高速轨道交通运输专用铜合金导线材料高技术产业化示范工程可行性研究报告Word下载.docx

1、合金的制备以及合金成分的均匀、关键设备的选择和控制以及 SCR 连铸连轧工艺技术和技术标准以及产品标准的制订等，需要解决的重大难题就是如何在提高铜合金导线材料强度的同时最大程度地满足高导电性的需要。项目的技术创新点是利用先进的 SCR 连铸连轧生产工艺代替传统的上引工艺，成功开发出高速轨道交通运输专用铜及铜合金导线材料，其合金成分均匀、组织结构致密、性能稳定，从而取代传统的上引工艺而成为主流生产工艺。用该铜、铜合金导线材料生产的接触线等产品可以满足我国铁路提速和城市轨道交通运输的需要。项目的技术水平达到国内领先，国际先进水平。生产的产品可以与国外高质量产品竞争，并替代进口，从而实现西部初级原材

2、料的增值转化。本产业化项目建设内容：通过有效整合，形成一条 12000t/a专用铜合金导线坯料生产线、一条 3000t/a接触线生产线和一条 3000t/a合金绞线生产线。实现年产 12000吨自主开发高速轨道交通用接触网导线、合金绞线材料等和向国内外接触网导线生产企业批量提供所需的新型高强、高导铜合金导线材料的生产能力。实现主要技术指标：铜合金接触线性能指标优于 TB/T2821-1997标准、满足用户要求并达到德国标准（接触线符合德国 DIN43140、DIN43141标准），其中铜银合金接触线：抗拉强度375Mpa,导电率98IACS；铜锡合金接触线：抗拉强度400Mpa,导电率78IA

3、CS；新型铜接触线（轻轨及矿山）：抗拉强度320Mpa,导电率99IACS。合金绞线性能指标满足用户要求并达到德国标准（合金绞线达到德国 DIN43138及德国 DIN48201标准）。主要经济指标：合金导线产品合格率80%；接触线和合金绞线产品合格率95，生产成本比进口国外同类产品低 20%左右。本项目投资估算：项目总投资：9518.00万元 基金来源：申请国家专项资金支持 1000万元 申请云南省专项配套资金支持 1000万元 项目承建单位自筹 2880.53万元（包括利用原有资产 600万元）银行贷款 4637.47万元 经济效益分析：该项目经过计算，年销售收入 39850万元，年总成本

4、 35095.75万元,年利润总额 3606.57万元，年税后利润 2416.40万元，财务内部收益率 20.98%（所得税后），投资回收期 6.60（含建设期 2年）（所得税后）。综合技术经济指标见表 1-1。2 项目的意义和必要性，国内外现状和技术发展趋势及产业关联度分析 2.1项目的意义和必要性 2.1.1项目意义 本项目实施后将对提升我国西部铜材深度加工的能力和水平，优化铜产品结构，提升产品竞争能力产生积极的作用。高速轨道交通运输专用铜合金导线材料实现产业化后，可为我国高速电气化铁路建设提供高性能的接触网导线和承力缆，这将满足我国铁路电气化改造和全面提速的急切需要，并可为城市轨道运输、

5、矿山轨道运输提供接触网导线，再经过后序工艺拉制成的铜合金细导线可以广泛应用于电讯业。该类材料产业化后，可代替进口，从而节约大量外汇。该项目的实施可将我国西部的铜工业从初级原材料向高附加值的深加工产品转变，将西部拥有的技术优势转化为产业优势，制造高技术含量、高附加值铜及铜合金精深加工产品，具有巨大的市场潜力，可将资源优势转化为经济优势，产生可观的经济效益。因此本项目的实施将实现西部的初级材料的增值转化，对促进西部开发和国民经济建设起到重要意义。2.1.2项目的必要性 铜在国民经济发展中起着非常重要的作用，人均铜消费量可以代表一个国家/地区的经济发展水平。铜以其良好的导电性、导热性与耐腐蚀性而得到

6、广泛的应用。在铜的各种应用中，铜线材的应用占了 50以上，特别是近些年随着科技的飞速发展，对各种新型高性能的高速轨道交通运输专用铜及铜合金导线材料的需求越来越高。随着我国电气化铁路提速步伐的加快，对电力机车接触网导线的质量要求越来越高，经过四次大提速后，目前虽然特快列车时速提高到 160公里，广州至深圳和京广陇海线最高时速达 200公里，秦沈客运专线试验列车时速达 321.5公里，但铁路发展的依然无法满足我国经济建设的需要，铁路仍有很大的提速空间。我国铁路刚刚完成第五次大提速，2005年我国铁路还将进行第六次大规模提速。今后一个时期，我国将要发展时速200公里等级的高速电气化铁路。要实现我国铁

7、路的全面提速，就离不开高质量的接触网导线和承力缆，而采用传统上引法生产的铜及铜合金导线坯料加工成的电力机车接触网导线和承力缆，由于强度低，平直度差、耐磨性差、抗蠕变能力差等，越来越难以满足我国铁路提速和安全运行的需要，因此必须采用新型高性能的接触网导线产品才能满足铁路不断提速的需求。目前国内所用的高质量、高性能的接触网产品基本上依赖从国外进口。本项目就是针对云南省铜资源丰富而铜深加工产业水平较为落后的实际状况，结合国内外市场需求，根据国家西部大开发战略对铜及其深加工产品的需求，利用 XXXXXXXXXXXXXXX 拥有的当今世界主流的 SCR 连铸连轧生产工艺和多年来从事铜产品深加工的技术优势

8、以及地处有色金属王国的资源优势和中国西部面对东盟各国的市场优势，在国内第一家进行高速轨道交通运输专用高强、高导铜及铜合金导线材料系列产品的产业化工作。这将填补国内在该领域内技术和产品空白，替代进口产品，使高速电气化铁路接触网用材实现国产化，大力推动我国高速电气化铁路建设的进程。另外随着城市规模的不断扩大和城市功能的不断提升，城市交通显得越来越拥挤，因此城市轨道交通建设已成为国内外许多城市解决城市交通问题的主要途径，城市轨道交通对接触线的质量和性能要求非常高，本项目实施对满足城市轨道交通运输用接触线的需要也将起到重要的支撑作用，同时还可以为矿山轨道运输提供 接高性能的接触线产品。因此根据高速轨道

9、交通运输等对专用高性能铜合金导线材料的迫切需要，本项目的实施是十分必要的。2.2国内外现状和技术发展趋势 2.2.1 国内外现状 目前我国大多数企业是采用上引法生产接触线所需坯料杆，经一机五模拉拔机拉拔而成，该方法的是随着我国铁路电气化的发展逐步形成的。我国第一条电气化铁路是宝鸡至阳平关，采用铝包钢电车线，由于雨水腐蚀经常发生铝与钢分离的事故，逐渐被纯铜接触线所代替。开始的纯铜接触线每根长度不足百米，一个锚段有多处焊点，在焊点处常发生断裂造成事故。之后，由国外引进上引法生产坯料杆，其接触线长度可按铁路锚段长度生产，一般在 18002300米，最长可 32003500米。机车的运行速度一般小于

10、120km/h，在国内的市场占有率为 80%，其余为进口材料所占有。而运行速度在 140m/h以上的电气化铁路用接触线，主要是靠进口。我公司于 2002年成功的开发出铜银合金接触网系列产品，这种产品因其工艺的高度科学性和先进性，基本能够满足我国铁路现阶段 140km/h200 km/h建设和提速的需要，但是目前铁路200 km/h 运行速度需要的国产接触网导线系列产品仍是空白。而建设 200 km/h 以上的高速电气化铁路将是未来中国电气化铁路建设的方向。表 1：不同类型的铜及铜合金铁路接触导线适用的速度范围 接触线类型 纯铜接触线 铜银合金接触线 铜锡合金接触线 铜铬合金接触线 适用速度 1

11、40km/h 140-200km/h 200-300km/h 300km/h 目前世界上铁路电气化规模较大，技术水平较高的有日本、德国、法国、瑞典等。除日本部分采用铜包钢技术外，其余国家全部采用连铸连轧法生产电气化铁路用铜及铜合金接触线，从下表可以看出各国电气化铁路发展的情况，并能看出中国发展电气化铁路的潜力很大。表 2：各国的电气化铁路的建设情况 国家 电力牵引里程%完成运量%瑞士 100 100 瑞典 65 95 日本 57 90 意大利 51 90 德国 42 86 法国 32 82 波兰 37 65 俄国 33 60 英国 20 65 中国 19 30 2.2.2 技术发展趋势 国内接

12、触线传统的生产工艺为：电解铜熔化上引铸造预拉冷拉成形包装。近年来利用连铸连轧工艺生产开发出接触线。其主要工艺为：电解铜熔化制备中间合金连铸连轧表面喷涂保护层收线包装预拉冷拉或冷轧成形包装，国内近年来也开发出利用连续挤压工艺生产接触线产品的新工艺。采用上引杆为坯料生产的接触线，随着使用年限的延长，上引坯料杆的缺陷，逐步暴露出来，即上引铸杆内部铸造组织残余、晶粒粗大、成份 偏析和铸造组织疏松等缺陷，不能在后续加工中彻底消除，造成断线事故屡屡发生。而在铁路使用中断线事故往往会造成较严重的后果。采用上引法生产铜银合金杆，由于保温时间短，不能很好地合金化形成固溶体，合金的添加不能起到很好的作用。特别是用

13、上引法生产时，当铸造温度、冷却强度、上引速度稍有偏差，就会造成铸坯上裂纹产生，形成断裂的隐患。目前，铁道部领导和行业有关专家已认识到这种弊端，因此采用连铸连轧杆生产接触线必将成为今后发展的方向。2.2.3材料种类的发展趋势 铁路电气化行车速度越快，对接触线的高温强度、平直度、耐磨性等性能要求会越高。采用传统纯铜接触线，只能满足 140Km/h以下行车速度的要求，铜银合金接触线能够满足列车 140Km/h200Km/h运行的需要，而对于 200Km/h以上的行车速度，一般采用质量更高的铜锡、铜铬合金或复合金属接触线，由于电气化铁路的不断提速，接触线产品的合金化和复合化是今后的发展趋势。2.3 产

14、业关联度分析 本项目实现产业化将带动以下相关产业的发展。（1）可带动上、下游产业的发展，能积累相关经验；代替进口，促进我国铜产品结构和档次的调整。我国铜线材行业经过 40余年的发展，取得了长足的进步。90年代后期，其生产能力和消费增长迅速，但却出现了难以调和的矛盾，即质量水平低的产品严重供过于求，而高质量、高性能的铜合金线材的缺口越来越大。西部开发围绕着资源开发展开，本项目充分利用西部丰富的矿产资源以及已拥有的技术优势，将初级原材料转化为具有高附加值的深加工产品，带动了上游相关矿产业的发展、促进了西部铜深加工产业链的延伸；另外，因实现了接触线导线材料的国产化，可带动国内接触线生产企业的发展，给下游的加工企业带来发展生机；通过对铜合金系列接触线的开发，可以使国内的铜加工行业在增加了新的铜合金品种同时还积累了一定配置合金 的实践经验，为研发其它相关系列的合金打下基础，有利于国内铜合金线材生产的技术进步，促进铜合金线材规模化生产、促进我国铜产品结构和档次趋于合理化，打破该类产品长期依赖进口的局面。（2）推动连铸连轧工艺取代传统工艺的进程，拓宽 SCR 生产线的应用领域。SCR连铸连轧工艺自 20世纪 60 年代开始，以其技术的先进性，高质量、低成本风靡全球，截止 2003年全世界已建成 69条 SCR 连铸连轧生产线，其产量占全世界连铸连轧铜