我国铜加工业依靠不断的技术创新全行业生产取得了飞跃发展、技术取得了重大进步、整体实力得到了明显增强，目前整体水平已经达到国际先进水平。

一、“十五”期间我国铜加工概况　

１、产量和产能

我国铜加工材２００４年达４１６．５万吨，居世界第一位，２００５年继续保持着稳步增长，总产量达４６６．８万吨，“十五”期间年均增长高达２３．９％，均居世界前列（表１）。

表１：“十五”我国铜加工材产量与消费（万吨）

　　　　　　２０００年　２００１年　２００２年　２００３年　２００４年　  ２００５年　         十五期间

年均增长／％

２、国际贸易

２００４年铜加工材进口达１１９．５万吨，２００５年为１１８．７万吨，“十五”期间年均增长达１０．１％，我国是世界上最大的铜材进口国（表１）；我国铜材出口增长迅速，“十五”期间年均增长高达２７．６％，２００５年出口量已达４６．４万吨。

我国主要铜加工材品种国际贸易情况是，板带、线、箔进口量居前；管材出口量远大于进口量，２００５年管材出口达１３．１万吨，其中８０％为空调管，已成为世界上最大的空调管出口国家，管材“十五”期间出口年均增长高达５５．３％，这充分表明我国铜加工材在国际市场上竞争力明显加强（表２）。

　　表２：“十五”我国铜加工材进出口量（万吨）

　　２０００年　２００１年　２００２年　２００３年　２００４年　２００５年　       十五期间

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年均增长／％

３、我国铜加工材产地

我国幅员辽阔，铜加工材产地已高度集中，主要产地集中于市场经济发达地区，主要产地为长江三角洲。珠江三角洲、环渤海等地区，产量最大省份为浙江省，产量占全国１／４，“十五”期间年均增长最快的是广东、安徽、山东（表３）。

表３：“十五”我国各地区铜加工材产量（万吨）

　２０００年　２００１年　２００２年　２００３年　２００４年　   ２００５年　     十五期间

年均增长／％

４、我国铜加工材品种产量

２００５年我国铜管产量达１０５万吨居世界第一位，“十五”期间铜管年均增长率达４７．０％，正向世界铜管强国迈进；我国铜板带产量已居世界前列，但是高精板带所占比例仅为３０％左右，远不能称为强国（表４）。

表４：“十五”我国铜加工材主要品种产量（万吨）

品种　　　　２０００年　２００１年　  ２００２年　  ２００３年　  ２００４年　  ２００５年＊　  十五期间

年均增长／％

＊为预测数　

我国铜加工技术创新概述以及今后发展方向分析（3）

５、我国铜加工材消费

我国是铜加工材最大消费国，２００５年铜加工材消费量突破５００万吨大关，“十五”期间铜加工材消费年均增长１７．９％，居世界之首。“十五”期间国民经济增长刺激了铜材消费，同时由于我国铜资源缺乏，也导致了世界铜供应紧张，促使铜价处于高铜价历史时期（表５）。

表５：“十五”我国铜加工材各品种消费量（万吨）

品种　　　　２０００年　２００１年　  ２００２年　  ２００３年　  ２００４年　  ２００５年＊　   十五期间

年均增长／％

＊为预测数　

６、我国铜加工的产能

２００５年全国铜加工产能为６５０万吨，总消费量达５３９万吨，产能与消费量之比为１．２：１，其中高精板带产能明显不足，已成为铜加工行业重点投资方向。

７、我国主要铜加工企业

２００４年为我国铜加工业发展的最好历史年份，主要企业列入表６，产量超过１０万吨／年、税利超过１亿元企业有：金田、海亮、张铜、河南金龙；２００５年宁波金田铜业集团公司铜加工材产量突破２０万吨，销售额达１１１亿元，利税超过５亿元，居全行业之首。　

表６：部份铜加工企业概况（２００５年）

我国铜加工技术创新概述以及今后发展方向分析（4）

    二、我国铜加工业技术创新现状

中国有色金属加工工业协会的专家王碧文和陈连英介绍，“十五”期间我国铜加工行业技术创新呈现如下特点：

——创新涉及范围广泛，包括产品开发，技术和工艺创新、技术装备研制等多方面。

——技术创新项目主要集中于节能、节材、缩短工艺流程、降低成本、增加产品品种、提高产品质量，增强市场竞争能力等。

——“十五”期间创新项目在广泛开展产、学、研相结合的基础上，成果转化率高、紧密与产业化相结合。

——“十五”期间技术创新项目多来自于生产实践，已完成的项目技术水平高，有些项目已处于世界先进水平，甚至达到世界领先水平。

１、铜加工品种

近年来，我国铜加工材品种已发生了巨大的变化，在紧密结合市场和科学技术发展需求中，传统铜加工材已经逐步完成了向现代铜加工材的转变，其重要特点是向高精度、高性能、环保、节能方向发展，许多产品已成为国内外知名品牌，在国内外市场上享有盛誉；产品质量已稳步提高，产品标准水平已处国际先进行列，各主要铜材生产厂家除按国家标准生产外，还可以直接接受世界主要发达国家标准订货，这表明我国铜加工材生产进一步国际化；为了满足国民经济和科学技术对铜材的多方面需求，各铜加工企业还相应制定了许多内部供货技术标准。

我国铜加工材约有２５０种合金，近千种产品品种，是世界上产品品种最丰富的国家之一，在众多的铜加工材品种中，涌现出一大批热点、按国际先进标准生产的产品，它们代表着现代加工技术和应用的主流方向，这些产品有：

（１）空调和制冷设备用超细、超薄、高清洁度、高精度、复杂齿型内螺纹铜管产能迅速增加，与普通光面管相比，传热效率提高了２－３倍，节省铜材３０％，可以适应对大气臭氧层破坏系数为零的新型制冷剂，从而对环保、节能、节材、空调机小型化、高效化作出了贡献。我国内螺纹钢管在家用空调器中的应用比例已高达８０％，并正向全螺纹化方向推进，已成为铜管出口中的重要品种，代表着世界内螺纹钢管的先进水平。

（２）建筑用钢水管、气管、采暖管在我国应用的春天已经来临，铜管材、铜管件、塑覆铜管生产已经配套成龙。由于铜管材具有杀菌、不老化、耐蚀、良好安装性能和可完全回收等突出特点，已成为现代建筑管路材料的唯一代表。我国铜水管、铜气管的生产已产业化、专业化，并受到国际市场广泛欢迎。在我国，当前建筑用钢管的应用虽然不足１０％，但其应用前景已为国内外所公认。

冷凝器用钢合金管虽然受到了焊接不锈钢管应用的挑战，但是随着电力工业的发展，铜合金冷凝管产量依然在逐步增长，而且铜合金冷凝管在海洋工程、舰船、海水淡化、化工、造纸、制糖等方面的应用正在不断扩大。

（３）铜及合金引线框架高精度带材国产化水平进一步提高，自给率已由２０％提升为６０％，ＫＦＣ合金引线框架带已基本国产化；低铜、高强汽车水箱用管带已取代了传统的高铜Ｈ９０合金带材；高抗软化、超薄水箱波浪散热带已经产业化生产；高精度锡磷青铜带、锌白铜带、Ｈ６５合金带已成为现代插接元件的主导品种；电子工业用异型高精铜带孔型轧制法发展迅速，异型铜带已基本自给；电真空器件用无氧铜生产技术已取得重大突破，解决了含氧超标和氧含量分布不均的技术质量关键。

（４）汽车同步器齿环合金研究和产业化进展迅速，合金管材的性能质量水平和生产技术已处世界先进水平。

（５）电解铜箔生产发展迅速，１２цｍ和１８цｍ高精电解铜箔已满足国内覆铜板产业的需求，并已大量出口。

（６）为满足环保的要求，环保铜合金研究正广泛开展，在锑黄铜、铋黄铜的研究中取得了重大进展，已在实际中应用，有望部分取代铅黄铜材料。我国铜加工技术创新概述以及今后发展方向分析（5）

２、我国铜加工工艺与装备

我国铜加工技术与装备总的评价应该是：先进与落后并存，代表性铜加工企业如洛铜集团等，技术与装备已进入国际先进行列；而多数中小企业，其技术与装备还停留在上个世纪６０年代水平，由此形成了我国铜加工工业大而不强的现状，造成了国民经济所需高。精、尖产品主要依靠国外进口解决的被动局面。

十五期间我国铜加工工业重要的技术进步有：

（１）、传统的三级武钢及合金生产方式正在被打破，生产工艺流程进一步缩短，为节能和提高生产效率提供了有利的条件

传统的、经典的铜加工分为合金熔炼与铸造、热加工、冷加工三段式，目前热加工工序正不断地被压缩和取代；卧式水平连续卷坯－－高精冷轧、水平连铸管坯－－行量轧管－－盘拉、上引连铸线坯一高精拉伸等方法，已被普遍采用。并已成为空调管、内螺纹管、合金线材、锡青铜带材等热点产品的主要生产方法，对我国铜加工节能、降低产品成本、节省项目投资起到重要作用。

（２）光亮铜线杆连铸连轧技术和机列是铜加工材连续化生产的最成功范例

连铸连轧现已经成为线坯生产的主导方法，取代了线坯锭铸造，横列式轧机热轧（黑杆）高能耗、高耗铜、低质量、污染环境的陈旧工艺和装备。我国光亮铜杆生产技术包括：轮式连铸、履带式连铸、上引连铸等多种；合金熔炼包括有感应熔炼、竖炉熔炼。

（３）带式生产法取代块式生产法，提高了高精板带材产品质量和生产效率，并改善了环境带式和块式生产法的根本区别在于板带材生产中被加工的工件是带卷还是板块，高精板带卷式生产法典型的工艺流程是：大铸锭热轧获得卷坯（或卧式连铸卷坯）一卷坯双面高精铣屑－－高精冷中轧－－保护性罩式炉退火－－高精度成品轧制－－展开式保护气体退火－－板材横剪、带材纵剪；带式法取代

块式法，对高精板带来说是一种革命性的变革，实现了铜板带生产的自动化、现代化，达到了生产高效、节能、节材、高质量等目的，特别是卷坯的表面铣屑和保护性气体退火不但提高了产品质量，而且使长期存在的以消除氧化钢为目的酸洗工序得以根除，从而大大地改善了环境。

（４）、管材卷式生产法已成为我国管材生产的代表性先进技术

在管材生产中，空调器用高效散热内螺纹钢管生产技术已走在世界前列。我国铜盘管生产技术的特点是管坯生产方式的多样化，主要方式有三种：大锭热挤压——高速轧管法、水平连铸一行星轧制法、上铸法（又称上引法）。这三种方法已经完全产业化，适应不同的投资和生产规模，推动了铜管生产的技术进步。

（５）、重要生产工艺参数和在线质量检查技术发展迅速

在线检查技术使铜加工材的尺寸精度、表面和内在质量水平进一步提高，生产过程自动控制成为现代铜加工生产的重要标志。我国铜加工技术创新概述以及今后发展方向分析（6）

三、技术创新成果

我国铜加工技术创新重要项目简介如下：

１、高精度空调器管（ＡＲＣ）生产技术

目前空调器用高精内螺纹管生产技术在我国已高度产业化，并且基本取代了国外应用的半连铸锭－－热挤压－－高速冷轧管－－盘拉方法，其中重要的技术创新有潜流式联体炉铸造大单重管坯、强力行量轧制、直线式串拉、在线退火、行星球模施压内螺纹成型、在线探伤等一整套技术，并能为生产线配套完事的专用设备，形成了高效、自动化生产的我国方法。

２、潜流式多面多流铅黄铜棒型水平连铸技术　

２００５年，宁波金田铜业股份有限公司完成的“大容量、潜液放流、多面多流、多头黄铜棒型生产技术及环保型自动化生产线“通过了有色金属行业科技成果鉴定，同年获行业科技进步一等奖。这项成果及自动化生产线，具有工艺流程短、环保、节能、产品质量优良、技术指标先进、成本低、成品率高、生产线建设投资少等一系列特点，实现了再生铜原料直接铜合金加工材的连续化、自动化、环保化生产。这项成果及全密封的自动化生产线已获国家专利三项，具有独立知识产权，已构成具有我国特色的“金田法”，为推动循环经济的发展和铜加工技术进步作出了重大贡献。

目前，宁波金四铜业股份有限公司已建成１３条这种方法的生产线，形成２０万吨产能，２００５年使用这种方法生产了９万吨黄铜棒型，直接利用了近１０万吨社会上回收的再生铜原料，为金田公司２００５年销售收入超百亿作出了贡献。

　尽管我们对“金田法”的社会和经济价值还不能深刻地认识到，但是它对铜加工技术进步和铜再生原料利用所作出的重大贡献是不容置疑的，这朵循环经济的奇葩在我国东海之滨已经盛开，这颗闪耀着技术之光的新星正在冉冉升起。该集团董事长楼国强充满豪情地表示：“我们将在现有的基础上，不断推进科技创新，不断把企业做大做强，为建设资源节约型、环境友好型社会作出贡献。”

当前，节约能源和资源是社会发展的主题，建设节约型社会、发展循环经济是国民经济发展的必由之路。众所周知，我国铜加工材产量和消费量均占世界第一位，然而我国铜资源短缺，为满足国民经济对铜的需求，我国已成为世界上铜精矿、粗钢、电解铜和再生铜进口大国。以现在铜的消费水平，地球上可供开采的铜资源大约３０年就将耗尽，因此世界各国铜工作者都把目光投向再生资源的开发和利用，发达国家再生铜的使用已占铜消费的４０％，使用再生铜生产铜加工材与使用矿产新金属相比，能源消耗可下降９０％，成本可降低７０％。为此我国有关部门推出了一系列方针政策，把充分利用再生铜事业作为循环经济的重点项目予以支持，正是在这种历史背景下，“金田法”应运而生。

从技术角度来看，任何一种新方法、新技术的形成和出现都不是偶然的，都需要漫长的积累，都是一个漫长的发展过程，“金田法”也不例外。宁波金田铜业股份有限公司早在１０多年前就在国内钢合金水平连铸的基础上，开始了利用废铜料直接生产铸棒的研究，为解决产量低的问题，由单流铸造发展为多面、多流、一流多头水平连铸；为解决敞开式熔炼合金和通过流槽转运金属液体对环境污染的问题，发展为封闭式、潜液放流式；为提高生产的连续化和自动化，由分体式炉变革为联体式炉，最后形成今天全封闭、全自动化、无污染的自动化生产线，形成了具有我国特色的“金田法”。

 “金田法”由下列主要工序所组成：合金感应熔炼、化学成分监控、合金成分调整、烟尘收集、布袋收尘、合金液体潜液放流式转注、多面多流、一流多头水平连铸、引拉系统、自动锯切、产品自动收集等，这些工序组成了一条自动生产流水线，合金熔炼和水平连铸均处于密封状态下运行，各工艺参数均自动调控，从而实现了从合金配料进入机列到成品产出的自动化、连续化、环保化生产。许多同行业专家在考察之后都为之惊叹，称赞这种方法和技术是铜合金铸造历史上的重大进步。

 “金田法”的科技创新要点主要包括：实现了合金材料直接生产铜加工材，生产过程自动化、连续化、环保化；产品质量符合国家标准规定，可同时生产不同形状、不同规格的铅黄铜易切削棒型材，最多可同时产出６４很棒型产品，堪称世界之最。在管材生产中也取得了重大突破，实现了封闭熔炼和潜液转流铸造，取消了现代技术通用的明流流槽转运方式，防止了有害气体和烟尘排放，减少了金属氧化和烧损；在实现一流多头同时水平连铸中，解决了整体石墨结晶器设计完拉工艺参数调整等技术难题；生产线投资少、工艺流程短、技术指标先进、综合成品率高达９２％，产品成本为常规生产方法的ｌ／２，能耗降低４０％；该生产线同时具有节能、节材、环保等突出优点，生产线适合于采用大吨位感应熔炼炉，目前一条生产线生产黄铜棒型可高达２万吨之多。

 “金田法”的社会意义表现为同时具有节能、节材、环保作用，符合建设资源节约型社会和环境友好型社会的大方向。“金田法”的经济意义表现为技术指标先进、工艺流程短、直接利用合金材料生产铜加工材，已建成的生产线符合产业化要求，实践表明具有重大经济效益。

３、无氧铜潜流铸造带坯——高精冷轧技术　　

无氧铜含氧超标、含氧量分布不均造成电真空构件失效，是世界上难以攻克的技术难题。在我国兴起的联体式潜流铸造技术和装备对攻克这一技术难题作出了贡献。２００５年，江苏万宝钢业集团有限公司的“潜流式无氧铜材生产技术及产业化”项目，通过了有色金属行业科技成果鉴定，被认为是无氧铜生产的重大突破，其成果处于国际领先水平。在此基础上该集团于２００６年又新建两条生产线，形成２万吨产能，为电力行业变压器带生产作出了重大贡献。该技术和生产线建设为万宝钢业集团独立完成，具有原创性知识产权，是铜加工技术创新又一光辉榜样。对这一成果业内的专家认为：这是攻克我国无氧铜生产技术难题的光辉壮举，为我国高精铜板带生产和项目建设提供了一种最佳的工艺路线选择。该集团董事长倪如宝先生充满豪情地表示：“我们将进一步发展这种潜流式生产技术，并不断地扩大合金品种，为我国高精铜板带生产技术作出贡献。”

无氧铜加工材是现代化技术工程中关键材料，特别是在大功率电真空器件中更是不可替代。由于钢与氧的亲和能力很强，氧元素不但在合金熔炼中向铜熔体中扩散，最后以氧化亚铜形式分布在固态铜的晶粒边界，而且在热加工过程中氧也会向铜中渗入，在热变形过程中氧化亚铜的分布是不可控的，含有３０ｐｐｍ氧的铜材，在氢气等还原性气氛中加热时，氧化亚铜被还原，产生水蒸气，导致晶界破裂，从而引起无氧铜电真空器件泄漏。为此，多年来人们一直把无氧钢生产技术作为重要的研究方向，为控制钢材中含氧量作了艰苦卓绝的努力。

江苏万宝钢业集团有限公司攻克无氧铜生产技术的思路是：运用潜流式联体炉生产带坯，在金属流体转炉时取消了流槽方式，防止了流槽转注时吸氧的关键技术难题，确保水平连铸带坯氧含量小于１０ｐｐｍ。其次是取消了热开坯工序，采用高精冷轧方法直接生产无氧铜带材，彻底解决和避免了热加工的渗氧问题，实践表明，这种技术思路是完全正确的。

江苏万宝铜业集团有限公司无氧钢生产技术的技术创新主要表现在以下几点：潜流式水平联体炉铸造和生产无氧铜带坯，带坯规格可达１６ｍｍｘ６１０毫米，卷重４吨，铸造用整体式石墨结晶器，带坯表面光洁、可不铣面而直接冷轧。无氧铜带、电缆带、变压器带生产工艺为：水平连铸一高精冷轧方法与传统的半连续铸锭一热轧一高精冷轧方法相比，具有工艺流程短、成品率高有耗低、建设投资少、建设周期短等明显特点。生产实践证明，水平连铸一高精冷轧方法与传统方法相比节能ｌ／３、成本降低３０％，成品率高达８０％以上。

江苏万宝钢业集团有限公司所发明的无氧铜带生产方法，促进了我国铜加工事业的发展，具有重大意义。

我国铜加工技术创新概述以及今后发展方向分析（7）

４、多线上引大口经无氧铜管技术

青岛宏泰铜业集团经过近十年开发实现了上引铜管技术产业化，采用联体式上引炉同时可上引　６－１２根不同规格管材，最大为￠ｌ０８ｍｍＸ４ｍｍ，管材含氧量均在５ｐｐｍ以下；上引管坯经冷加工后可直接生产铜水管、空调管等产品，目前已建成上引方法管材生产基地，产业化规模、技术经济指标均处国际领先水平。

５、板坯整体铜结晶器的制造

连铸铜板坯铸造用结晶器一直沿用拼装组合方式，即使用四块厚钢板加工组合而成，其缺点是制造周期长，使用寿命低，铸铜速度低。为此，开发了整体铜板式结晶器的制造技术，断面尺寸２００Ｘ５００－６００毫米，板坯整体结晶器的制作采用大直径铜管经特殊液压成型，结晶器具有规定的锥度和弧度，使用实践表明这种结晶器铸铜速度和铜坯质量明显优于组合式结晶器，该项技术和产品都居国际领先水平。

６、水平连续带坯电磁搅拌技术

锡磷青铜带材是重要的弹性元件和电联接件材料，世界各国普遍使用水平连铸带坯一高精冷轧方法生产，但是带坯柱状晶发达、金属锡偏析和反偏析严重，导致带材生产中出现各种缺陷，如何提高带材质量和成材率，是世界各国铜加工工作者重要的攻关课题，其中使用电磁搅拌技术改变带坯结晶组织成为重点方向。“十五”期间，我国首先实现１６Ｘ４５０毫米锡磷青铜带坯结晶过程电磁搅拌，使锡磷青铜带坯晶粒细化，塑性提高，石墨模具使用寿命延长，带材成品率提高，该项技术已处国际领先水平。

７、铜及合金连续挤压技术

使用铜线杆经过连续挤压直接生产各种扁线、型线方法，具有工艺流程短、成品率高的明显优点，目前在我国迅速产业化，已经完全取代了传统的轧制方法，其生产技术和装备已处于国际先进水平，其生产品种正在不断地扩大。

８、铜合金管材　盘式生产技术

铜合金管材盘式生产法具有生产连续化、自动化、成材率高等特点，特别是在铜合金冷凝管生产中具有广阔的应用前景，我国在使用水平连续管坯，经行星轧制和盘拉生产白铜冷凝管技术上已取得重大进展，正在向产业化方向推进。

上述所列举各项技术创新表明，我国在铜加工领域中的技术已经进入自主创新蓬勃发展的重要历史阶段，从而使我国铜加工业产品产量居世界首位，产品品种增加，技术经济指标改善，生产技术进入国际先进行列。

四、我国铜加工技术创新展望

我国铜资源的短缺与需求的增长，国际铜价的高涨，使人们对铜加工业的发展有了更深刻的认识：铜加工将由普通加工业进入精密加工时代，那种以高投入，传统生产技术和装备新建和改造现有企业的方式应重新加以审势，而以实用的创新技术建设高效、专业化的铜加工企业已经显现出了光明的前景。我国铜加工技术创新的方向是：

１、发展短流程生产工艺技术，紧密围绕着节能，节省金属消耗、环境保护方向开展技术创新，在金属压力加工允许的情况下，尽量压缩热加工工序；

２、发展适合我国资源国情和市场需求的铜及合金产品，围绕发展精密铜材品种开展技术创新；

３、近一步发展我国潜流式生产技术，不断扩大在铜加工生产中的应用范围，其重点是高精带材和精密管材生产；

４、研制、开发、生产高效、环保、节能、自动化、连续化、专业化、低成本的铜加工技术装备和生产线；

５、加强铜加工分析测试和在线检查等技术创新；研制、开发、生产先进的、实用的。低成本的分析检测装备和仪器，扭转铜加工先进分析检测装备依靠国外的被动局面；