第一節(jié) 產(chǎn)品原材料生產(chǎn)現(xiàn)狀 分析

一、結(jié)晶器用原料現(xiàn)狀

1、結(jié)晶器材質(zhì)現(xiàn)狀 分析

結(jié)晶器工作條件極端惡劣，其熱通量比鍋爐的熱通量還要大很多。因此要求制作銅管的材質(zhì)在室溫至400℃范圍內(nèi)，有良好的抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、硬度、低延伸率和高導(dǎo)熱系數(shù)。對(duì)現(xiàn)代結(jié)晶器來(lái)說(shuō)，還需要安裝電磁攪拌裝置，因此還要求其具有良好的導(dǎo)磁性，使磁力線易于通過結(jié)晶器壁。

紫銅是公認(rèn)的好材質(zhì)，但對(duì)管式結(jié)晶器破損機(jī)理 研究 時(shí)發(fā)現(xiàn)，紫銅材質(zhì)在高溫下強(qiáng)度和硬度不足，再結(jié)晶溫度比較低，從而易發(fā)生銅管變形以及磨損而報(bào)廢。也有廠家使用磷脫氧銅制造結(jié)晶器銅管，磷脫氧銅(TUP)材質(zhì)性能與紫銅較接近。

現(xiàn)在各國(guó)均在 研究 開發(fā)彌散硬化型銅合金，Cu-Cr、Cu-Ag、Cu-Be、Cu-Zr-Cr等。其中，含銀銅材是在銅中加入0.07%～0.115%的銀。銅中加銀后，雖然導(dǎo)熱性比紫銅略低，但顯著提高了材質(zhì)的硬度和再結(jié)晶溫度，經(jīng)測(cè)量，加銀銅材硬度達(dá)HB85—90，再結(jié)晶溫度達(dá)320℃以上，缺點(diǎn)是成本較高。

國(guó)外也有使用Cu-Fe-P-Sn合金(KT-1)制造結(jié)晶器的。磷脫氧銅、Cu-Ag合金和KT-1這三種材質(zhì)的物性參數(shù)較為接近，列于下表。其中熱膨脹系數(shù)以“Cu-Fe-P-Sn(KT-1)”為最小，也就是產(chǎn)生熱應(yīng)力的因素小。而且KT-1合金原材料經(jīng)濟(jì)，制造方面也沒問題，在神戶鋼鐵公司的使用效果證明，和過去的磷脫氧銅相比，用KT-1做結(jié)晶器，平均壽命可延長(zhǎng)1.5倍。

結(jié)晶器各種材質(zhì)的物理性能

2、結(jié)晶器鍍層現(xiàn)狀

為避免銅管內(nèi)壁的磨損以及防止鑄坯表面產(chǎn)生星裂缺陷，銅管內(nèi)壁要鍍上一層防護(hù)層。通常選擇Cr作為鍍層，其厚度一般為0.06～0.08mm。但是通過 研究 證明，鍍層脫落是銅管報(bào)廢的主要原因。因此，提高鍍層與銅基體的結(jié)合強(qiáng)度可以有效地延長(zhǎng)銅管壽命。

銅管使用后，鍍Cr層從上到下都有微裂紋，且以彎月面附近裂紋最為明顯。也有鍍層被劃傷導(dǎo)致脫落的情況。針對(duì)鍍Cr層存在剝離早的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了深入 研究 ，發(fā)明了以下方法：

(1)共析法：日本川崎鋼鐵公司水島廠的共析法是使百分之幾的Fe和Ni共析。使用證明，Ni-Fe合金做復(fù)層的結(jié)晶器工作面龜裂減少，耐磨性顯著提高，只為鍍Ni層厚度的三分之一(＜1mm)時(shí)，澆注700爐次以上也不會(huì)露銅。

(2)復(fù)層法：即底層鍍Ni，再在Ni外鍍Cr形成復(fù)層。

(3)表面滲鋁法：前蘇聯(lián)采用熱擴(kuò)散法進(jìn)行結(jié)晶器內(nèi)表面滲鋁，結(jié)果熱阻力只是銅壁的7.3%，硬度卻是銅壁的三倍。

(4)近年來(lái)，日本一些鋼廠已研制成功結(jié)晶器多層電鍍法。即在結(jié)晶器下部先鍍Ni，在鍍Ni層上再鍍碳化物和Cr。經(jīng)電鍍的結(jié)晶器，使用次數(shù)由電鍍前200～300爐提高到1000～3000爐。

3、結(jié)晶器長(zhǎng)度

在連鑄機(jī)的發(fā)展過程中，銅管長(zhǎng)度經(jīng)歷了三個(gè)不同的發(fā)展階段：即先長(zhǎng)，再變短，后又變長(zhǎng)。

初期，前蘇聯(lián)以長(zhǎng)結(jié)晶器為主，并且代表了早期連鑄機(jī)結(jié)晶器長(zhǎng)度的發(fā)展方向，當(dāng)時(shí)長(zhǎng)度為1.5m，后又減至1.2m。西歐和美國(guó)則認(rèn)為短好，一般取700～800mm。后來(lái)，前蘇聯(lián)也減至1050～1200mm。但隨著拉速的提高，現(xiàn)代方坯結(jié)晶器銅管又有變長(zhǎng)的趨勢(shì)，達(dá)到900～1000mm左右。

銅管過長(zhǎng)，存在如下負(fù)面效應(yīng)：第一，根據(jù)鑄坯凝固理論和實(shí)驗(yàn) 研究 表明，當(dāng)坯殼厚度速率減慢，加長(zhǎng)結(jié)晶器，對(duì)坯殼增厚也不再起到顯著作用;第二，結(jié)晶器長(zhǎng)度增加，由于氣隙存在，鑄坯周期性脫離一接觸銅管的機(jī)會(huì)增多，而鑄坯表面有回?zé)岬膬A向，使鑄坯凝固前沿受拉形成裂紋，鑄坯出現(xiàn)質(zhì)量問題。第三，結(jié)晶器加長(zhǎng)，摩擦力增加，鑄坯拉漏的可能性也增加了。但若結(jié)晶器太短，坯殼出結(jié)晶器時(shí)太薄而易出現(xiàn)拉漏。

綜合考慮，目前使用的方坯結(jié)晶器通常長(zhǎng)度在700～900mm范圍。但為了提高拉速，DIAMOLD技術(shù)就將結(jié)晶器長(zhǎng)度加長(zhǎng)到1000mm，并取得了大于5m/min的拉速和良好的鑄坯質(zhì)量。

4、結(jié)晶器倒錐度

鋼水在銅管內(nèi)凝固成坯殼，其傳熱路徑依次為坯殼、氣隙、銅管及水冷界面，它們?cè)诳偀嶙柚兴急壤謩e為：坯殼25%，氣隙71%，銅管1%，冷卻水界面2%。有時(shí)氣隙所占熱阻甚至可達(dá)80%以上，可見氣隙對(duì)傳熱起到控制作用。為減少熱阻，提高傳熱能力，使鑄坯形成足夠厚并且均勻一致的坯殼，銅管設(shè)計(jì)過程采用了倒錐度。同時(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)晶器還能提高拉速，達(dá)到高拉速連鑄的目的。

最初的結(jié)晶器是沒有錐度的，因而，易出現(xiàn)漏鋼事故及脫方、角部裂紋等缺陷。隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了單錐度結(jié)晶器銅管，與以前的無(wú)錐度銅管相比，單錐度有較大進(jìn)步，提高了結(jié)晶器傳熱能力，加快了拉坯速度，結(jié)晶器壽命也有了一定的提高，所以得到廣泛的應(yīng)用。但單錐度銅管也存在著一些不足。錐度過小，起不到減少氣隙、改善傳熱的作用;錐度過大，則易引起鑄機(jī)拉坯顫動(dòng)，增加銅管下口的磨損。經(jīng)過理論和實(shí)際測(cè)定證明，當(dāng)采用單錐度銅管時(shí)，由于結(jié)晶器內(nèi)彎月面處熱流量最大，銅管溫度在彎月面以下附近區(qū)域達(dá)到最大值，從而引起管受熱膨脹量過大，造成負(fù)錐度，使坯殼與結(jié)晶器壁之間的相互作用加強(qiáng)，在負(fù)滑脫期會(huì)加重對(duì)鑄坯的撞擊，形成較深的振痕;而深振痕，反過來(lái)又會(huì)引起鑄坯傳熱不良，使鑄坯坯殼過薄，在結(jié)晶器下部會(huì)因回?zé)岫霈F(xiàn)鼓肚，從而導(dǎo)致脫方、皮下裂紋等缺陷。

在理論計(jì)算和優(yōu)化的基礎(chǔ)上，國(guó)外陸續(xù)出現(xiàn)了雙錐度結(jié)晶器和多錐度結(jié)晶器。這些結(jié)晶器的出現(xiàn)，主要是為了克服單錐度銅管存在的不足，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)更高的拉速。

多錐度結(jié)晶器包括三錐度、拋物線錐度及其它類型。多錐度結(jié)晶器的出現(xiàn)，更符合鑄坯收縮變形的形狀，能更有效地實(shí)現(xiàn)均勻傳熱，還能提高鑄坯質(zhì)量，減少結(jié)晶器的磨損。一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的多錐度結(jié)晶器上部從彎月面至銅管變形量最大處的錐度最大，從而較好地克服了負(fù)錐度的產(chǎn)生;中部錐度較小，而下部錐度更小。這種設(shè)計(jì)，使鑄坯坯殼生長(zhǎng)更加均勻，坯殼厚度也有所增加。

近年來(lái)，奧鋼聯(lián)、達(dá)涅利、CONCAST均發(fā)明了新型的高拉速連鑄管式結(jié)晶器。奧鋼聯(lián)開發(fā)的DIAMOLD型結(jié)晶器，它上半部分采用獨(dú)特的拋物線錐度，而下半部分銅管四周邊角被挖去一塊，以減少摩擦，這種設(shè)計(jì)，既減少了拉坯阻力，還有利于形成更加均勻一致的坯殼。應(yīng)用這種結(jié)晶器，澆注115mm×115mm方坯時(shí)，拉速可從2～3m/min提高5m/min以上，并且鑄坯質(zhì)量良好，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

達(dá)涅利開發(fā)的是自適應(yīng)型結(jié)晶器，它與傳統(tǒng)結(jié)晶器最大差別在于其壁厚偏薄，且能借助冷卻水壓力使銅管壁緊貼住鑄坯，從而適應(yīng)并調(diào)整其自身的原始錐度，適應(yīng)鑄坯收縮。對(duì)130mm×130mm的鋼種，拉速可達(dá)4.3m/min當(dāng)將結(jié)晶器加長(zhǎng)到1000mm后，可將拉速提高到6.0m/min。

CONCAST公司設(shè)計(jì)出CONVEX結(jié)晶器銅管，內(nèi)壁面為凸面形，在長(zhǎng)度方向上緩慢變成平面。通過形狀的改變，使鑄坯收縮力和靜壓力的作用相互抵消。這種結(jié)晶器錐度，使坯殼角部和其它部位一樣，緊貼內(nèi)壁以同樣的速度生長(zhǎng)，且生長(zhǎng)速度加快。應(yīng)用這種新型結(jié)晶器，能提高拉速50%～100%，達(dá)到4～5m/min。

以上介紹的幾種結(jié)晶器，在實(shí)際生產(chǎn)中證明，它們均能較好地達(dá)到高拉速連鑄的要求，因此，已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外廠家推廣應(yīng)用。

二、產(chǎn)品原材料生產(chǎn)現(xiàn)狀 分析

從上文 分析 的鋼坯連鑄機(jī)用結(jié)晶器材質(zhì)來(lái)看，銅是主要的原材料，原材料以精煉銅進(jìn)行 分析 。

2003-2011年11月中國(guó)精煉銅產(chǎn)量及同比增長(zhǎng)

                                                                                   單位：萬(wàn)噸

三、產(chǎn)品原材料生產(chǎn)規(guī)模預(yù)測(cè)

2011-2015年中國(guó)精煉銅產(chǎn)量預(yù)測(cè)

                                                               單位：萬(wàn)噸

第二節(jié) 產(chǎn)品原材料市場(chǎng)行情現(xiàn)狀 分析

一、2011年產(chǎn)品原材料價(jià)格調(diào)查

2011年全球基本有色金屬市場(chǎng)價(jià)格整體呈現(xiàn)弱勢(shì)，其中銅表現(xiàn)相對(duì)較好，于一季度創(chuàng)出歷史新高10190美元/噸美元/噸，但自二季度起，銅價(jià)一路走弱。其中，以LME(倫敦金屬交易所)三月期銅為代表的國(guó)際銅價(jià)在2011年演繹了一波過山車行情。2月中旬，LME三個(gè)月銅價(jià)創(chuàng)出10190美元/噸的歷史新高，然而漲勢(shì)未能延續(xù)，之后震蕩走弱。進(jìn)入9月份，受歐美債務(wù)危機(jī)影響，全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇陷入困境，有色金屬價(jià)格劇烈波動(dòng)，10月份銅價(jià)跌至年內(nèi)最低的6635美元/噸，目前維持在7800美元/噸左右。

2011年，全球銅精礦供給偏緊的格局幾乎得到普遍的共識(shí)。據(jù)麥格理數(shù)據(jù)，2011新增的銅精礦產(chǎn)能不足60萬(wàn)噸，即2010年1249萬(wàn)噸的5%，但實(shí)際情況可能遠(yuǎn)低于該水平，預(yù)計(jì)2011年全球銅精礦產(chǎn)量為1580萬(wàn)噸，較2010年下降30萬(wàn)噸或1.9%。

從全球范圍來(lái)看，2010年全球銅消費(fèi)量超過1900萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2011年消費(fèi)可能將突破2000萬(wàn)噸。在2010年基本面已經(jīng)轉(zhuǎn)為短缺的背景下，產(chǎn)量增幅低于消費(fèi)增幅，2011年銅的基本面將短缺40-50萬(wàn)噸。

此外， 海關(guān)數(shù)據(jù) 也顯示，中國(guó)10月精煉銅進(jìn)口升至29.53萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)74%，為去年5月以來(lái)最高水平。較9月進(jìn)口的27.55萬(wàn)噸增加7.2%。1-10月中國(guó)精煉銅進(jìn)口量總計(jì)為210萬(wàn)噸，較去年同期下降15%，部分業(yè)內(nèi)人士表示，10月數(shù)據(jù)超出市場(chǎng)預(yù)期的28萬(wàn)噸，說(shuō)明中國(guó)需求依然強(qiáng)勁，其中電力 行業(yè) 的需求是主要原因。

另外，受銅礦罷工和冶煉產(chǎn)能擴(kuò)張影響，現(xiàn)貨銅加工費(fèi)也出現(xiàn)了大幅下降，目前已經(jīng)降至30美元/噸和3美分/磅，遠(yuǎn)低于2011年上半年的110美元/噸水平，顯示現(xiàn)貨市場(chǎng)銅礦供應(yīng)依然緊漲。

現(xiàn)貨銅加工費(fèi)大幅下降主要是印尼和秘魯?shù)你~礦罷工導(dǎo)致銅精礦供應(yīng)降低、價(jià)格上漲所致。另外，國(guó)內(nèi)精煉銅冶煉產(chǎn)能的擴(kuò)張一方面導(dǎo)致了銅精礦加工費(fèi)用下降，另一方面使得現(xiàn)階段冶煉企業(yè)開工率下滑。對(duì)于多數(shù)冶煉企業(yè)來(lái)說(shuō)，由于銅價(jià)步入相對(duì)低位，出貨積極性受到抑制，出貨放緩后導(dǎo)致的庫(kù)存高企也迫使其降低企業(yè)的開工率。從銅精礦供給的角度來(lái)看及中國(guó)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的背景下，銅價(jià)得到了較好的支撐。

二、2012年產(chǎn)品原材料價(jià)格走勢(shì)預(yù)測(cè)

1、價(jià)格暴跌后廢銅供應(yīng)緊張

不僅銅精礦緊張，廢銅供應(yīng)在下半年尤其是9月份以后也十分緊張。9月份銅價(jià)暴跌對(duì)全球廢銅市場(chǎng)產(chǎn)生了巨大的沖擊，全球范圍內(nèi)的廢銅貿(mào)易活動(dòng)急劇降溫，偏低的價(jià)格使得貿(mào)易商更愿意持有現(xiàn)貨。10月、11月，精銅和廢銅的價(jià)格呈現(xiàn)長(zhǎng)期倒掛現(xiàn)象，這不僅使得采用廢銅為原料的銅冶煉企業(yè)開工率下降，也使一些使用廢銅為部分原料的銅下游加工企業(yè)轉(zhuǎn)向精銅消費(fèi)。

銅礦和廢銅緊張使得精銅生產(chǎn)受到影響，中國(guó)主要以廢銅為原材料的冶煉廠出現(xiàn)減產(chǎn)、停產(chǎn)現(xiàn)象。中國(guó)精銅產(chǎn)量從9月份開始下降，至10月份，產(chǎn)量只有46.97萬(wàn)噸，較8月份的51.8萬(wàn)噸下降10%。對(duì)于銅礦的產(chǎn)量，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，在2012年年底前不會(huì)有大的增長(zhǎng)，這也是業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為銅價(jià)下跌空間不大的依據(jù)，廢銅的供給緊張使得精銅價(jià)格得到支撐。銅礦利潤(rùn)最高，但也意味著價(jià)格不存在成本支撐。

全球宏觀環(huán)境的不穩(wěn)定、銅價(jià)進(jìn)入低位后引發(fā)的賣方惜售心理以及一些投機(jī)資金的介入，這些因素的強(qiáng)烈博弈使得銅價(jià)呈現(xiàn)出當(dāng)前的膠著態(tài)勢(shì)。在本年度最后一個(gè)月里，銅市這種震蕩格局恐難改變。

2、債務(wù)危機(jī)導(dǎo)致銅消費(fèi)增長(zhǎng)放緩

8月份以來(lái)，西方國(guó)家債務(wù)問題不斷顯現(xiàn)，并且開始對(duì)銅消費(fèi) 行業(yè) 產(chǎn)生影響。今年上半年，歐洲和美國(guó)是銅消費(fèi)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?，而隨著歐債危機(jī)的進(jìn)一步蔓延，估計(jì)歐洲銅消費(fèi)很可能走向停滯，全球銅消費(fèi)將受到影響。

最新數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)銅消費(fèi)增長(zhǎng)正在受到歐債危機(jī)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩的影響?？照{(diào) 行業(yè) 是中國(guó)第二大用銅 行業(yè) ，上半年，中國(guó)空調(diào)產(chǎn)量的增幅超過40%，但從9月份開始，空調(diào)產(chǎn)量出現(xiàn)明顯放緩跡象，到10月份，中國(guó)空調(diào)產(chǎn)量已經(jīng)轉(zhuǎn)為同比下降3.83%。

今年下半年電力投資增幅低于上半年的水平。汽車、五金、高鐵等用銅 行業(yè) 表現(xiàn)不佳也為市場(chǎng)所供識(shí)。銅消費(fèi)與宏經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)，在歐洲債務(wù)危機(jī)、通脹、資產(chǎn)減值等問題得到解決前，銅市并不樂觀。

3、2012年銅價(jià)走勢(shì)預(yù)測(cè)

展望2012年基本有色金屬市場(chǎng)，市場(chǎng)供求關(guān)系可能逐漸向?qū)捤煞较虬l(fā)展，其中銅依然可能是最強(qiáng)勢(shì)的有色品種，鋁、鉛、鋅、錫、鎳等品種則相對(duì)較弱。從影響因素 分析 ，全球精銅供給將增加2012年運(yùn)行重心下移、美元走強(qiáng)將壓垮銅價(jià)，而流動(dòng)性對(duì)銅價(jià)仍有一定支撐。由于2012年供應(yīng)增速的提高，預(yù)測(cè)2012年供應(yīng)缺口不到10萬(wàn)噸，小于2011年37萬(wàn)噸。值得注意的是，由于銅價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其生產(chǎn)成本，一旦受重大負(fù)面因素影響，導(dǎo)致包括基本有色金屬在內(nèi)的大宗商品價(jià)格劇烈下挫，銅價(jià)潛在跌幅可能是最大的，因?yàn)殇X、鉛、鋅、錫、鎳等基本有色金屬價(jià)格已接近其生產(chǎn)成本，下跌空間受限。整體上看，預(yù)計(jì)2012年全球基本有色金屬市場(chǎng)可能仍維持弱勢(shì)，呈現(xiàn)先抑后揚(yáng)的特點(diǎn)。

三、原材料行情對(duì)鋼坯連鑄機(jī)用結(jié)晶器產(chǎn)品企業(yè)的影響

1、短期影響

結(jié)晶器銅管是一種用于鑄鋼連鑄機(jī)的配件。鋼水直接澆鑄在結(jié)晶器銅管內(nèi)，在銅管內(nèi)連續(xù)冷卻成型拉出鋼坯，是易耗品，用量較大。

銅管作為結(jié)晶器的配件，短期來(lái)說(shuō)，銅價(jià)的上漲將會(huì)增加結(jié)晶器的生產(chǎn)成本，對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生一定的影響，利潤(rùn)降低。

銅價(jià)的下跌，短期來(lái)說(shuō)，給企業(yè)帶來(lái)的影響不大，企業(yè)的利潤(rùn)將會(huì)有所增加。

2、長(zhǎng)期影響

長(zhǎng)期來(lái)看，銅價(jià)上漲，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本增加，利潤(rùn)下降，一些小型企業(yè)不具備規(guī)模效應(yīng)，不能通過改進(jìn)技術(shù)等方法有效降低成本，給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)很大的困難，甚至將會(huì)導(dǎo)致企業(yè)虧損，面臨破產(chǎn)的可能。

銅價(jià)下降，企業(yè)利潤(rùn)增加，為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額而做出大幅降價(jià)的策略，最終擾亂市場(chǎng)的正常競(jìng)爭(zhēng)，將對(duì)整個(gè) 行業(yè) 的有序發(fā)展產(chǎn)生不利影響。

3、產(chǎn)品原材料成本供需敏感度

由于結(jié)晶器有殼體和配件等構(gòu)成，構(gòu)成原料主要以金屬為主，而金屬的價(jià)格漲跌都很明顯，產(chǎn)品原材料價(jià)格變動(dòng)對(duì)產(chǎn)品的成本影響很大。

第三節(jié) 產(chǎn)品原材料影響因素的應(yīng)對(duì)策略

針對(duì)原材料價(jià)格的上漲，低成本、低廢品率是抗御原材料漲價(jià)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。原材料的漲價(jià)主要是市場(chǎng)因素決定的，是不以企業(yè)的意志而轉(zhuǎn)移的，能不能抗得住原材料漲價(jià)，就得看各個(gè)企業(yè)的“內(nèi)功”，能否消化一部分原材料漲價(jià)引起的成本上漲因素，是企業(yè)“內(nèi)功”強(qiáng)弱的反映。另外，公司可以采取套期保值的方式來(lái)穩(wěn)定原材料的價(jià)格。

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