6月6日,在SMM于浙江宁波主办的2024SMM压铸产业高峰论坛上,安徽铜冠有色金属(池州)有限责任公司副总经济师张坤表示,随着国家环保政策对锌合金生产要求越来越严以及成本竞争,锌合金生产将逐步向阴极锌-锌合金一体化发展,一些产量小,能耗高、烧损大、污染大的生产工艺和设备必将淘汰。未来,锌合金压铸行业的产品将越来越趋向于多元化,业界的技术水平越来越高,产品质量会稳步提高,竞争与市场将进一步合理化。
锌合金概述
锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。
分为变形锌合金与铸造锌合金两类。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好在汽车零件件、五金件、建筑行业、装饰品等行业应用很广,目前正朝医用可降解锌合金领域开拓。
优点
熔点低、流动性好、加工成本低、在大气中耐腐蚀、残废料便于回收和重熔。
缺点
塑性差、蠕变强度低、易发生自然时效引起尺寸变化。
锌合金行业现状
起源发展
19世纪末20世纪初,锌合金在工业上得到大规模应用;二战期间,德国缺少铜资源,利用锌合金代替铜合金做耐磨零件;20世纪50年代末,国际市场上铜资源紧张,锌合金得到重视,并发明了几种典型的压铸锌合金。
中国锌合金发展背景
目前中国锌冶炼厂面临下游消费增长空间不大、原料市场竞争激烈、精矿加工费快速下跌、冶炼出现亏损的困境,拓展锌合金市场成为锌冶炼厂几乎唯一延伸产业链、提升附加值的选择。通过生产锌合金能够加强与大型钢铁公司的长期稳定关系,从而稳固自己成品销售渠道,增强企业抗市场波动的能力。同时,基于未来锌合金需求继续增长的预期,锌冶炼厂镀锌合金生产呈普遍化趋势,直接生产锌合金能够及时了解主流镀锌市场需求变动,引导冶炼厂产品研发方向,实现持续的技术创新。因此,目前主要锌冶炼厂已经都具备锌合金生产能力,总产量和锌合金产量比重呈提高趋势。
目前,锌产业链上几乎没有高附加值的深加工产品存在,镀锌和压铸领域所用锌基合金、锌粉以及化工领域所需要的锌盐,附加值本来就小。随着国内锌消费空间的缩小,普通锌锭生产规模天花板也即将出现,主要冶炼厂普遍将关注点转向锌合金生产,包括热镀锌合金和压铸合金。
我国的压铸行业历经四个发展阶段,从19世纪50年代的萌芽期到如今本世纪的高速增长期,得益于国民经济的快速发展,在我国汽车工业高速增长的背景下,汽车压铸件产销量随之大量增加,已经达到了一定的规模。
目前锌冶炼企业自产或外购锌生产锌合金的趋势明显,各锌冶炼企业也逐渐从只生产锌锭转向生产合金,生产锌合金的企业呈增加趋势。随着国家环保政策对锌合金生产要求越来越严以及成本竞争,锌合金生产将逐步向阴极锌-锌合金一体化发展,一些产量小,能耗高、烧损大、污染大的生产工艺和设备必将淘汰。
0#锌锭:生产以国内冶炼厂为主。国内冶炼产能约620万吨。消费群体主要为电镀、合金、镀管、镀件、喷涂、电池等为主。
热镀锌合金:生产以国内冶炼厂为主。目前国内生产产能约180万吨,冶炼厂涉及产能110万吨。
批量镀锌用合金:行业集中度低,以民营企业为主,冶炼厂涉及较少。目前国内产能大约17万吨/年。产品具有差异化。
压铸锌合金:压铸锌合金的国内产能约为180万吨,其中冶炼厂占比约为30%。涉及锁具、卫浴、门窗五金、箱包五金、服饰配件、玩具、电子元器件、工艺品等各个行业。
目前压铸锌合金可持续发展思路
落实“双碳”目标
中国确立“双碳”目标,有色产业链处于高能耗行业,且锌在有色板块中碳排放量位于中位偏高水平,碳排放压力较为凸显。
有色基本金属的吨量生产碳排放排列为,铝>镍>锌>铜>锡>铅。其中,锌排列第三,吨锌碳排放处于中位偏高水平。随着国内锌冶炼产出将不断释放增加,因此,锌行业的能耗压力也将进一步提升,预计在2025年左右提前实现碳达峰的难度十分巨大。锌产业链中,能耗多集中冶炼工艺中(比如湿法冶炼中的电积和焙烧耗电较多),吨锌的冶炼生产总消耗碳排放量为5.18吨左右,锌矿采选碳排放量较小,吨锌的生产总能耗排放量约为5.19吨。
用科技能量打造绿色含量,推进高端化、智能化、绿色化新兴技术在锌合金行业的有效落地,实现行业高质量发展。为积极落实压铸锌合金低碳可持续发展思路,结合行业生产实际,选用节能降耗设备,制定有效节能措施;根据传热学理论,通过仿真技术,改善熔炼炉的温度场分布,提高合金熔化浇铸的热功效率,提质降能耗;产业链延申,避免多次熔化。为碳达峰、碳中和作出锌合金行业的贡献。
提升锌合金行业装备升级
新发展理念:
锌合金行业应积极贯彻新发展理念,以创新驱动为动能,以提质增效为主线,大力推动行业转型升级,生产线升级改造。同时,应充分挖掘在工业设计、智能制造等方面的资源优势,推进工业机器人、自动化生产线等广泛应用,不断提高产品质量和生产效率。
生产线改造:
我国绝大部分生产线还是上世纪五六十年代的模式,生产工艺落后,操作简单。近十年来,机器人技术、人工智能技术、物联网技术都已发展到了实用阶段,锌合金的生产线完全可以借助相关技术改造升级,以提高效率、改善质量、降低成本。生产线当向机械化、自动化、智能化、无人化方向发展,使设备与工艺相辅相成。通过技术积累,在生产线建立自反馈系统,使生产线能在一定范围内部自反馈调节工艺参数,稳定产品质量。争取把生产线改造升级纳入工业和信息化部的强基工程。
锌合金多元化发展趋势
未来,锌合金压铸行业的产品将越来越趋向于多元化,业界的技术水平越来越高,产品质量会稳步提高,竞争与市场将进一步合理化。加上国家对行业的进一步规范,以及相关行业优惠政策的实施,我国锌合金压铸行业将有巨大的发展空间。