第一節(jié) 產(chǎn)品原材料生產(chǎn)現(xiàn)狀 分析
一、結(jié)晶器用原料現(xiàn)狀
1、結(jié)晶器材質(zhì)現(xiàn)狀 分析
結(jié)晶器工作條件極端惡劣，其熱通量比鍋爐的熱通量還要大很多。因此要求制作銅管的材質(zhì)在室溫至400℃范圍內(nèi)，有良好的抗拉強度、疲勞強度、硬度、低延伸率和高導熱系數(shù)。對現(xiàn)代結(jié)晶器來說，還需要安裝電磁攪拌裝置，因此還要求其具有良好的導磁性，使磁力線易于通過結(jié)晶器壁。
紫銅是公認的好材質(zhì)，但對管式結(jié)晶器破損機理 研究 時發(fā)現(xiàn)，紫銅材質(zhì)在高溫下強度和硬度不足，再結(jié)晶溫度比較低，從而易發(fā)生銅管變形以及磨損而報廢。也有廠家使用磷脫氧銅制造結(jié)晶器銅管，磷脫氧銅(TUP)材質(zhì)性能與紫銅較接近。
現(xiàn)在各國均在 研究 開發(fā)彌散硬化型銅合金，Cu-Cr、Cu-Ag、Cu-Be、Cu-Zr-Cr等。其中，含銀銅材是在銅中加入0.07%～0.115%的銀。銅中加銀后，雖然導熱性比紫銅略低，但顯著提高了材質(zhì)的硬度和再結(jié)晶溫度，經(jīng)測量，加銀銅材硬度達HB85—90，再結(jié)晶溫度達320℃以上，缺點是成本較高。
國外也有使用Cu-Fe-P-Sn合金(KT-1)制造結(jié)晶器的。磷脫氧銅、Cu-Ag合金和KT-1這三種材質(zhì)的物性參數(shù)較為接近，列于下表。其中熱膨脹系數(shù)以“Cu-Fe-P-Sn(KT-1)”為最小，也就是產(chǎn)生熱應(yīng)力的因素小。而且KT-1合金原材料經(jīng)濟，制造方面也沒問題，在神戶鋼鐵公司的使用效果證明，和過去的磷脫氧銅相比，用KT-1做結(jié)晶器，平均壽命可延長1.5倍。
結(jié)晶器各種材質(zhì)的物理性能
2、結(jié)晶器鍍層現(xiàn)狀
為避免銅管內(nèi)壁的磨損以及防止鑄坯表面產(chǎn)生星裂缺陷，銅管內(nèi)壁要鍍上一層防護層。通常選擇Cr作為鍍層，其厚度一般為0.06～0.08mm。但是通過 研究 證明，鍍層脫落是銅管報廢的主要原因。因此，提高鍍層與銅基體的結(jié)合強度可以有效地延長銅管壽命。
銅管使用后，鍍Cr層從上到下都有微裂紋，且以彎月面附近裂紋最為明顯。也有鍍層被劃傷導致脫落的情況。針對鍍Cr層存在剝離早的缺點，國內(nèi)外進行了深入 研究 ，發(fā)明了以下方法：
(1)共析法：日本川崎鋼鐵公司水島廠的共析法是使百分之幾的Fe和Ni共析。使用證明，Ni-Fe合金做復層的結(jié)晶器工作面龜裂減少，耐磨性顯著提高，只為鍍Ni層厚度的三分之一(＜1mm)時，澆注700爐次以上也不會露銅。
(2)復層法：即底層鍍Ni，再在Ni外鍍Cr形成復層。
(3)表面滲鋁法：前蘇聯(lián)采用熱擴散法進行結(jié)晶器內(nèi)表面滲鋁，結(jié)果熱阻力只是銅壁的7.3%，硬度卻是銅壁的三倍。
(4)近年來，日本一些鋼廠已研制成功結(jié)晶器多層電鍍法。即在結(jié)晶器下部先鍍Ni，在鍍Ni層上再鍍碳化物和Cr。經(jīng)電鍍的結(jié)晶器，使用次數(shù)由電鍍前200～300爐提高到1000～3000爐。
3、結(jié)晶器長度
在連鑄機的發(fā)展過程中，銅管長度經(jīng)歷了三個不同的發(fā)展階段：即先長，再變短，后又變長。
初期，前蘇聯(lián)以長結(jié)晶器為主，并且代表了早期連鑄機結(jié)晶器長度的發(fā)展方向，當時長度為1.5m，后又減至1.2m。西歐和美國則認為短好，一般取700～800mm。后來，前蘇聯(lián)也減至1050～1200mm。但隨著拉速的提高，現(xiàn)代方坯結(jié)晶器銅管又有變長的趨勢，達到900～1000mm左右。
銅管過長，存在如下負面效應(yīng)：第一，根據(jù)鑄坯凝固理論和實驗 研究 表明，當坯殼厚度速率減慢，加長結(jié)晶器，對坯殼增厚也不再起到顯著作用;第二，結(jié)晶器長度增加，由于氣隙存在，鑄坯周期性脫離一接觸銅管的機會增多，而鑄坯表面有回熱的傾向，使鑄坯凝固前沿受拉形成裂紋，鑄坯出現(xiàn)質(zhì)量問題。第三，結(jié)晶器加長，摩擦力增加，鑄坯拉漏的可能性也增加了。但若結(jié)晶器太短，坯殼出結(jié)晶器時太薄而易出現(xiàn)拉漏。
綜合考慮，目前使用的方坯結(jié)晶器通常長度在700～900mm范圍。但為了提高拉速，DIAMOLD技術(shù)就將結(jié)晶器長度加長到1000mm，并取得了大于5m/min的拉速和良好的鑄坯質(zhì)量。
4、結(jié)晶器倒錐度
鋼水在銅管內(nèi)凝固成坯殼，其傳熱路徑依次為坯殼、氣隙、銅管及水冷界面，它們在總熱阻中所占比例分別為：坯殼25%，氣隙71%，銅管1%，冷卻水界面2%。有時氣隙所占熱阻甚至可達80%以上，可見氣隙對傳熱起到控制作用。為減少熱阻，提高傳熱能力，使鑄坯形成足夠厚并且均勻一致的坯殼，銅管設(shè)計過程采用了倒錐度。同時，優(yōu)化設(shè)計的結(jié)晶器還能提高拉速，達到高拉速連鑄的目的。
最初的結(jié)晶器是沒有錐度的，因而，易出現(xiàn)漏鋼事故及脫方、角部裂紋等缺陷。隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了單錐度結(jié)晶器銅管，與以前的無錐度銅管相比，單錐度有較大進步，提高了結(jié)晶器傳熱能力，加快了拉坯速度，結(jié)晶器壽命也有了一定的提高，所以得到廣泛的應(yīng)用。但單錐度銅管也存在著一些不足。錐度過小，起不到減少氣隙、改善傳熱的作用;錐度過大，則易引起鑄機拉坯顫動，增加銅管下口的磨損。經(jīng)過理論和實際測定證明，當采用單錐度銅管時，由于結(jié)晶器內(nèi)彎月面處熱流量最大，銅管溫度在彎月面以下附近區(qū)域達到最大值，從而引起管受熱膨脹量過大，造成負錐度，使坯殼與結(jié)晶器壁之間的相互作用加強，在負滑脫期會加重對鑄坯的撞擊，形成較深的振痕;而深振痕，反過來又會引起鑄坯傳熱不良，使鑄坯坯殼過薄，在結(jié)晶器下部會因回熱而出現(xiàn)鼓肚，從而導致脫方、皮下裂紋等缺陷。
在理論計算和優(yōu)化的基礎(chǔ)上，國外陸續(xù)出現(xiàn)了雙錐度結(jié)晶器和多錐度結(jié)晶器。這些結(jié)晶器的出現(xiàn)，主要是為了克服單錐度銅管存在的不足，同時為了實現(xiàn)更高的拉速。
多錐度結(jié)晶器包括三錐度、拋物線錐度及其它類型。多錐度結(jié)晶器的出現(xiàn)，更符合鑄坯收縮變形的形狀，能更有效地實現(xiàn)均勻傳熱，還能提高鑄坯質(zhì)量，減少結(jié)晶器的磨損。一般來說，現(xiàn)在的多錐度結(jié)晶器上部從彎月面至銅管變形量最大處的錐度最大，從而較好地克服了負錐度的產(chǎn)生;中部錐度較小，而下部錐度更小。這種設(shè)計，使鑄坯坯殼生長更加均勻，坯殼厚度也有所增加。
近年來，奧鋼聯(lián)、達涅利、CONCAST均發(fā)明了新型的高拉速連鑄管式結(jié)晶器。奧鋼聯(lián)開發(fā)的DIAMOLD型結(jié)晶器，它上半部分采用獨特的拋物線錐度，而下半部分銅管四周邊角被挖去一塊，以減少摩擦，這種設(shè)計，既減少了拉坯阻力，還有利于形成更加均勻一致的坯殼。應(yīng)用這種結(jié)晶器，澆注115mm×115mm方坯時，拉速可從2～3m/min提高5m/min以上，并且鑄坯質(zhì)量良好，經(jīng)濟效益顯著。
達涅利開發(fā)的是自適應(yīng)型結(jié)晶器，它與傳統(tǒng)結(jié)晶器最大差別在于其壁厚偏薄，且能借助冷卻水壓力使銅管壁緊貼住鑄坯，從而適應(yīng)并調(diào)整其自身的原始錐度，適應(yīng)鑄坯收縮。對130mm×130mm的鋼種，拉速可達4.3m/min當將結(jié)晶器加長到1000mm后，可將拉速提高到6.0m/min。
CONCAST公司設(shè)計出CONVEX結(jié)晶器銅管，內(nèi)壁面為凸面形，在長度方向上緩慢變成平面。通過形狀的改變，使鑄坯收縮力和靜壓力的作用相互抵消。這種結(jié)晶器錐度，使坯殼角部和其它部位一樣，緊貼內(nèi)壁以同樣的速度生長，且生長速度加快。應(yīng)用這種新型結(jié)晶器，能提高拉速50%～100%，達到4～5m/min。
以上介紹的幾種結(jié)晶器，在實際生產(chǎn)中證明，它們均能較好地達到高拉速連鑄的要求，因此，已經(jīng)被國內(nèi)外廠家推廣應(yīng)用。
二、產(chǎn)品原材料生產(chǎn)現(xiàn)狀 分析
從上文 分析 的鋼坯連鑄機用結(jié)晶器材質(zhì)來看，銅是主要的原材料，原材料以精煉銅進行 分析 。
2003-2011年11月中國精煉銅產(chǎn)量及同比增長
單位：萬噸
三、產(chǎn)品原材料生產(chǎn)規(guī)模預(yù)測
2011-2015年中國精煉銅產(chǎn)量預(yù)測
單位：萬噸
第二節(jié) 產(chǎn)品原材料市場行情現(xiàn)狀 分析
一、2011年產(chǎn)品原材料價格調(diào)查
2011年全球基本有色金屬市場價格整體呈現(xiàn)弱勢，其中銅表現(xiàn)相對較好，于一季度創(chuàng)出歷史新高10190美元/噸美元/噸，但自二季度起，銅價一路走弱。其中，以LME(倫敦金屬交易所)三月期銅為代表的國際銅價在2011年演繹了一波過山車行情。2月中旬，LME三個月銅價創(chuàng)出10190美元/噸的歷史新高，然而漲勢未能延續(xù)，之后震蕩走弱。進入9月份，受歐美債務(wù)危機影響，全球經(jīng)濟復蘇陷入困境，有色金屬價格劇烈波動，10月份銅價跌至年內(nèi)最低的6635美元/噸，目前維持在7800美元/噸左右。
2011年，全球銅精礦供給偏緊的格局幾乎得到普遍的共識。據(jù)麥格理數(shù)據(jù)，2011新增的銅精礦產(chǎn)能不足60萬噸，即2010年1249萬噸的5%，但實際情況可能遠低于該水平，預(yù)計2011年全球銅精礦產(chǎn)量為1580萬噸，較2010年下降30萬噸或1.9%。
從全球范圍來看，2010年全球銅消費量超過1900萬噸，預(yù)計2011年消費可能將突破2000萬噸。在2010年基本面已經(jīng)轉(zhuǎn)為短缺的背景下，產(chǎn)量增幅低于消費增幅，2011年銅的基本面將短缺40-50萬噸。
此外， 海關(guān)數(shù)據(jù) 也顯示，中國10月精煉銅進口升至29.53萬噸，同比增長74%，為去年5月以來最高水平。較9月進口的27.55萬噸增加7.2%。1-10月中國精煉銅進口量總計為210萬噸，較去年同期下降15%，部分業(yè)內(nèi)人士表示，10月數(shù)據(jù)超出市場預(yù)期的28萬噸，說明中國需求依然強勁，其中電力 行業(yè) 的需求是主要原因。
另外，受銅礦罷工和冶煉產(chǎn)能擴張影響，現(xiàn)貨銅加工費也出現(xiàn)了大幅下降，目前已經(jīng)降至30美元/噸和3美分/磅，遠低于2011年上半年的110美元/噸水平，顯示現(xiàn)貨市場銅礦供應(yīng)依然緊漲。
現(xiàn)貨銅加工費大幅下降主要是印尼和秘魯?shù)你~礦罷工導致銅精礦供應(yīng)降低、價格上漲所致。另外，國內(nèi)精煉銅冶煉產(chǎn)能的擴張一方面導致了銅精礦加工費用下降，另一方面使得現(xiàn)階段冶煉企業(yè)開工率下滑。對于多數(shù)冶煉企業(yè)來說，由于銅價步入相對低位，出貨積極性受到抑制，出貨放緩后導致的庫存高企也迫使其降低企業(yè)的開工率。從銅精礦供給的角度來看及中國長期依賴進口的背景下，銅價得到了較好的支撐。
二、2012年產(chǎn)品原材料價格走勢預(yù)測
1、價格暴跌后廢銅供應(yīng)緊張
不僅銅精礦緊張，廢銅供應(yīng)在下半年尤其是9月份以后也十分緊張。9月份銅價暴跌對全球廢銅市場產(chǎn)生了巨大的沖擊，全球范圍內(nèi)的廢銅貿(mào)易活動急劇降溫，偏低的價格使得貿(mào)易商更愿意持有現(xiàn)貨。10月、11月，精銅和廢銅的價格呈現(xiàn)長期倒掛現(xiàn)象，這不僅使得采用廢銅為原料的銅冶煉企業(yè)開工率下降，也使一些使用廢銅為部分原料的銅下游加工企業(yè)轉(zhuǎn)向精銅消費。
銅礦和廢銅緊張使得精銅生產(chǎn)受到影響，中國主要以廢銅為原材料的冶煉廠出現(xiàn)減產(chǎn)、停產(chǎn)現(xiàn)象。中國精銅產(chǎn)量從9月份開始下降，至10月份，產(chǎn)量只有46.97萬噸，較8月份的51.8萬噸下降10%。對于銅礦的產(chǎn)量，業(yè)內(nèi)普遍認為，在2012年年底前不會有大的增長，這也是業(yè)內(nèi)人士認為銅價下跌空間不大的依據(jù)，廢銅的供給緊張使得精銅價格得到支撐。銅礦利潤最高，但也意味著價格不存在成本支撐。
全球宏觀環(huán)境的不穩(wěn)定、銅價進入低位后引發(fā)的賣方惜售心理以及一些投機資金的介入，這些因素的強烈博弈使得銅價呈現(xiàn)出當前的膠著態(tài)勢。在本年度最后一個月里，銅市這種震蕩格局恐難改變。
2、債務(wù)危機導致銅消費增長放緩
8月份以來，西方國家債務(wù)問題不斷顯現(xiàn)，并且開始對銅消費 行業(yè) 產(chǎn)生影響。今年上半年，歐洲和美國是銅消費增長的主要動力，而隨著歐債危機的進一步蔓延，估計歐洲銅消費很可能走向停滯，全球銅消費將受到影響。
最新數(shù)據(jù)顯示，中國銅消費增長正在受到歐債危機和經(jīng)濟增長放緩的影響?？照{(diào) 行業(yè) 是中國第二大用銅 行業(yè) ，上半年，中國空調(diào)產(chǎn)量的增幅超過40%，但從9月份開始，空調(diào)產(chǎn)量出現(xiàn)明顯放緩跡象，到10月份，中國空調(diào)產(chǎn)量已經(jīng)轉(zhuǎn)為同比下降3.83%。
今年下半年電力投資增幅低于上半年的水平。汽車、五金、高鐵等用銅 行業(yè) 表現(xiàn)不佳也為市場所供識。銅消費與宏經(jīng)濟密切相關(guān)，在歐洲債務(wù)危機、通脹、資產(chǎn)減值等問題得到解決前，銅市并不樂觀。
3、2012年銅價走勢預(yù)測
展望2012年基本有色金屬市場，市場供求關(guān)系可能逐漸向?qū)捤煞较虬l(fā)展，其中銅依然可能是最強勢的有色品種，鋁、鉛、鋅、錫、鎳等品種則相對較弱。從影響因素 分析 ，全球精銅供給將增加2012年運行重心下移、美元走強將壓垮銅價，而流動性對銅價仍有一定支撐。由于2012年供應(yīng)增速的提高，預(yù)測2012年供應(yīng)缺口不到10萬噸，小于2011年37萬噸。值得注意的是，由于銅價遠遠高于其生產(chǎn)成本，一旦受重大負面因素影響，導致包括基本有色金屬在內(nèi)的大宗商品價格劇烈下挫，銅價潛在跌幅可能是最大的，因為鋁、鉛、鋅、錫、鎳等基本有色金屬價格已接近其生產(chǎn)成本，下跌空間受限。整體上看，預(yù)計2012年全球基本有色金屬市場可能仍維持弱勢，呈現(xiàn)先抑后揚的特點。
三、原材料行情對鋼坯連鑄機用結(jié)晶器產(chǎn)品企業(yè)的影響
1、短期影響
結(jié)晶器銅管是一種用于鑄鋼連鑄機的配件。鋼水直接澆鑄在結(jié)晶器銅管內(nèi)，在銅管內(nèi)連續(xù)冷卻成型拉出鋼坯，是易耗品，用量較大。
銅管作為結(jié)晶器的配件，短期來說，銅價的上漲將會增加結(jié)晶器的生產(chǎn)成本，對企業(yè)的經(jīng)營產(chǎn)生一定的影響，利潤降低。
銅價的下跌，短期來說，給企業(yè)帶來的影響不大，企業(yè)的利潤將會有所增加。
2、長期影響
長期來看，銅價上漲，企業(yè)的經(jīng)營成本增加，利潤下降，一些小型企業(yè)不具備規(guī)模效應(yīng)，不能通過改進技術(shù)等方法有效降低成本，給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營帶來很大的困難，甚至將會導致企業(yè)虧損，面臨破產(chǎn)的可能。
銅價下降，企業(yè)利潤增加，為了爭奪市場份額而做出大幅降價的策略，最終擾亂市場的正常競爭，將對整個 行業(yè) 的有序發(fā)展產(chǎn)生不利影響。
3、產(chǎn)品原材料成本供需敏感度
由于結(jié)晶器有殼體和配件等構(gòu)成，構(gòu)成原料主要以金屬為主，而金屬的價格漲跌都很明顯，產(chǎn)品原材料價格變動對產(chǎn)品的成本影響很大。
第三節(jié) 產(chǎn)品原材料影響因素的應(yīng)對策略
針對原材料價格的上漲，低成本、低廢品率是抗御原材料漲價和市場競爭的重點。原材料的漲價主要是市場因素決定的，是不以企業(yè)的意志而轉(zhuǎn)移的，能不能抗得住原材料漲價，就得看各個企業(yè)的“內(nèi)功”，能否消化一部分原材料漲價引起的成本上漲因素，是企業(yè)“內(nèi)功”強弱的反映。另外，公司可以采取套期保值的方式來穩(wěn)定原材料的價格。
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