中國是用銅大國，2014年銅消費(fèi)量約850萬噸。其中作為用銅大戶的中國電纜工業(yè)用銅量占中國總用銅量的60%以上，約占世界銅導(dǎo)體總用量的1/3。
但中國銅的資源嚴(yán)重缺乏，對外依存度高達(dá)75%。以廢雜銅為原料的再生銅，環(huán)境污染小、精煉過程簡單，能耗低，是彌補(bǔ)我國銅產(chǎn)業(yè)原料短缺的重要途徑之一。如何更好地利用好廢銅資源，也成為近年來行業(yè)攻關(guān)的重點(diǎn)之一。
在近日舉行的“2015新材料國際發(fā)展趨勢高層論壇”上，中國工程院院士黃崇祺告訴記者，由其任技術(shù)總指導(dǎo)的國家科技支撐計(jì)劃“廢雜銅直接制桿國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”課題去年已通過國家驗(yàn)收，課題研究在國內(nèi)真正首次系統(tǒng)地解決了廢雜銅火法精煉直接制桿中存在的各種技術(shù)難題。同時(shí)，通過引進(jìn)、消化吸收現(xiàn)時(shí)國際上最先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)及裝備，并將課題組獲得的科研成果及時(shí)融合在原有生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)了集成再創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了一條全新的生產(chǎn)線，穩(wěn)定提高了產(chǎn)品質(zhì)量和“三性”性能，為推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
黃崇祺院士介紹，該條生產(chǎn)線是國內(nèi)廢雜銅直接制桿領(lǐng)域第一條高端裝備生產(chǎn)線，融合了國內(nèi)外最新的工藝、裝備、輔助設(shè)施、自動(dòng)控制；幾十年來在我國首次實(shí)現(xiàn)連鑄自動(dòng)液位控制，從而降低勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
同時(shí)，由于生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、在線的質(zhì)量控制，保證了穩(wěn)定生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，提高了產(chǎn)品的“可軋性、可拉性、可退火性”。此外，采用的先進(jìn)高效的氣體凈化技術(shù)、燃燒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC界面操控，具有強(qiáng)化冶煉、高效除雜、綠色環(huán)保、低能耗的顯著特點(diǎn)，天然氣消耗指標(biāo)為100m3/t銅桿左右，與傳統(tǒng)廢雜銅-陽極銅-電解銅-反射爐熔煉-國產(chǎn)連鑄連軋生產(chǎn)線制桿相比，節(jié)約能耗約一半。
由于廢雜銅品種多樣、成分復(fù)雜，而制造電工用的銅桿，對廢銅原料和預(yù)處理要求較高，如分揀、分類、分離不清，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和利用效率。為了解決這一問題，項(xiàng)目組自主研制了原料爐前預(yù)處理裝備，建立了廢雜銅原料分類及管理體系；在廢雜銅雜質(zhì)復(fù)雜多變、連續(xù)生產(chǎn)的情況下，改進(jìn)并實(shí)現(xiàn)了快速除雜的新工藝；對連續(xù)生產(chǎn)線爐組進(jìn)行了升級改造，成功地使用含銅量96%及以上廢雜銅，通過豎爐、精煉爐、保溫爐可連續(xù)供應(yīng)穩(wěn)定的電工用銅水，為國內(nèi)首次使用低品位廢雜銅在連續(xù)爐組生產(chǎn)線上應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。
黃崇祺院士表示，含銅量大于等于96%的廢雜銅，用該生產(chǎn)線通過火法精煉連鑄連軋生產(chǎn)的銅桿，其產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國家電線電纜檢測中心檢測，完全達(dá)到國家和行業(yè)（GB、YS）標(biāo)準(zhǔn)要求；最好的機(jī)電性能指標(biāo)如扭轉(zhuǎn)、延伸率、銅粉量和含氧量等，可與國標(biāo)牌號為T1的電解銅桿相媲美。
此前，由于廢雜銅直接制桿行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，一些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的直接再生銅桿“魚目混珠”，給再生銅桿市場造成混亂和沖擊。為了規(guī)范行業(yè)直接再生銅桿產(chǎn)品質(zhì)量，課題組在國內(nèi)首次建立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量評估體系，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不僅填補(bǔ)了行業(yè)國內(nèi)空白，也為保證制品的機(jī)電性能和加工工藝性能創(chuàng)造了條件；而生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品應(yīng)用三結(jié)合的再生銅桿質(zhì)量評估體系的建立，能有效地綜合評估國內(nèi)再生銅桿質(zhì)量水平的優(yōu)劣，促進(jìn)再生銅桿產(chǎn)品質(zhì)量和行業(yè)技術(shù)水平的提高。
黃崇祺院士表示，廢雜銅直接再生銅不僅用于桿和線，亦可用于制棒、制管和型材生產(chǎn)。接下來，應(yīng)把近年來獲得的創(chuàng)新成果“電工用廢雜銅火法精煉直接再生高導(dǎo)電銅桿12萬噸生產(chǎn)線及示范工程”推向市場，使優(yōu)質(zhì)的再生銅桿進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。
黃崇祺院士指出，由于我國的再制造業(yè)起步比國外晚了20多年，目前仍存在一些問題有待改進(jìn)，尚需完善下列工作：一是要立法，完善再制造業(yè)的法律法規(guī)建設(shè)，明確各方責(zé)任，推行“延伸的生產(chǎn)者責(zé)任制”，形成基于生產(chǎn)-消費(fèi)-回收-再制造全生命周期的閉環(huán)系統(tǒng)；二是要采取激勵(lì)手段，開展電子廢棄物的回收工作，解決再制造業(yè)的無米之炊現(xiàn)狀；三是要加強(qiáng)對再制造業(yè)的監(jiān)督指導(dǎo)，特別是對質(zhì)量的全過程服務(wù)保障，使產(chǎn)品再制造與產(chǎn)品全生命周期服務(wù)組合起來，提升產(chǎn)品質(zhì)量，為消費(fèi)者創(chuàng)造價(jià)值；四要提高進(jìn)入“再生制造業(yè)的門檻標(biāo)準(zhǔn)”，為保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，對“電工用再生銅桿要實(shí)行生產(chǎn)許可證制”。