21世纪全球社会面临的巨大挑战中除了要应对全球变暖带来的威胁,还要为人类未来经济活动方式开创一条可持续发展之路。根据对未来几十年铝业发展的展望,铝将会成为营造可持续发展方案中不可或缺的一部分。
截止到2011年10月31日,全球统计人口数量已经达到70亿。据联合国最新统计,2050年全球人口将达到90亿之多。
当下,所有国家、所有行业和团体所面临的挑战已不仅仅是保障这些人的基本生活需求,而是如何提高人们的生活质量。这意味着在取得社会经济发展的同时,我们既要保持自然生态平衡,还要保证留给后代一个可以赖以生存的自然环境。
人类智慧的各种结晶,包括像铝这样有着用途广泛的工业产品,都将为达到可持续发展目标发挥重要作用。科学发展再生铝行业就是实现上述目的的有效途径之一。
我国再生铝行业基本情况
1. 产量及规模发展情况
我国再生铝产业自上世纪50年代后期起步,到70 年代后期才初步形成雏形,但当时工业基础薄弱,再生铝发展规模较小。直到80 年代,在铝需求旺盛拉动下,中国再生铝企业纷纷上马,众多的小型再生铝厂和家庭作坊式企业如雨后春笋快速发展。90 年代以来,外资进入中国再生铝行业,废杂铝进口数量和再生铝产品出口规模逐年扩大,中国再生铝产业开始加快了与国际再生铝产业接轨步伐。随着经济的快速发展和节约资源保护环境的迫切要求,中国再生铝产业近年来得到迅速发展,再生铝产量已由2002年的130 万吨增加到2011 年的440 万吨,平均年增长率为14.5%。
1949~2011年中国共生产再生有色金属5979万吨,其中2000~2011年生产5120万吨,占新中国成立62年再生有色金属总产量的85.6%;“十一五”期间共生产3033万吨,占新中国成立62年再生有色金属总产量的50.7%; “十一五”期间再生铝产量年均递增15.6% 。2011年主要再生有色金属产量835万吨,其中再生铝产量为440万吨,同比增长10%。
2. 废铝进口情况
与再生铝产量快速增加相匹配的废铝进口量由2002 年的44.70 万吨增加到2010 年的285.35万吨,平均年增长率为26%;2011年废铝进口为269万吨,同比下降6%。废铝进口量占当年再生铝产量的比重由2002 年34.38%增加到2010 年的71.35%;2011年进口废铝占当年再生铝产量的61.14%。
本世纪前11年我国再生铝产量和废铝进口情况见图1所示。
图1 本世纪前11年我国再生铝产量和废铝进口情况
我国再生铝行业依然依赖废铝的进口,且进口废铝的价格在增长,2011年进口废铝的平均价格1719.52美元/吨,同比增长14.12%,对再生铝企业的利润空间在缩小。
3. 国内废铝回收及产业发展情况
国内回收废铝由2002 年的64万吨增长到2011年的180万吨(金属量),年平均增长12.2%。
新一批再生铝企业普遍投资起点较高、规模较大、技术设备较先进,从传统的家庭作坊式生产模式向规模化经营的模式转变。目前,行业内规模最大的上海新格集团公司年产能已达65 万吨,中铝公司已形成年产20万吨等再生铝企业。预计到“十二五”期末,中国再生铝行业将培育出一批规模大、技术装备先进的企业,再生铝产量有望达到600 万吨。
自2008 年金融危机以来,再生铝进入了微利时代或无利时代。1995 年之前,再生铝尚处于良好的赢利时代,行业平均利润率可达10%,随着竞争的加剧,目前行业平均利润不足3%或更低。微利时代如何生存发展考验着所有企业。
世界经济的发展存在诸多不确定性,复杂多变,特别是欧洲债务危机等,造成世界性的经济萧条,中国经济的发展也将放缓,同时也不排除局部战争爆发的可能性等等,这些都给我国再生铝行业的发展带来了诸多挑战。
我国近11年原铝的供应量及消费情况
我国进入21世纪,原铝产量得到快速发展,近11年原铝产量年平均以18.4%的速度递增,2010年中国原铝产量达1613.6万吨,占全球原铝产量的40%。2011年中国原铝产量1806万吨,同比增加11.5%,约占世界总产量的40.6%。
同期,由于我国经济的高速发展,铝的消费也处于高速消费阶段,根据测算,近11年我国原铝消费年平均以16.6%的增速消费;其中,2010年中国原铝消费1580.3万吨,2011年中国原铝消费约1800万吨。
我国本世纪前11年原铝供应与消费量见图2所示。
图2 我国本世纪前11年原铝供应与消费量
我国原铝的供应和消费都处于高增长期,对再生铝行业的发展具有促进作用。
国家政策对再生铝行业发展的影响
国家为了促进再生铝行业的科学发展,先后出台了《再生有色金属产业发展推进计划》和《有色金属工业“十二五”规划》。
在国家有色“十二五”规划中,产量目标:十种有色金属产量控制在4600万吨左右,年均增长率为8%,其中精炼铜、电解铝、铅、锌产量分别控制在650万吨、2400万吨、550万吨和720万吨,年均增长率分别为7.3%、8.8%、5.2%和6.9%。
有关再生铝的相关内容为:“‘十二五’期间,国家加快淘汰落后产能,就再生铝行业而言,将淘汰利用坩埚炉熔炼再生铝合金、1万吨/年以下的再生铝、4吨以下反射炉再生铝工艺及设备。”
到2015年,主要再生有色金属产量达到1200万吨,其中再生铜、再生铝、再生铅占当年铜、铝、铅产量的比例分别达到40%、30%、40%左右。
国家《再生有色金属产业发展推进计划》和《有色金属工业“十二五”规划》对发展有色金属行业有着积极的意义。但在有色“十二五”规划中存在众多之处值得商榷,规划与客观现实发展差距较大;指标数据整体存在诸多矛盾等等。仅就再生铝行业的发展而言,基本对行业的发展影响不大。
对我国再生铝行业未了发展的预测
1. 我国“十二五”期间废铝回收量和回收增长率
按照国内2010年国内废铝回收量108万吨、铝产品使用寿命15年、可回收利用率80%计算,我国“十二五”期间国内将回收废铝总量约990万吨,废铝回收量年平均增长率为21%左右。
2. 我国“十二五”期间再生铝产量预测
根据我国目前现有的、正在建的再生铝生产企业发展的实际情况,考虑到我国相关产业的发展情况,如交通运输业、建筑业、机械制造业的情况,经测算,到2015年我国再生铝的产量有望达到600万吨,“十二五”期间再生铝的产量年平均增长约8.4%。
3. 我国“十二五”期间废铝进口量预测
2010年中国从国外进口废铝285万吨,根据上述有关测算数据,同时考虑到国际范围内有关废铝的产生量及去向等问题,我国在“十二五”期间,需求废铝进口量在1560万吨左右,进口量年平均增长3.1%。也就是说,我国在“十二五”期间是世界上最大的再生铝生产大国,也将是世界最大的废铝进口国,废铝的进口是满足我国再生铝行业生产的原料来源保证措施。
我国再生铝行业生产技术的总体状况
我国虽然已成为全球最大的再生铝生产国,但其生产技术水平与发达国家存在较大差距,但我国再生铝企业投资低、人工成本低、环保压力相对较小(主要环保标准不严格、执行力不强)。
我国在再生铝生产技术上的差距,主要在如下2个方面:熔炼技术和分选、除杂技术。
1. 再生铝熔炼技术
在世界上,再生铝的熔炼主要有高效循环反射炉熔炼技术、双室炉熔炼技术、水平回转炉熔炼技术、倾斜式回转炉熔炼技术、感应炉熔炼技术、反射炉熔炼技术和坩埚炉熔炼技术等。其设备见图3所示。
图3 世界再生铝主要熔炼设备
国外较普遍采用了高效节能熔炼炉、高效燃烧技术及热回收燃烧炉,热效率达到85%—90%。目前,我国再生铝大部分是以反射炉熔炼为主,原因是反射炉本体设备简单、造价低、便于操作和掌握,但反射炉热效率低(大都低于30%)、能耗高、操作环境较差、烧损偏大。
由于我国再生铝行业的特殊性,还有相当部分采用落后的坩埚炉熔炼技术。
2. 分选、除杂技术
我国在废铝分选和在线除杂技术方面,与世界先进水平相比差距较大,主要体现在:
在分选方面,我国几乎全是依靠人工分捡;
在配料方面较为粗糙,没有精打细算,没有采用先进的计算机管理系统;
熔炼时几乎没有进行在线除杂处理等。
而国外发达国家在废铝的分选方面实现了机械化,图4就是将各种破碎的废铝一起进行分选,将铁等重金属、铝、木头塑料等轻质材料进行了机械分选。
图4 废铝分选机示意图
图5 在线除杂设备示意图
在再生铝的生产过程中,采用图5所示的在线除杂装置,可以将该装置直接连接在熔炼炉之后进行在线除杂,取消熔体保温炉,达到了节约投资,降低能耗的效果。同时,该在线技术可以生产高纯洁度要求的航天航空用优质铝合金铝锭,其技术处于世界领先地位,其重要特性有:
除气率高,使用该装备可使熔体在线氢含量由0.39cc/100gms 降低到0.1cc/100gms以下,除气率达75%以上;有效除去金属和非金属杂物:有效除去碱金属,使用后 使K+、Ca++、LI+、Na+离子等碱金属离子达到1ppm以下;有效除去各类化合物,使用后,产品可通过美国航空航天业A级或AA级探伤,如7075合金A级控伤合格率可达97%,AA级控伤合格率达92%。
我国再生铝行业存在的主要问题
尽管我国再生铝行业得到了快速发展,但在发展过程中尚存在诸多问题,主要有:
产业集中度低,亟待建立行业准入制度;回收体系有待建立。
欧、美国家已建立了完整的废铝回收体系,旧废铝能够按照废铝品质的不同进行回收和仓储,建立有专门的废铝处理站;新废铝能够与再生铝加工厂建立有序的较稳定的分类和严格的物流循环。而中国废铝回收市场基本处于无序状态;
技术装备水平落后,环保需加强;综合能耗、污染物排放、资源回收利用率等关键指标落后。
发达国家对再生铝行业制定了严格的环保法规和监督机制,比如欧洲的标准:烟尘物不超过10mg/m3、工业排水污染物不超过10ppm/l;其再生铝厂家均采取了先进的环保技术(如废热利用技术、烟气净化技术、盐饼和废渣综合处理技术等)。目前我国的再生铝行业个体作坊式依然较多,污染严重、烧损较大,政府也缺乏有效监管。
发达国家普遍采用先进设备和技术对各种废铝进行预处理,除按分类打包外,要对含有油、水、铁等杂物的废铝进行切屑、干燥、净化、除杂、分检处理;而我国尚没有一家对此采用先进技术进行处理。
在再生铝的熔炼技术上,国外普遍采用了高效节能熔炼炉,如侧井反射炉、处理铝渣的倾斜式转炉(热效率达90%)、在线除杂除气装置、现代化自动控制的铸造结晶技术、高效燃烧技术等;而我国熔炼技术、除杂、铸造技术十分落后,熔炼炉的热效率在25%~30%,能耗高、烧损大、浪费严重,生产的产品质量差。
国外的再生铝厂普遍能够生产高强度的大规格的满足航天航空、军事领域需求的铝合金,如生产7×××系列、2×××系列的大板锭和直径在1080mm的圆棒;在我国再生铝企业大都是初级产品。
废旧金属原料供应紧张;欧、美再生铝厂都建立了较广泛的用户体系,具有良好的长期的销售网络。而我国与之相比差距较大。
我国再生铝行业发展前景展望
未来10年中国铝消费仍处于较高消费的增长期,对铝的需求和消费仍将并继续保持约占全球铝消费的40%左右。
在今后相当长的时间内, 中国仍将是全球最大的原铝生产国、最大废铝生产国、最大废铝进口国、最大铝消费国。
到2015年,中国再生铝产能有望突破620万吨/年,产量达到600万吨/年,再生铝产量年均以8.4%的速度增长。
中国废铝将逐步进入回收期,到2013年将是我国汽车报废量开始突增之年,预测本世纪15年,国内废铝供应量以约9.2%的速度递增。
未来,中国再生铝产业的废铝来源依然需要进口支持,”十二五”期间,中国进口总量约在1560万吨,但相比前些年,进口量增速将减缓,年均在3.1%左右。
中国政府将对再生铝行业将逐步加强管理,特别是在准入制度建设、淘汰落后产能和加强环保措施与监管方面。
作者为中国有色金属工业集团教授级高级工程师
(责任编辑:朱竹)