金属复合材料,是一种以碳钢为基板,单面或双面包覆上不锈钢复材的双金属高效节能材料,经过的特殊加工工艺复合而成,既具有不锈钢的耐腐蚀性、耐磨性、抗磁性;又具有碳钢良好的可焊性、成型性、拉延性、导热性。它以其经济、性能优良等显著特点,广泛应用于石油、化工、冶金、制盐、制碱等工业生产中,收到了巨大的社会经济效益。对金属材料的组合有广泛的适应性,强度相差悬殊、膨胀系数不同、性能互不相熔的金属,都能复合成一体,在固态下形成连续的冶金结合,而在本质上却不改变原组份材料的化学成分、结构及耐蚀性能,结合强度优于其它固态结合方法所得到的产品。其特点是生产成本低,由于不锈钢所占比例小,因此降低了材料成本,节约贵重金属。使用性能好,具有不锈钢耐腐蚀性及其碳钢可焊性、成型性、拉延性、导热性的双重优点,在某些特殊领域是不可代替的材料。
近来,在国际市场上,作为不锈钢等原料的镍金属价格逐渐看涨。 国际镍金属价格看涨,主要是由于一些国际投资基金看好将来需求增加而大量买进所造成的。日本和欧美的生产厂家均已宣布减产。镍金属价格继续冲高,给不锈钢业内人士带来从未有过的麻烦。高额的镍金属价格已成事实而且其他不锈钢产品的成本价格也上涨了。能源费用是不锈钢制造商的另一忧虑。欧盟不锈钢厂的合金附加费从2006年2月起每月都在上涨。随着镍价格的近期高冲,合金附加费将有可能进一步拉高。这些年,我国不锈钢产能在不断增长,随着新项目相继建成投产,我国将成为世界最大的不锈钢生产国,然而,我国的镍资源却十分紧缺。可用于提炼镍的矿物只有几种,主要是硫化镍矿和硅酸镍矿两类。10多年来,我国矿山镍精矿产量增长并不快。据统计,1990年产量为3.32万吨,到2003年才达到6.1万吨,2004年产量的增幅也不大。金川集团有限公司是我国最大的镍钴生产基地,主要生产镍、铜、钴、稀有贵金属,其中镍和铂族金属产量分别占全国的88%和90%以上,是国内不锈钢生产厂家镍原料的主要供应者,供应国内90%左右的镍矿资源。2004年,金川集团销售镍矿10万吨,其中3万~4万吨是由进口而来的。同样,铬也是冶炼不锈钢的主要原料之一。微碳铬铁就是用于冶炼各种高铬不锈钢、耐热钢,而纯铬铁是用做冶炼超高纯不锈钢的合金添加剂。由于我国不锈钢废钢的比例远低于发达国家,因此,冶炼不锈钢所使用的高碳铬铁比例要高于发达国家。高碳铬铁的消耗量所占铬系铁合金的比例逐年上升。随着不锈钢冶炼工艺的改变和全球性不锈钢产量的增加,高碳铬铁的需求也随之增加目前高碳铬铁的产量占世界铬系铁合金产量的90%以上。有报告显示,中国不锈钢产能迅猛增长,截止2006年底,中国不锈钢产能将达到1200万吨左右,其中在建产能将达到800万吨;到2007年将有不少于20处的不锈钢项目将建成投产。2006年不锈钢消费量提高16%,达到615万吨,进口量达到260万吨,出口量达到60万吨。分析师表示,中国的不锈钢行业目前面临着两大压力,一方面是产能过剩将导致市场竞争更趋激烈化,另一方面是原材料成本增加,但价格上涨缺乏动力。
自2006年初以来,国际镍价不断上涨,屡创新高,涨幅甚至超过了100%,至今还在高位运行。而镍价之所以会如此疯长的原因,有市场参与者将其归结于“中国因素”,即由于中国不锈钢产能与产量的增加,对于镍的需求将日益增加,从而增加镍的紧缺度,最终带动镍价。
我们在工艺技术、冶炼技术和品种开发等方面都还有较大的差距,要引起十分的重视并不断努力提高。在这种情况下,我们开发的不锈钢复合板将有很大的发展空间。综合媒体11月24日报道,国内乃至世界最大的不锈钢生产企业太原钢铁集团携手禅城推广不锈钢复合板。以不锈钢复合板取代不锈钢,相关加工企业可节约1/3的原材料成本。的原材料成本。
国内不锈钢价格节节攀升,每吨价格已经由原来的1.8万元涨至3.8万元,相比之下,不锈钢复合板每吨价格只有2.3万元,未来可望成为国际市场新宠并全面普及。在不锈钢尚未大幅涨价之前,虽然不锈钢复合材料已经应用于三峡工程、广州地铁工程等大型工程,但在一般性民用领域尚未普及。实际上,除了价格低廉之外,不锈钢复合板还具有很多不锈钢材料所不具备的特点,在家电制造、日用五金、汽车等很多领域完全可以取代不锈钢。据相关部门统计,2006年不锈钢材表观消费量615万吨,比去年增加75万吨,增长16.78%。消费结构:板材497万吨,占85%;长材39,3万吨,占11.4%;无缝管28.7万吨,占3.6%。2006年需求方面亦稳定增长,但增幅减缓,预计全年消费将超过600万吨。今年中国不锈钢管消费量将超过50万吨,与2000年的27.28万吨相比,提高了近22倍之多。另外,我国经济的快速增长将带动建筑业的快速增长,到2010年中国不锈钢管的消费量将增加至80万吨。
到2010年集装箱产量308万吨,届时消费集装箱用钢板约530万吨。值得注意的是:随着我国集装箱占有率的提高,增长空间缩小,钢铁企业要及时转变数量型增长方式,出路在顶替44%的进口钢板,让更多的钢借“集装箱”的船出海。2005、2006年承接新船订单1500万载重吨,中国船舶制造业全年实现利润总额超过30亿元,船舶出口创汇超过40亿美元,再创历史新高,成为世界第三造船国。
据统计,到2010年中国不锈钢管的消费量将增加至80万吨。电子领域仍是最大的用户,预计今年该领域的不锈钢管消耗量将为3.4万吨,2010年将增至4.5万吨,而6年前仅有1.9万吨。今年中国石化领域预计消费不锈钢管2.1万吨,2010年将达到3.25万吨,2000年为1.35万吨。由于中国使用不锈钢焊管做水管的需求量不断增加,因此中国不锈钢管的消费量也许会远高于他所预计的80万吨。这样一来,中国2010年不锈钢管的总消费量将达到100万吨。与此同时,中国不锈钢管的产能可能将从目前的65-70万吨/年增长到2010年的100万吨/年。”考虑到2008年北京奥运会有可能使这一次跨越提前,假设2006、2007(北京奥运建设、装修高峰年,以及在此影响下全国出现不锈钢建筑和装修高峰的时间段)连续两年,我国不锈钢需求再出现一次跨越式增长,这样2010年,我国的不锈钢表观需求就绝对不是600--800万吨的水平,而可能会是1000万吨。2005年规划产钢14000万吨,实际产钢34936万吨;规划水泥60000-65000万吨,实际产水泥103830万吨;规划洗衣机2000万台,实际产2952.62;空调2600万台,实际7469.1万台;规划汽车320万辆,实际615.34万辆;规划轿车110万辆,实际295. 2004、2005年汽车、冰箱、洗衣机、空调、微波炉等耗钢板大户增速开始放缓,一直会延续到“十一五”后期,板带生产企业要关注这个走势。28种家用电器的产量居世界首位,其中冰箱、洗衣机、空调产量分别占世界份额的34%、35%、67%。三个主要产区:长江三角洲地区,环渤海地区以及家电业的生产与出口大省。牋?005年,我国共向216个国家和地区出口了家电产品。其中欧盟25国是我国第一大家电出口市场,对欧盟出口前四名的国家是德国、英国、意大利和西班牙。牋中国五金行业有1800多种产品。日用五金的主要产品有:烹饪炊具、锁具、燃气用具、不锈钢制品、厨房设备、吸排油烟机、多功能切碎机、洗碗机、各种理发美容器具、铁锅、刀剪、保险柜、拉链、手电筒、打火机、缝衣针等。工具五金的主要产品有:各种扳手、钳类、旋具、锉刀、锯类、锤子、斧子、卷尺、园艺工具、随车工具、建筑工具、防爆工具、小型电动工具、各种砂布、砂带等。建筑五金的主要产品有:卫生间五金配件、各种钉、丝、网、阀门、水嘴和玛钢管件,金属门窗及其五金配件等。到2005年出口总额305亿美元,同比增幅26.4%;2005年,五金制品行业用钢量为1400万吨左右,比上年增长8%~10%,其中线材用量在750万吨以上,板材用量300万吨以上。国产钢材占有率在95%;到2010年,五金制品行业用钢量为1850万吨。日用杂品行业2005年钢材需求160-200万吨;2010年需求预测200-250万吨。家居用品用钢消费情况(2005年:120~150万吨)(2010年160-200万吨)。
由于国际不锈钢产业的发展,对镍、铬等金属材料需求不断上升,资源供给的矛盾日趋突出,特别是镍资源的持续紧缺。未来国际镍市场需求仍持续增长,2004年消费约增长15%,2005年将增长18%,到2008年将增长25%。我国是最大的镍、铬消耗国家,1995年我国消费不锈钢65万吨,1996年为75万吨,1997年预测为80万吨,轻工、食品、啤酒、制药、饮料业消费16万吨,其中的60%即约10万吨,完全可由不锈钢复合板代替。进入千家万户的不锈钢电饭锅、炒菜锅、热水器,均可用0.1MM不锈钢+O.9MM超低碳钢制成,它不但有不锈钢的美观,耐腐蚀,还具有超低碳钢的良好导热性(超低碳钢导热系数为60,而不锈钢的导热系数为15),可节约大量电能或其它能源,1996年全国不锈钢电炊具销量600万只,需复合板1.8万吨,若采用复合板,预计每年可节约电能14亿度。石油、化工等工业部门不锈钢的年用量达15万吨,其中10万吨必须用不锈钢复合板,这是因为用不锈钢制造的高、中压容器,它的主要破坏形式是晶界腐蚀,而晶界腐蚀损伤的出现目前尚缺乏有效的手段能够确切探明其存在。直到国际上发生多次灾难性大事故后,它的重要性才被人们认识。而采用不锈钢复合板可以有效地防止这类装置在使用中出现灾难性事故,因此我国化工业都遵照国际惯例采用不锈钢复合板生产这类装置。
本发明专利还有一大优势,即复合比大,生产成本低。因此它的竞争优势远远高于国内外同规格的复合板价格,具有占据国内市场开拓国际市场的广阔前景。综上所述,不锈钢复合板作为纯不锈钢的替代产品,在以上各个领域都能占有很大的比例,由于目前不锈钢复合板受生产工艺的制约(爆炸法、冷扎法、热扎法),国内全年产量约3万吨(国内约有三十家稍具规模的生产厂家,太原钢铁集团下属的太原不锈钢复合材料厂目前是国内产量第一位,年产量约1万吨),远远不能满足各行业的需要。我们的生产工艺在国内外尚属首位,生产成本低,资金投入少,与其它生产厂家相比,所生产的产品极具竞争力。
附1:双面不锈钢复合板制成的板式太阳能热水器推广潜大市场前景看好
中国太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍,北美的4倍,现已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场,并仍在以每年20%-30%的速度递增。
双面不锈钢复合板制成的板式太阳能热水器的热效率是真空管式热水器的160%,国家权威部门测定:板式太阳能热水器夏天最高水温可达92℃,冬天可达80℃,全年可使用。因此,国家发改委极力推广使用板式太阳能热水器。目前,全国每年需要太阳能热水器3000万台,如果都使用本发明专利产品双面不锈钢复合板制造,需双面不锈钢复合板带90万吨,则每年可节约1亿吨煤。
附2:双面复合不锈钢板完全可以取代不锈钢电梯装饰板,并广泛应用
中国电梯的需求增长幅度之快是无论哪个国家也无法比的,在经历2005年比2004年增长15000台达到13.5万台以后,2006年将首次突破15万台的订货量,估计2007年全国电梯销售总量可能达到16.5万台至17万台。
以安装电梯的楼层平均12层计算,每台电梯自身使用双面不锈钢复合板0.4吨,每台电梯需有12个不锈钢门及门框,总重1.4吨。由于双面复合不锈钢板的平直度及强度都优于不锈钢,而且具备显著的价格优势,不锈钢复合板完全可以取代不锈钢电梯装饰板,并广泛应用。因此,全国每年电梯行业所需求的双面复合不锈钢板将超过30万吨。
附3:金属复合技术有以下几种
(1)爆炸法:是目前国内普遍用的方法,但由于对环境条件要求苛刻,固而产量不大,国内近二十余家用爆炸法生产复合板的总产量也仅在5万吨左右。 爆炸法生产复合板需要经过平整,轧制,退火后,才能使用,因此成本较高,产量不高。
(2)热轧法:将不锈钢和低碳钢分别加压后两板重叠,然后焊住,并将两板之间空气抽空密封后放入加热炉内加热至1150℃左右进热轧超大压下轧制至成品.由于热轧机工艺设备复杂造价高,日本热轧复合板厂总投资近6亿美元,产量仅为40万吨的产量。
(3)冷轧法:国外采用高压力冷轧生产宽度200毫米的复合带,用于特殊行业,产量不足2千吨。
以上传统生产工艺均是间歇式生产。本专利技术人的金属复合是在复材和基材之间加一层助焊剂后进行叠加,封焊抽空后,在轧机上压合或热连轧机轧制而成,由于中间有一层钎焊料所以轧机压力比传统的小得多,轧机设备简化一般热连轧机即可胜任。与传统的复合工艺相比较,其优点是:
(1)金属复合板(卷)的复合与基层结合强度高,它的屈服强度,延伸率,断面收缩率,剪切强度等指标都优于国际标准。
(2)复合板的板平直表面光亮。
(3)复合率99%以上,传统工艺不大于98%。
(4)可连续大工业生产成卷的复合带卷提高生产率,扩大应用范围。
(5)复合比大,可大量节约材料和降低成本。
(6)生产工艺简单、投资小、产量高、成本低、利润高、建厂周期短、投资回收快。
附4;国际领先的不锈钢复合新技术
不锈钢复合材料,是一种以碳钢为基板,单面或双面包覆上不锈钢复材的双金属高效节能材料,经过的特殊加工工艺复合而成,既具有不锈钢的耐腐蚀性、耐磨性、抗磁性;又具有碳钢良好的可焊性、成型性、拉延性、导热性。本金属材料复合法有广泛的适应性,使强度相差悬殊、膨胀系数不同、性能互不相熔的金属,都能复合成一体,在固态下形成连续的冶金结合,而在本质上却不改变原组份材料的化学成分、结构及耐蚀性能,结合强度优于其它固态结合方法所得到的产品。其特点是生产成本低,由于不锈钢所占比例小,因此大大节约贵重金属,降低了材料成本。它以其性价比经济、性能优良等显著特点,广泛应用于石油、化工、冶金、制盐、制碱等工业生产中,收到了巨大的社会经济效益。在某些特殊领域它更是不可代替的材料。
双面复合不锈钢相关专利 测试及图片资料(另行提供) |