利用废旧铝材年产10万吨铝合金锭建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

利用废旧铝材年产10万吨铝合金锭建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

而铝是应用得比较成熟的轻量化材料。 近 20 年来，铝在汽车上的用量和在汽车材料构成比中所占份额都有明显的增加。 由铝合金制造的零件已经遍及汽车的发动机、底盘、车身等各个部分，甚至在国外已有全铝汽车面世铝是轻量化首选材料，在高张力钢板、铝、塑料制成的轻量化材料中，铝起到了特别重要的作用。 用于汽车上 的铝合金大体上可分为铸造铝合金、变形铝合金和铝基复合材料。 铸造铝合金在汽车上主要用于发动机、传动机构、转向系统、制动器、行走系及各种附件。 在汽车工业发达国家，汽车用铝铸件占到各类铝铸件产量的大半。 例如日本，铝铸件的 76%、压铸件的 77%为汽车铸件。 在美国和欧洲，保险杠、油箱也将钢板改用为铝合金，保险杠用的新铝合金也多次被开发。 因此，未来汽车的材料构成比例中，欧美地区的铝将成为主要材料，如在德国的试验车中，铝合金使用率已达到全体材料的30%。 铝的导热性好，是制作制冷设备、散热器、热交换器的好材料。 活塞使用铝是 轻量化效果最好的例子。 用铝铸造或压铸成型的活塞、气缸盖、气缸体等零件与铸铁相比，铝的导热性能约高三倍，因而最适于必须要散热的热交换器零件上。 这也是铝活塞所要求的特征。 由于铝的熔化温度低、流动性好，故易制造复杂形状的零件。 根据表面处理及使用条件，可直接作为轴承面使用，也可用于气缸体。 电器和无线电工业根据铝的导 14 电性好这一特性，广泛地用于制造电线、电容器、整流器、器配件、无线电器材等。 此外，铝线比较容易冷却，能相对地支持更大的电流，更具有经济性。 机械制造业广泛用铝和铝合金制造车轮、轮、离心机、通风机、起重机及泵 的零部件，活塞发动机气缸等。 这是因为铝及其合金不但密度轻而且能达到要求的强度，从而能降低在运转中的量消耗或者在使用相同能量的条件下大大地提运转速度，同时也有可能延长机件的使用寿命。 机器和机械的质量和尺寸减小后使其适于生产、运输、安装和操作。 铝和铝合金已成为制造飞 机、汽车、船舶、拖拉机、机动车辆等不可缺少的料。 在日本，铝铸件、压铸件占汽车全部铝用量 90%以上，而在美国，轧制铝的用量比例很大，约 40%以上。 此外还有锻造铝及其合金。 铝用量的增加主要是气缸体、散热器、车轮、保险杠、车身外等零件铝化倾向增强所致。 铝材在汽车主要零部件上的应用 对于未来汽车，现在迫切需要研究的是环境污染、安全性和降低燃料消耗量的问题。 与地球的温室化、大气污染相对应得轻量化技术被提到相当高的位置。 铝合金是促进汽车轻量化最重要的材料之一，研究表明，汽车每使用 1kg 铝，可降低自身质量 ，减重效应高达 125﹪。 同时在汽车整个使用寿命期内，还可减少废气排放 20kg。 即用铝的减重和排放效果比为 1::20。 铝合金代替传统的钢铁制造汽车，可使整车质量减轻 30﹪ ～ 40﹪ ，制造发动机可减重 30﹪ ，制造缸体和缸盖可减重 30﹪ ～ 40﹪。 铝 质散热器比相同的铜制品轻 20﹪ ～ 40﹪ ，轿车铝车身比钢材制品轻 40﹪ 以上，铝合 15 金代替铸铁和钢材制品件有显著的减重效果，汽车铝合金车轮减重效果也是很明显。 汽车自重降低，能耗必然下降，使 CO CO、NO2 等有害物质排放减少，大幅度减轻汽车对空气污染，改善人类生存环境，有极好的经济效应和社会效应。 因此，铝合金材料对促进汽车轻量化、降低能源消耗和改善人类生存环境贡献很大，使现代汽车用材料的方向。 另外铝合金的回收率很高，目前国外可达 80﹪ 以上， 60﹪ 以上的汽车用铝合金材料为再生铝，回收生产 1t 铝合金要比重新生产 1t铝合金少耗能 95﹪ ，可节约大量能源。 用于汽车工业中加工铝合金所需的工装设备投资要比钢、铁少得多。 同时，汽车铝制车身框架以铝挤压型材为主，焊点少，减少了加工程序，提高了装配效率，也减少了制造成本。 目前世界汽车行业 应用铝材的情况 据有关资料预测：铁基合金在汽车上的应用将在同更轻质的铝合金竞争中明显落于下风。 汽车上使用的铝合金首推铸造铝合金、锻造铝合金和铝合金冲压件。 今天汽车用铝已经站到了交通工具制造业用铝的 80%以上，远远超过了飞机制造业的需求。 但是目前每辆汽车上使用的铝还是比较少的，如美国每辆汽车上 所使用的铝在 10%以下，而在俄罗斯这一比例仅为 %。 这是因为铝合金通常要比传统钢铁贵 45 倍。 但许多专家认为：在未来几年，车用铝合金的需求量将逐步增加。 汽车非承载元件的质量将由此减少 2/3，承载元件的质量将减少 1/3～ 1/2。 （见表 12 ） 16 表 12 近几十年汽车铝材的应用范围及使用量 年份 应用范围 单车使用量 （ kg） 19751980 活塞、缸套、缸盖、油底壳、车轮、变速器壳 33 19811985 加上散热器、空调 43 19861990 加上变速器、水泵壳体 、机油泵壳体、发动机进气歧管 72 19911995 加上车轮悬架平衡臂、板簧支撑架、发动机支撑架、前桥、燃油箱、储气管、凸轮轴支撑架、蓄电池箱 89 199620xx 加上车门及其他车身元件、座椅、仪表板、转向柱、安全气囊支架、油门及离合器托架 94 20xx20xx 加上车身空间框架 156 国际车用铝合金大会专家所作出的预测也证实了这一点：到20xx 年时，每辆轿车铝合金的使用量将达到 200kg，也就是说将比20xx 年增长 30％ 50％。 车用铝合金产品可以分为铸造铝合金、锻造铝合金以及铝 合金板材。 20xx 年铸造铝合金的质量占整车质量的 4％，到 20xx 年时，这一比例已经上升到了 8％。 锻造铝合金的这一比例由原来的 2％上升至 6％．而铝合金板材由 ％上升到了 4％。 车用铝合金的使用量逐年上升的趋势，并不是近几年才出现。 早在上世纪七十年代初期，汽车活塞、缸套、缸盖、减速器壳体以及变速器壳体就开始采用铝合金制造。 比如， 4 缸发动机铝合金缸盖的质量就比原来减轻了一半。 在美国通用公司和福特公司 1990 年生产的轿车中，搭载安装了这种新型缸盖的发动机就占了 1/5。 1995 年这一比例更是上升至 40％， 17 20xx年时增加到了 70％，而 20xx 年则达到了 95％。 在车用铝合金领域，西欧也不甘示弱。 1985 年西欧 70％的汽车装配了铝合金散热器，到 1996 年时更是达到 100％。 铝合金在汽车零部件制造领域找到了广阔空间。 特别是汽车车轮采用铝合金铸造后，质量减轻了 35 kg 40kg,这就减轻了车辆悬架系统和制动系统的负荷。 锻造铝合金也在这几年获得了广泛的应用，独立悬架的横臂、转向节臂采用锻造铝合金。 从整体上说．在目前大批量生产的轿车和轻型 (小于 )载货汽车上，铝合金铸件的使用情况是：传动系统、缸套、缸盖、活 塞发动机进气歧管占了 ％，散热器占了 12％ ， 车轮占了 ％。 锻造铝合金的使用情况是：底盘及悬架系统占了 ％ ， 车身覆盖件(发动机盖及行李厢盖 )占了 ％，车身受力元件占了 ％ ， 保险杠占了 ％。 据专家预测，到 20xx 年时，铸造铝合金的使用比例为 69％，铝合金板材占 ％，铝合金冲压件占 ％，还有 ％的是锻造铝合金其它部件。 使用最为广泛的当属 20xx 系和 6000 系铝合金，这两种铝合金的硫含量不超过 ％。 更具体一点说．英国、德国、美国和日本主要使用 AlSiCu系铝合金 ，它能较好地满足液态模锻的要求。 复合铝合金在最近几年来也受到了汽车研发人员的重视。 奔驰公司生产的 Smart 微型轿车的减振柱采用铝合金制成，但后轮制动鼓采用填充了碳化硅的复合铝合金铸造而成，极大地提高了制动系 18 统的摩擦系数和导热性能。 目前，车用铝合金主要有 20xxAlCu系， 5000AlMgMn系以及6000AlMgSi系 (见表 13)。 虽然它们的成型性能要比钢差，但经验表明可以通过热处理来消除这一缺点。 表 13 不同车用铝合金的性能与应用范围 系列 性能 应用范围 1000 铝含量 99%以上，机械强化处理，抗腐蚀性好，导电导热能力强 内饰件、标牌、热压管、冷凝管翅片 20xx 含合金元素铜，热处理后屈服点和低碳钢的一样，时效处理强化，与6000 系或 7000 系铝合金联合使用能提高抗腐蚀性 车身内外覆盖件，支撑件 3000 含镁、抗腐蚀性及成型能力好，不能热处理强化 内饰件、冷热系统散热器、冷凝器硬管 5000 含镁，不能热处理强化，中高强度，焊接性及腐蚀性好 内饰件、覆盖件、保险杠、载货汽车车身板件、车身内板、隔热板、焊接件、车轮、发动机支架 6000 含镁、硅，可热处理 强化、使用范围广（特别是 6061 合金）具有良好的成型性能及抗腐蚀性能、强度高 车身板件、保险杠、支撑件、挤压件、万向轴、万向节叉、保险杠支撑架、制动片、燃料供给系统支撑架、行李箱搁板 7000 主要成分是锌，可热处理强化、强度高，有时可添加镁和铜 座椅导轨、保险杠、保险杠支架、冷凝器和散热器翅片、头枕支撑杆 另外 ， 铝合金在载货汽车以及客车上的应用愈来愈多。 现在铝合金不仅用来制造发动机的缸体，而且还被用以生产齿轮、罐式车的罐体，甚至载货汽车的车身。 从而减轻了汽车的整体质量，提高了车辆的承载能力和运输效率。 综上所述．铝合金将在汽车制造领域得到广泛应用，并将稳定地扩大在汽车上的使用量。 我国汽车产业现状及发展趋势 自改革开放以来，随着我国经济的高速发展和人民生活水平的 19 不断提高，对汽车的需求呈强劲增长之态势。 据有关资料表明，20xx 年中国汽车产销分别为 万辆和 万辆，同比分别增长 ％和 ％。 其中乘用车产销分别为 万辆，同比分别增长 ％和 ％ （轿车产销分别为 万辆和 万辆， 同比分别增长 ％和 ％ ） ；商用车产销分别为 万辆和 万辆，同比分别增长％和 ％。 表现出强劲的发展势头。 根据以上分析情况， 按目前每辆轿车消耗 160 公斤合金铝计算，仅国内轿车年消耗合金铝就达到 153 万吨，市场前景十分广阔。 二 、 铝合金在 其他 领域的应用 建筑铝型材 ： 据有关方面统计，目前我国建筑能耗约占全国总能耗的％，我国城乡既有建筑总面积大约有 400亿平方米，建筑能耗相当可观。 目前我国居住建筑的单位总能耗是国外发达国家的 3倍左右，外窗能耗是国外先进国家的 ～ 倍，门窗 空气渗透率为国外先进国家的 3～ 6 倍。 据专家分析，我国公共建筑和居住建筑全面执行节能 50%的标准是现实可行的；与发达国家相比，即使在达到了节能 50%的目标以后仍有约 50%的节能潜力。 随着世界节能指标的不断提高和节能技术的改进，我国建筑节能工作任重而道远。 据统计，在大多数建筑的门窗、墙体、屋面和地面四大能耗部分中，门窗的能耗约占到 50%。 因此，提高门窗、幕墙的保温性和气密性是实现建筑节能的关键所在。 铝合金门窗重量轻、强度高、使 20 用性能好、装饰强、经济耐用、无污染能回收再利用是我国主要的建筑门窗产品，市场占有率 约 55%。 本项目生产的铝合金能为推进我国建筑节能发挥重要的作用。 铝合金产品在建筑方面也具有很好的市场前景。 中小电机外壳 : **是中国“中小电机之都”、“中小型电机出口基地” ， 中小型电机产量约占全国的三分之一， 20xx 年电机电器产值达到 170 亿元 ，铝合金电机外壳约占电机产值的 10%即 17 亿元。 随着电机电器产业的不断发展， 为铝合金压铸件提供巨大的市场空间。 特别是欧美市场对电机、水泵壳体普遍要求采用有色合金，因此铝合金市场前景广阔。 21 第三章 建设规模与产品方案 一、 建设规模 根据企业情况，结合市场 需求预测，综合考虑资金、能源、费用、未来的发展等因素， 本项目 拟征地 33350m2，建设 熔炼浇 铸 车间11520m原料库 20xxm成品库 20xxm办公楼 4500m职工宿舍楼4050m2 等 ，购置熔炼连铸设备、检验设备以及变压器等配套生产设备，年产 100000 吨各种型号汽车、电机、建材用铝合金锭。 二、 产品方案 根据市场分析， 确定 生产规模为年产 100000 吨各种型号汽车用、电机用 、建材用 铝合金 锭，其中生产 汽车用 铝合金 锭 20xx0 吨 、电机用 铝合金锭 30000吨 、建材用 铝合金 锭 50000吨。 22 第四章 厂址选择 一、 厂址所在位置现状 地点与地理位置 项目建设地点选择在 **工业园区 ， **县位于 **省东南部，地处 **金三角中心结合部，东连 **，南邻 **，西接 **和 **，北靠 **，素有“闽南宝地”之称。 东到 **市区 50 公里，南到 **市区 17 公里，距县城 50 公里以内拥有机场、港口、铁路、高速公路、国道、省道，厦成、福广两条过境高速公路开工建设，在 **县域设有 2 个枢纽互通、 4 个落地互通，内外交通十分便捷，是一个典型的城市近郊县。 自然条件 “七山一水二分田”是 **土地结构特征。 土地面积 平方公 里，其中耕地 万亩，林地园地 万亩，农业人口人均耕地 亩、山地 亩。 整个地形呈蒲扇状，东、西、北三面青山环抱，南部多平原，山地、丘陵、平原错。