轻金属・铝
王祝堂
南山集团位于山东省烟台市龙口，占地面积2513km2，所有企业分布在半径20km的范围内。山东南山铝业股份有限公司是2006年12月通过山东省工商行政管理局审批由山东南山实业股份有限公司改名为山东南山铝业股份有限公司，经过24年的发展，已成为一个集电力－氧化铝－原铝－铝材（板、带、箔、管、棒、型材与锻件）于一体的产业链最完整的与最大的单体综合性铝企业，下辖：东海氧化铝公司；东海铝厂与怡力铝业公司；南山铝材总厂与工业铝材厂，分别以生产建筑铝材与通用工业铝材为主；轻合金公司，生产平轧铝产品；航空材料产业园，园内有（1+5）式热连轧线与薄带冷轧线、航空航天挤压铝材公司、航空材料产业部锻造公司；南山美国先进铝技术有限责任公司。 各种铝产品的生产能力：氧化铝1600kt/a；原铝835kt/a；挤压材约643kt/a，其中建筑铝材203kt/a，通用材220kt/a，航空级挤压材220kt/a；平轧铝产品980kt/a，其中通用厚板100kt/a，航空级厚板50kt/a，航空级薄板带50kt/a，通用薄板带630kt/a（含ABS100kt/a）；锻件14kt/a；铝箔80kt/a（不含于平轧铝
产品，因为含有毛料）。由以上数据可知，南山铝业股份有限公司的铝加工材总生产能力已达1637kt/a，成为世界生产能力最大的综合性单体铝加工厂，中国第二大平轧铝产品厂，世界第三大平轧铝产品厂，世界第三大单体挤压铝材厂。
南山铝业公司已成为中国3104-H19合金罐身带生产领跑者，当前产量270kt/a，几乎已占中国总产量的50%。笔者深信，通过大力创新与研发，2020年前后南山铝业公司很有可能成为中国ABS与航空航天级铝材生产带领者，愿这一天早早到来。
氧化铝与原铝不够宜到国外去发展
南山铝业股份有限公司拥有从热电－氧化铝－原铝－铝加工材（板、带、箔、管、棒型材与锻件）与深加工件的完整产业链，是中国铝加工行业优秀龙头企业之一，是赢利最强的企业之一。 2015年公司拥有热电机组73.2MkW，发电能力44亿kWh/a；氧化铝生产能力1600kt/a；原铝生产能力835kt/a。有东海电力（64.5万kW）与南山电力（8.8万kW）两个电厂，发电成本约比山东大工业用电价低40%，具有明显的价格优势。如果原铝产量按800kt/a计算，综合交流电耗按15000kWh/t（铝）计算，需要120亿kWh，所发的电尚不够电解铝用。
氧化铝观众中来
公司拥有的氧化铝厂位于龙口东海经济区，经过三期建设后，现有生产能力1600kt/a，自给略有余，采用拜耳法提取，铝土矿从印度尼西亚与澳大利亚进口，大致各占50%。2008年12月南山铝业分别与印度尼西亚、澳大利亚签订了为期10a的供货协议，保证了铝土矿来源。2008年3月南山铝业参股澳大利亚海湾铝业公司20%股权，获得部分铝土矿山的采矿权和承销权，海湾铝业公司拥有昆士兰南奥卢昆铝土矿区租地，面积1638km2，拥有约30000kt的探明铝土矿资源。
——最干净的赤泥厂
2015年全世界生产了106000kt氧化铝，产生约132700kt赤泥；中国生产了58650kt氧化铝，产生的赤泥约70000kt。在氧化铝生产过程中，赤泥的处理是一件非常头痛的事，每生产1t氧化铝约排放1.2t赤泥。
加拿大铝业公司（1928年从美国铝业公司剥离出来）已有95年用拜耳法生产氧化铝的历史，2007年被里奥廷托公司（Rio Tinto）兼并，改名利奥廷托・加铝公司，但仍以加拿大铝业公司（Alcan）
名义进行商业活动。2015年9月10日加拿大铝业公司代表团专门考察了南山铝业公司东海氧化铝公司赤泥堆存情况，给外方参观人员留下了深刻印象，参观人员表示这是他们所见过的最为干净、清洁、环保的赤泥堆存，即使是在环保非常严苛的加拿大也是绝对一流的史无前例的环境，在厂房地面上几乎一尘不染。东海氧化铝公司在生产环境及环保投资历来不遗余力。
东海氧化铝公司是怎样做到清洁、环保赤泥堆存呢？一是采用赤泥压滤并从其中提取含铁化合物后干法堆存，二是管理严格，几近苛刻。氧化铝公司采用600m2的压滤机，是全世界最大的，山东景津环保设备有限公司设计制造。
赤泥是氧化铝工业排放的大量废渣，化学成分极其复杂，含有碱及其他染污物，通常被输送到赤泥堆场，不仅占用大量土地，而且会有大量废碱液渗透附近农田，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表与地下水源，赤泥微粒会随风飞扬，污染大气。赤泥堆放不仅引起环境污染，还使赤泥中的一些可用成分不能得到有效合理利用，造成资源的二次浪费，因此，开发赤泥减量化、无害化和资源化的关键技术，依靠科技进步减轻和消除日益增长的赤泥危害，已成为中国及世界氧化铝工业面临的迫切需要解决的重大课题。
尚缺重熔用铝锭
南山铝业股份有限公司现有原铝生产能力只有835kt/a，而现加工铝材的生产能力已在1637kt/a以上，按此匡算尚缺802kt/a重熔用铝锭，提取802kt原铝需要约1540kt氧化铝。所需原铝及氧化铝不宜在南山或龙口建厂，最好到国外去发展，将重熔用铝锭运回南山。
南山铝业公司原来只有155kt/a原铝生产能力，2016年1月收购了怡力电业铝业分公司680kt/a 原铝生产能力之后才达到目前的规模。之前怡力铝业接受南山铝业的委托加工，所产原铝全部返回南山铝业
公司。
行销世界的建筑与通用工业铝挤压材
山东南山铝业股份有限公司始建于1993年，1999年12月在上海上市，1992年建成投产的南山铝材总厂是其下属大型骨干企业之一，以生产建筑铝挤压材为主，后又建了工业铝材挤压厂。2015年挤压铝材的总生产能力为423kt/a（不含航空材料产业园的），共有各类挤压机62台，它们都是引进的。南山铝材总厂是中国有金属加工工业协会评定的建筑铝型材20强之一，工业铝型材10强企业之一。
世界主要建筑铝挤压材企业之一
建筑铝材全部由铝材总厂生产，拥有熔铸厂、建筑型材厂、工业型材厂、质量中心、模具加工中心等，产品有建筑型材、工业型材、列车车辆型材等。
建筑铝挤压材板块拥有从地区梅瑞公司、德国西马克集团梅尔公司引进的5MN~35MN挤压机41台，总生产能力超过200kt/a，以及配套齐全的辅助设备与表面处理装备。铝材总厂挤压建筑铝型材的成口率超过85%，达到世界先进水平。挤压机分布于6个厂内（一厂~六厂）。
南山铝材总厂生产圆铸锭用的原料主要为南山怡力铝业公司电解厂的原铝与一部分回炉的工艺废料，极少用重熔用铝锭，生产循环中的金属损耗仅1%，设备利用率达90%，多年来的实际产量都>280kt/a，
其中工业型材的约100kt/a，占总产量的35.7%。这些指标均居世界先进行列。
铝材总厂2008年初又投巨资兴建建筑面积22.5×104m2的铝型材挤压项目有9条挤压生产线，2009年12月17日全面投产，新增生产能力100kt/a，主机全部从德国西马克集团梅尔公司引进。辅助设备如牵引机、铝锭梯度加热炉、20m立式固溶处理炉、拉伸机等从意大利考迈托公司引进，可生产不同系列铝合金的高精大断面工业型材。35kt全自动立式阳极氧化电泳生产线、15kt卧式阳极氧化电泳生产线成套从日本引进。所生产的透明亮光产品、透明消光材料和彩电泳型材性能稳定，光辉熠熠，三酸抛光系列产品美观大方，都深受市场欢迎。
工业铝挤压材
南山工业铝材板块成立于2003年，拥有先进的从德国西马克集团梅尔公司引进的挤压机12
台，以及配套的先进设备，可生产不同品种、系列、规格的高、精、大断面工业铝材，产品涉及航空航天器、舰船、高速列车、集装箱、高压电力器具、军工产品、通用工业铝材，生产能力120kt/a，近几年来的产量约占全国总产量的10%。
企业自2006年以来先后通过了法国必维国际检验集团的ISO9001、ISO14001、OHSAS18001质量、环境、职业健康安全管理三体系认证；2008年获得中国南车青岛四方机车车辆股份有限公司高速动车
组和地铁项目《产品、服务供应许可证》；中国运载火箭技术研究院物流中心供方评审组的现场审核，唐山机车车辆CHR3动车组项目合格供应商资质，南山工业型材2008年度获得中国有金属实物质量金杯奖。2009年一次性顺利通过国际轨道交通IRIS质量管理体系认证，DNV（挪威船级社）产品认证，2009年获全国有金属标准化技术委员会分布发的《轨道列车车辆结构用铝合金挤压型材》技术标准优秀奖、“山东名牌”称号；2010年南山工业铝材顺利通过法国阿尔斯通公司全球采购的快速工业评估及现场过程评估审核；2011年南山工业铝材又先后通过了AS9100C版：国际航空、航天和国防工业质量管理体系认证，以及TS16949：2009版国际汽车行业质量管理体系认证。南山铝材总厂生产的工业铝材以国际一流的品质畅销国内外市场，受到用户的一致好评。
模具加工的数控铣床全部从德国DMG公司引进，数控线切割机及电火花加工机床从日本沙迪克公司引进，所生产的模具可满足公司挤压优质产品的需求。表面处理设备大都是引进的立式及卧式全自动粉末喷涂生产线，是意大利戴维信公司的产品，全自动氟碳喷涂生产线可处理13m 长的型材，是日本兰氏公司的产品。氧化着线及电泳涂漆线可生产平光、砂面、着等多种产品，是从日本爱铝美克斯公司引进的。
2009年6月通过了山东计量测试学会的审核，取得了计量保证确认合格证书。关键检验设备如QSG750型直读光谱仪从德国OBLF公司引进，GC2010型气相谱仪是日本岛津公司的产品，其他检测设备及试验检测仪器均购自国内知名企业。
轻合金有限公司
南山轻合金有限公司（Nanshan Light Alloy Co.,Ltd.）成立于2001年，占地面积32.8×104m2，有各类专业技术人员1000余名，60多套世界顶尖的设备，有熔铸、热轧、冷轧、铝箔四个厂，2012年软合金板带生产能力600kt/a，可生产1xxx、3xxx、5xxx、8xxx系（Al-Li合金除外）合金宽度≤2080mm、厚0.1mm~3.5mm的板带材，最大卷材外径2800mm，单板最大长度8000mm。2006年4月29日公司通过了ISO9001∶2000质量管理认证和ISO 14001∶2004环境管理体系认证。
主导产品为罐体料（简称罐料，can stock）、PS及CTP版基料、防盗盖料、幕墙料、铝箔毛料、包装及空调箔等。
熔铸厂
所有熔铸设备都从美国引进，分一期、二期、三期建成，一、二期扁锭生产能力各160kt/a，三期生产能力420kt/a，总生产能力740kt/a，有6组各100t的布里克蒙特（Brickmont）公司的熔炼－静置炉组，静置炉可倾动，3台瓦格斯塔夫（Wagstaff）铸造机（各120t），2008年全部投产完毕。可铸扁锭最大尺寸：630mm（厚）×2130mm（宽）×9150mm（长），最重质量34t。2006年12月首次铸出了世界最重的34t扁锭。
纪维时熔铸线配备有先进的熔体搅拌设备、净化除气装置和检测设备，可铸出各种品质扁锭。挠度
热轧厂
热轧厂关键设备有：铸锭加热炉5台；2350mm（1+4）式热连线1条，总长396.645m（图），由立辊轧机、粗轧机、精轧机列、重型、轻型剪；扁锭锯切－铣面机；卷材高架仓库；单独传动的锥形辊道；厚板卸板装置；精轧入口冷却装置；换辊机；圆盘切边机；卷取机；助卷器；卸卷小车；运输链；检查机组等等组成，设备总重约8000t。
热设备是日本石川岛－播磨重工业公司（IHI,Ishkawajima Harima Heavy Industries）设计制造
的，中国一重大连设计研究院派人参加了引进设备谈判工作，并承担了粗轧机、精轧机、立辊轧机、重型剪、轻型剪等的制造任务和六辊冷轧机轧辊、轴承座等零部的制造。这种方式不但可以降低引进设备费用，而且可以提高中国重型设备的设计制造水平，IHI公司是世界三大轧制设备制造商之一，另两个是德国西马克公司与奥地利钢铁联合公司（外文缩写分别为SMS及V AI）。
截至2016年7月在全世界保有的铝带热轧（1+4）式21条连轧生产线中，总体上南山轻合金公司的这条2350mm热连轧线的装机水平居世界先进水平前列，同时它具有如下特点：轧机的力能参数大，主要零部件的自然刚度大，主电机功率大，工艺润滑冷却能力强，可以实现高速、大压下带材轧制工艺要求。这条生产线的带材设计生产能力为750kt/a，笔者匡算了一下，如以轧制0.28mm厚的罐料（占80%）与铝箔毛料（占20%）为例，则生产能力可达900kt/a，或者更高一些，比德国阿卢诺夫（Alun
orf）轧制厂的N0.2热轧线的约低10%，因为它是按罐料与铝箔毛料各占50%计算的。
——在国内首次采用锥形活塞下P辊控制板形，大大提高了热轧板、带的板形品质，F1及F2热精轧机的支持辊均为TP辊。TP辊是IHI公司的专利产品。
——在粗轧机入口侧辊道上设有上、下喷嘴，以清洗锭坯上铣面后残留污物。为了清除铝屑，在粗轧机上工作轧道上有除屑装置。在粗轧机出、入口有4个工作辊钢丝清辊刷。在每台精轧机入口侧有尼龙和/或钢丝工作辊清洗刷。
——粗轧机采用电动APC和液压AGC精准地控制进入精轧机列的带坯厚度，粗轧机本身有工作辊正负弯辊和轧辊分段冷却板形控制手段；
立辊轧机有相当强的侧向轧制力，以控制板、带宽度，而且与粗轧机形成分离式布置以提高电控的灵活性。
艾伯纳推进式加热－均匀化炉。在热轧线前端的一侧有5台艾伯纳公司（EBNER）的HICONR 推进式加热炉，可以进行扁锭热轧前的加热也可以均匀化处理，这是当今最先进的加热炉。2008年5月最先投产了2台，是当时中国率先投产的这类先进炉，每台炉可装30t的扁锭25块，是那时中国也是亚洲最大的此类炉，锭的最大长度8650mm，炉内有5个加热区，每区温度可单独控制，有2台Hicon强对流
加热风扇和Ebner喷嘴系统，可确保每块锭都得均匀加热，锭的温差≤6℃。由于每个区的加热温度可单独控制，因此可在同一炉内处理不同加热温度的不同合金锭，可以以一个区作为缓冲区，这对要生产多种合金、小批量的合金产品极为有利。
所产热轧板（厚10mm~150mm、宽950mm~2100mm）、带（厚2mm~10mm、宽950mm~2100mm、带卷内径610mm、外径1000mm~2800mm）的凸度为0%~1.5%，厚度偏差≤±2%，各项性能指标均达到国际先进水平。
冷轧厂
异丙基丙烯酰胺南山轻合金有限公司现有从德国西马克公司引进的2台CVC－6型2350mm单机架不可逆式冷轧机与1条3机架冷连轧线，前者的设计生产能力各100kt/a（2011年实际产量已达125kt），后者的生产能力360kt/a，总生产能力560kt/a。单机架冷轧机2006年8月投产，3机架冷连轧线2012年9月17日投产。
三机架2300mm冷连轧线从德国西马克公司与ABB公司引进，在当前全球保有的15条3机架冷连轧线中，装机水平是最高的之一，辊面宽度虽不是最大者，却也位居前列，在中国现有的2条3机架铝带冷连轧线中，其宽度居第二，仅比魏桥铝电有限公司的2400mm连轧线的窄100mm。
冷轧厂的成套精整设备都是世界顶尖的，例如2条带材纵剪切边生产线是2003年从意大利丹涅利・佛
罗宁公司（Danieli Frohling，DF）引进的，生产线的液压系统、电气电子控制与其他辅助设备均从DF公司原装整体进口，十几年来的生产证明，设备运转正常，达到了预期的经济效益。
——中国罐料生产领跑者
南山轻合金有限公司自2006年投产以来，经过几年的努力就达到了预定目标，成为中国罐
料生产领跑者，其产量占全国总产量的50%左右，所有制罐企业都认为南山罐料顶呱呱，毫不比进口的逊，2012年的产量约190kt，2015年的产量达270kt，成为亚洲第二大生产企业，仅次于韩国诺贝丽斯－大韩铝业公司的。南山轻合金公司的投产使中国进口的罐料逐年减少，还过几年中国将成为罐料净出口国，结束近40年净进口国的历史，中国全铝拉罐的生产始于1986年10月重庆长江电工厂民品部制罐线的投产。
——南山罐料进入美国
美国是全世界最大的罐料生产国和消费国，几乎占全世界的一半，如果一个企业的罐料得到美国制罐企业的认可，就说明品质是国际一流的，南山产品登上了世界绝顶。
杜家台分洪2010年5月10日~11日南山铝业美国分公司和南山轻合金公司组织美国百威制罐公司现场进行罐料首次制罐试验。从现场测试情况看，各方面都表现OK，一切顺利，试验带材完全达到了百威公司的一切要
求。
现场试制工作在百威集团杰克森威罐厂进行，百威集团是美国也是全球最大的啤酒供应商。杰克森威制罐和装罐厂拥有全世界速度最快、工位最多、卷材最宽、产能最大的制罐线，冲杯速度1900只/min、拉深速度400只/min。南山轻合金公司的3104－H19合金带材在这样的生产线经受了严峻的考验。百威集团完全认可了南山的产品，不但认为产品品质好，而且对包装也甚满意。
试料完毕后，百威集团当即认购南山的3104－H19合金罐料3kt~5kt，2011年采购约30kt。
中国制罐几乎全部为外资控制，但装机水平还未达到国际先进，与美国的水平还有较大差距，但是可喜的是，中国罐料的生产水平已跻身国际行列。不过还有三块大的短板：一是在制罐合金研发方面几乎没有动手，仍是用3种合金，即罐身用3104合金，罐盖用5082合金，拉环与封口片用的是5052合金，美国对只用二种或甚至一种合金进行了多年研究，取得了一些可喜的成果；二是在生产3104合金用了相当的旧废料，所谓旧废料是指从市场上回收的废旧易拉罐，在这方面诺贝丽斯铝业公司做得最好，它在2015年生产的1800kt3104合金罐身料用了约40%的旧废料，少用了约750kt重熔用铝锭，取得了可观的经济效益与社会效益，而中国在熔炼3104合金时，用的全是重熔用铝锭。
三是中国进行了30年的制罐生产，2015年制罐铝带材总产量也已达950kt，可是至今制罐企业尚未建成一条现代化的废罐回收线，仅2013年在广东建了一条生产能力只有15kt/a的中试生产线，亟待在制
nip
罐企业建一条产能达100kt/a级废罐回收线。中国是世界上废罐回收率最高的国家，达99%，可是都未进入最佳的循环经济链，而全部进入降级的其他再生铝合金生产，非常可惜。笔者真诚地希望南山轻合金公司考虑一下，能否在今后适当时候建一条废罐回收线，同时希望有关部门对建设这样的项目于以支持。
——产品方案
南山轻合金公司冷轧厂可生产变形铝合金中的所有软合金板、带及铝箔带坯，95%的带材板形控制在10I以下，厚度偏差≤±3%，成品最大宽度2100mm，带卷最大质量30t，产品结构见表1。板的max长度8000mm。
铝箔厂
南山轻合金公司在建设板、带轧制系统的同时还建设了一个铝箔厂，2006年投产，又于2015年起在东海地区建一个新的铝箔厂，可于2017年晚些时候投产，两个厂的规模与产品结构相同，可生产各种各样的箔，如利乐箔、金卡箔、空调箔、烟箔、电力电容器箔、电缆箔、软包装箔、蒸煮袋箔、封口箔等等。产品最大宽度1830mm，最薄厚度0.0055mm，可根据用户需求生产各种不同规模的单、双面光亮的，新厂建设总投资7.73亿元。
——轧机参数
两个厂各拥有4台2000mm阿申巴赫公司（Achenbach）箔轧机及先进的合卷机、分切机、厚箔剪、薄箔剪、包装机、专用机辊磨床等。各有1台粗轧机、精轧机，2台中轧机，可轧带材宽度900mm~1850mm。它们的轧辊尺寸相同，支撑辊Φ850/2000mm，VC上支撑辊Φ850/820mm
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