镁合金产业化工程项目
??? 1.项目提出的必要性与重要性
??? 由于镁价持续下滑,生产金属镁已无利可图,山西省广灵化工总公司依靠生产高电位镁
牺牲阳极和八个品牌的镁合金的新技术优势,通过技术创新,进一步开发科技含量高、附加值大的
镁合金压铸件产品,追求产品的最大值,取得最佳经济效益。高电位镁牺牲阳极及镁合金和镁压铸件的生产,为我国金属镁深加工开辟了一条新路,为镁业走出困境带来新转机,提高了我国镁产品在国际市场上的竞争力,为国家创收外汇,也必将推动我国汽车工业的发展。
?????? 2.产品介绍
??? 镁合金产业化工程项目主要生产高电位镁牺牲阳极、镁合金、镁合金压铸件。高电位镁牺牲阳极是当今世界先进的防腐工程材料,主要用于埋地管线、管网、船舶等钢铁构筑物的防腐保护,此种产品世界上仅有少数几家能生产,广灵化工总公司研制生产的高电位镁牺牲阳极的化学成份及电化学性能均达到或超过了国际标准,并被认定为国家级重点新产品。镁合金及镁压铸件产品主要用于汽车上的转向轮、仪表盘、座椅架等汽车上的部件,以减轻汽车的自重、降低油耗、减少污染,因此,倍受汽车制造业的青睐。
根据市场调研,本项目确定生产高电位镁牺牲阳极2000吨,镁合金3000吨,镁合金压铸件2000吨,
镁渣硅酸盐水泥10万吨的生产能力。
??? 3.产品的市场预测与分析
??? 高电位镁牺牲阳极这种防腐材料已被越来越多地用于石油、天燃气输送管道的防腐保护,由于其生产技术难度大、科技含量高,世界上仅有几家能生产,所以,市场上该产品供不应求,据调查,仅北美年需求量就达二万吨,国内年需求量也在大幅度的增加。据国际镁协会公布的资料,国际镁合金压铸件的需求将从1997年的9.5万吨预测到2000年增长到18.2万吨在我国每年仅在汽车上用镁合金压铸件的数量达2.6万吨,而且以16%的速度递增。而在我国仅有上海乾通汽车附件公司、南京华宏(集团)有限公司等少数几家生产,其产量也不足 2400 吨。所以此产品缺口较大,市场广阔。
?6.企业概况与项目进展情况
??? 山西省广灵化工总公司为中型一类企业,企业性质属集体所有制,有员工1800多名,其中技术人员136名,下辖11个分厂(公司),主要生产铵梯炸药、乳化炸药、高电位镁牺牲阳极、镁合金、镁渣水泥、木器、雕塑等十多种产品。总公司总资产9242万元,其中固定资产净值4317万元,企业资产负债率为56. 7%,企业银行信誉等级为AA级。1998年实现利税1508万元, 1999年已实现利税2000万元。是县域经济的龙头企业,大同市15户重点优势企业之一,省级先进企业、科技型企业和模范纳税户。
镁合金市场趋势及工业应用前景
――访富来远东有限公司总经理黄奇德先生
以轻质和可回收使用为应用特点的镁合金,日益成为现代工业产品的理想材料。二十世纪九十年代,其市场需求一直呈稳定增长的趋势。现代科技和相关产业技术的发展,不仅消除了人们对使用镁合金的疑虑,而且使其各项独特优点更臻完美,应用范围迅速扩展,特别是汽车零部件的大量应用,电讯产品向轻、薄、短、小方向发展,以及相关行业的密切合作与技术整合,更使这种新兴材料的市场发展呈现极为乐观的前景。 ?
<<金属工业>>杂志将一连四期访问富来远东有限公司总经理黄奇德先生,让读者全面了解镁合金产品市场对本港压铸工业的影响。德国富来是镁合金压铸工业的楚,也是全球第一间生产全电动压铸机。黄奇德先生于富来远东出任总经理职位多年,对镁合金市场的演进,认识尤深。
?全球需求的增长趋势
镁在地壳和海水中含量丰富,其储量在所有元素中排行第八。二十世纪六十年代,镁金属首先在汽车工业市场上逐渐为人们所注目。但它作为可用性的工程材料,则在八十年代之后。这主要是由于高纯
铸造镁合金的发展和在铸造车间免除了使用氯化物盐类试剂,以及成功开发镁合金的热室与冷室压铸设备。到九十年代,在汽车工业出于经济考虑和政府法律要求致力于改善车辆燃油效率的驱使下,镁合金市场需求更呈现稳步上升的趋势。及至九八年,全球镁市场交易额已达到360,000吨。
以镁合金压铸件为例,根据国际镁协会(International Magnesium Association)和Hydro Magnesium的估计,九一年,在全球镁合金压铸件中,镁的应用已达到24,000吨。此后每年以15-20﹪的速率稳步增长,及至九七年,已达64,000吨。预计2000年将突破100,000吨大关。到2008年,可能增加到240,000吨规模(见图1),其中80﹪是汽车工业的应用。
从市场地域分布情况看,以1997年为例,当年全球镁市场成交总数333,700 吨中,居第一位的北美洲占59.5﹪,西欧占24.0﹪,亚洲/大洋洲占12.9﹪。而在应用领域的分配中,铝合金用镁占43.2﹪,其次就是镁压铸件,约占28.7﹪。九九年欧洲的用镁量,主要反映了该地区在汽车工业上的增长,这是由于著名的Ford,Mercedes,Opel和Volkswagen/Audi等牌子汽车全都增加了镁合金的应用量,而这一趋势至少将会延续到2010年。
制造厂商和材料供货商的合作,也是镁市场增长的推动作用。例如,九五年,Hydro Magnesium与General Motors签署了直接供应协议。同年,Volkswagen购置了在以色列的Dead Sea Magnesium的35﹪股份。九六年,Ford Motor公司也承诺对澳洲发展一个新的镁生产厂提供财政支持。 ?
镁合金的性能优势
多年来,镁合金的应用曾受到三种疑虑的影响,它们是:高成本(物料贵及回收再用费贵);高腐蚀性;以及高易燃性。
事实上,熔化镁所消耗的能量虽大于熔化锌,但小于熔化铝。而当今的无助剂熔镁技术和添加硫氟化物(SF6)技术,已控制熔化镁时的耗损程度减至最低。同时,镁合金的良好切削性能和可控制的极小铸造误差,以及很高的压铸生产率,都使得镁的应用成本大为下降。至于镁合金制件的腐蚀问题,亦已藉助添加垫片等简易技术措施得以避免。而镁铸件并不像镁粉那样存在易燃问题,对于熔融状态的镁合金件或在高速切削时的高燃烧性也早已有了相应防护措施。因此,上述疑虑在当今技术条件下无需担心。
镁材料一系列的独特优点:
重量轻――下表列出了有关金属的比重: ?
金属比重(g/cm3)
铅
铜
黄铜
钢
锌
钛
铝
镁
11.3
8.9
8.5
7.9
7.1
4.5
2.8
1.8
在同等刚性条件下,一磅镁的坚固程度等同于1.8磅的铝和2.1磅的钢。同时,镁能制出与铝同样复杂的零件而重量则较后者轻三分之一。上述特性对于现代一些手提类产品是至关重要的。而对于车辆,这一特性将显著地减少其激活惯性,并节省燃料消耗。
吸震性能高――镁有极好的滞弹吸震性能,可吸收振动和噪音,这对于用作设备机壳减小噪音传递,和提供防冲击与防凹陷损坏是重要的。
尺寸稳定性----这是镁的特点之一。当它从模具中取出时,产品只有很小的残余铸造应力,因此,它无需退火和去应力处理的必要。某些金属长期暴露在较高温度环境下,即是不加载荷也会产生尺寸结构的变化。而使用AM类镁铸造合金则不会出现这类现象。而在加载情况下,这种金属也能呈现很好的抗蠕变特性。例如,压铸件在超过120℃条件下承受100小时,只有0.1﹪至0.5﹪的总伸长。其它一些新发展的镁合金还可提供更大的抗蠕变强度。
自动化生产能力和高的模具寿命――由于熔融的镁不会与钢起反应,这使得它更易于实现在热室压铸机中进行自动生产操作,同时也延长了钢制模具的寿命。与铝的压铸相比,镁铸造时模具寿命可比前者高出2-3倍,通常可维持20万次以上的压铸操作。
良好的铸造性能――在保持良好的结构条件下,镁允许铸件壁厚小至0.6mm。这是塑料制品在相同强度下,无法达到的壁厚。至于铝合金也要在1.2-1.5mm范围下,才可以和镁相比。高的模铸生产率――与铝相比,镁有更低的单位体积热