金錠產(chǎn)品與國(guó)外的并無(wú)明顯差距。但是,通過(guò)走訪國(guó)內(nèi)多家鋅合金冶煉工廠,筆者發(fā)現(xiàn),大部分工廠還在使用原始的設(shè)備和工藝。筆者認(rèn)為,真正落后的地方在于鋅合金生產(chǎn)裝備以及鋅合金高科技、高附加值的產(chǎn)品研發(fā)。
我國(guó)鋅合金行業(yè)推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展,一是要優(yōu)化國(guó)內(nèi)鋅合金生產(chǎn)裝備。在國(guó)家智能制造、綠色制造相關(guān)政策的指引下,蘇州市祥冠合金研究院聯(lián)合國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)院及爐具、流水線、自動(dòng)化裝備企業(yè),籌劃建設(shè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸智能化工廠。工廠充分利用自動(dòng)化裝備、物聯(lián)網(wǎng)、智能物流倉(cāng)儲(chǔ)、信息化管理等技術(shù),可大大節(jié)省人工成本。采用先進(jìn)的工業(yè)爐具及熱回收技術(shù),有效降低能耗,滿足國(guó)家綠色制造的要求。采用先進(jìn)的合金成分添加設(shè)備、方法及自主開(kāi)發(fā)的精煉劑,提升合金成分的均勻性,降低雜質(zhì)含量及燒損率。
二是要完善鋅合金標(biāo)準(zhǔn)體系。目前,蘇州市祥冠合金研究院致力于鋅合金國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的起草,和安徽銅冠有色金屬(池州)有限責(zé)任公司共同起草《鋅合金及術(shù)語(yǔ)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),牽頭起草《鋅合金鑄造工藝》《鋅合金瓦》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
三是要開(kāi)發(fā)鋅合金高端產(chǎn)品。鋅合金錠屬于傳統(tǒng)的原材料產(chǎn)業(yè),其利潤(rùn)率很低。目前,蘇州市祥冠合金研究院致力于開(kāi)發(fā)高附加值的鋅合金產(chǎn)品,如生物醫(yī)用可降解鋅合金、6-7N高純鋅合金產(chǎn)品。
鋅基可降解生物醫(yī)用合金作為可降解生物醫(yī)用合金的新成員,既有鎂合金的優(yōu)良生物相容性,又有適合的生物體內(nèi)服役時(shí)間,同時(shí)不易受到外界磁場(chǎng)的干擾,被認(rèn)為是一種具有巨大潛力的生物可降解材料。但是,國(guó)內(nèi)外針對(duì)鋅基可降解生物醫(yī)用合金的研究仍相對(duì)較少。蘇州市祥冠合金研究院黎軍頑教授團(tuán)隊(duì),開(kāi)發(fā)研究出Zn-Cu-Sr三元系合金,填補(bǔ)了鋅基合金作為可降解生物材料在研究上的空白,為鋅基合金作為可降解生物材料用于臨床醫(yī)學(xué)的工程添磚加瓦。目前,蘇州市祥冠合金研究院利用真空熔煉技術(shù),可提煉出6N高純鋅產(chǎn)品。2022年,蘇州市祥冠合金研究院繼續(xù)引進(jìn)區(qū)域熔煉設(shè)備,目標(biāo)是研制出7N超高純鋅產(chǎn)品,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。
倡議
科技進(jìn)步是增強(qiáng)企業(yè)實(shí)力的決定性因素,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)際上是科技競(jìng)爭(zhēng)、人才競(jìng)爭(zhēng)。鋅合金企業(yè)要把培養(yǎng)、吸引和用好人才作為一項(xiàng)重大的戰(zhàn)略任務(wù)切實(shí)抓好,力爭(zhēng)建立一支具有鋅合金理論和工藝的高素質(zhì)人才隊(duì)伍;要盡快吸收消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù),大膽采用高新技術(shù)武裝鋅合金生產(chǎn)和管理,使我國(guó)鋅合金工業(yè)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。(來(lái)源:蘇州市祥冠合金研究院)
責(zé)任編輯:付宇
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