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维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司发展规划
[ 来源: | 作者: | 时间:2006-7-27 9:31:37 | 浏览: ]
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              企业发展概况

              企业概况

维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司位于河南省鹤壁市杨邑路28号,于2002年3月在河南省鹤壁市注册成立,并于2004年7月进行了股权重组,是清华科技创业投资公司参与投资的维恩克科技有限公司的下属全资子公司。目前维恩克科技有限公司的员工总数约为650人,净资产约1亿元,公司运营的主要负责人均为20世纪80年代初赴美归国留学人员,年销售收入约2.5亿元人民币。已成为金属镁行业中,以高电位镁合金牺牲阳极为特色产品的专业化企业集团。

维恩克科技有限公司下属6家与金属镁产业相关的全资实业公司: Winca Group, Inc.(工业用牺牲阳极);Winca Enterprises Inc.(热水器用牺牲阳极);Winca Metal Inc.(金属镁产品) ;维恩克材料技术(北京)有限公司(产品研发管理);维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司(金属镁及镁基合金);维恩克材料技术(临沂)有限公司(各类牺牲阳极)。三个国外企业主要负责全球市场推广、产品销售和客户服务;三个国内企业主要从事产品研发和产品生产。

维恩克科技有限公司是全球最大的镁合金牺牲阳极生产供应商之一。维恩克科技有限公司的核心产品——高电位镁合金牺牲阳极的全球市场占有率已超过60%,客户覆盖了全球最主要的防腐蚀工程公司、石油管道公司和热水器生产厂,全球产品累加销售收入由2000年的3200万元增长到2004年的2.4亿元人民币,维恩克科技镁合金牺牲阳极产品近年的销售收入见图1。

1  维恩克科技镁合金牺牲阳极产品近年的销售收入(万美元)

维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司是维恩克科技有限公司金属镁冶炼加工产业的核心企业和研发生产基地,其注册资本为1834万元,现有资产总额约为5000万元人民币,现有职工391人,技术开发人员78人,其中具有中高级以上职称有26人。公司具备一定的研发手段,如电化学性能测试实验室、光谱室、化学分析实验室等。企业已经获得河南省高新技术企业称号和省级企业技术中心,是鹤壁市政府重点扶持的科技型企业之一,目前企业正在申请国家级高新技术企业。企业在北京设有北京材料工程研究院,专门从事金属镁冶炼、镁及镁合金产品加工的基础研究和技术开发。企业已经形成了一支具有丰富项目组织、实施、管理经验的企业管理团队和一支有长期专业实际经验的技术队伍;同时公司还有一批资深专家学者作为咨询顾问班子,并与国内著名科研院所(如清华大学、北京科技大学、郑州大学、上海大学、燕山大学、南昌大学、江西理工大学、中铝郑州研究院轻金属材料研究所、重庆机电研究院等)结成了基础和应用研究的战略合作伙伴。

维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司目前具有年产5000吨高品质金属镁、5000吨铸造镁合金牺牲阳极、100000吨水煤浆、6000支还原罐的生产能力。企业生产环节包括配料合成车间、金属镁还原车间、镁合金加工车间、机电维修车间、还原罐生产车间、水煤浆分厂及检测中心。管理部门包括:生产部、技术安全部、质量管理部、行政人事部、财务部、出口业务部共六个部门。

目前,公司正在积极扩建12000吨金属镁、12000吨镁合金生产线,预计2005年底建成投产。

              2004财年企业经营概况

维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司目前的资产负债率为29%,资产总值为4660万元;2004年销售收入为7230万元,利税945万元。明细如下表1:

1  维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司2004年经营状况

 

序 号

    

2004年

1

销售量(吨)

3850.1268

2

产品销售收入

72303541.8

3

产品销售成本

59899664.32

4

产品销售费用

860331.72

5

管理费用

1786216.98

6

财务费用

318333.09

7

利润

9453121.16

8

应交税金

412730.98

9

应收帐款

3822800.11

10

在建工程

5959987.8

11

应付帐款

3990563.54

12

资产总额

46603949.59

13

企业负债

17411665.19

14

固定资产总额

14314952.1

15

累计折旧

815989

16

职工工资总额

4706577

1.3企业产品市场状况

维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司现有三类主要镁产品:高品质金属镁锭、镁合金和镁合金牺牲阳极,其中:金属镁锭的品质居全国前列,公司所生产的金属镁锭品质98%以上达到国家一级镁标准;高电位镁合金牺牲阳极产品由美国设计监制,质量经国际权威机构认证,具有质量稳定、价格低廉等的特点。企业生产的镁合金牺牲阳极电性能与国家标准和美国标准的比较见表2。

2  镁合金牺牲阳极的电极电位及电效率对照表

 

 

维恩克

国家标准

GB/T17731-1999

美国

ASTM-B843-97

电极电位

(相对甘汞电极)

-1.70V

-1.70V

-1.70V

电效率

50%

50%

50%

维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司截至2004年底累计生产8053.624吨原生镁锭,821.82吨镁合金牺牲阳极,其中2004年生产2574.437原生镁锭,821.82吨镁合金牺牲阳极。产品全部销往国外,包括北美、中东、日本以及欧洲,客户覆盖了全球最主要的防腐蚀工程公司、石油管道公司和热水器生产厂。

1.4新产品、新技术开发

维恩克(鹤壁)镁基材料有限公司依靠企业技术中心,依托北京材料工程研究院,通过与各大高校院所紧密合作,在短短的几年内已经由只能生产粗镁到能够生产四十几种高质量的产品。同时,一批新技术的研发和实施,使公司在节能、环保、高效三个环节上取得巨大的进步,其社会效益和经济效益十分显著。

1.4.1新产品开发

          高电位镁合金牺牲阳极

企业目前具有生产6个系列40余种高低电位镁合金牺牲阳极。六个系列为:D系列、S系列、W系列、FL系列、A系列、R系列,如有HP5D2、HP9D2等型号产品。

          大吨位镁合金牺牲阳极

大吨位镁合金牺牲阳极是针对海洋平台在水下2000-8000英尺处的特点,该环境中的电位较负。因此,要求在电位较负的深海中,对海洋平台和钻杆等设施起到很好的保护效果。如采用铝合金牺牲阳极腐蚀控制材料已经不能满足该环境的要求,采用镁合金牺牲阳极是一种解决方案。但是,大吨位镁合金牺牲阳极的生产难度较大,特别是内部组织结构、电极电位、电流效率的控制都比较困难。通过对镁合金牺牲阳极的熔体净化及铸造成型技术研究、大吨位镁合金牺牲阳极铸造模具的设计开发、铸造过程温度梯度的控制研究、镁合金液阻燃处理技术研究。有效的解决了上述难题,大吨位镁合金牺牲阳极产品无冷隔、无缩孔,表面质量良好,内部结晶致密,材料使用性能和化学成份符合国际标准,电流效率大于50%,具有很好的防腐蚀保护能力,成本进一步降低。该产品的成功开发使我国的铸造阳极高技术化,实现铸造阳极的大吨位化,占领国际市场最高点。

          高品质的立式半连铸镁合金坯料

镁合金坯料是镁合金深加工工厂所需的基本原材料,通常加工厂需要外购。挤压镁合金产品所需坯料的形状通常是圆形、椭圆形和方形。目前,国内外生产高品质镁合金坯料的方法主要有水平连铸、立式半连铸、手工浇铸。立式半连铸是其中最好的一种方法,能获得高质量的坯料。企业已经建立了一套水平连铸机组,能够生产各种直径的圆形和方形高品质镁合金坯料。目前,已生产的合金有H-1、AZ31两种成分,直径分别为φ92,φ120,φ155,φ203,φ300mm等规格的圆铸锭,铸锭最长为5500mm。

          稀土镁合金

镁合金在常温下加工性能差,加入稀土元素可以改善合金的加工成型性能。稀土对有色金属合金性能的影响是基于它的变性作用、钝化作用、以及与一系列低熔点杂质形成难熔化合物的能力,加入适量的稀土合金元素也可以提高合金室温及高温机械性能,还可以降低碳、氮、氧、硫等有害杂质的影响,提高产品质量。

企业已经成功开发出Mg-Al-Re,Mg-Re-Zr, Mg-Re-Zn, Mg-Re-Ag等多种系列产品,用于提高镁合金的蠕变性能、拉伸性能、其它力学及机械性能。

1.4.2新技术开发

      水煤浆在金属镁冶炼过程中的应用

尽管皮江法炼镁有自己的独特优势,但传统的皮江法炼镁方法自20世纪40年代皮江发明以来一直没有改进,工艺落后,产品质量不稳定。其工艺存在的三大问题:高耗能,吨镁耗煤10吨左右;高污染,存在大量的二氧化硫和其他有害气体及粉尘排放;工业化程度低,基本为手工作业,劳动强度大。随着我国金属镁产量的迅速提升,以及国内外对环保意识的加强,上述三个问题已经成为严重制约我国金属镁产业健康和可持续发展的瓶颈。如何有效的解决这些问题,成为目前国内乃至世界金属镁行业的研究热点。

水煤浆技术是一种替代原煤直接燃烧的洁净燃料技术,具有高效、节能和环保的特点。它由70%左右的煤,30%水及少量化学添加剂制成,是一种浆体燃料,可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧,其热值相当于燃料油的一半,具有燃烧效率高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。国家经贸委《节约和替代燃料油十五计划》和国家环保总局《国家环境保护十五计划中》均将水煤浆作为应用和推广的重点项目。但是,在金属镁冶炼过程中,应用水煤浆配合其他节能新技术实现皮江法炼镁的升级换代目前在国内外尚属空白。

企业通过与北京科技大学合作,经过一年多的研究开发,成功开发出以水煤浆为燃料的新型镁还原炉及新型镁合金精炼炉。

水煤浆成功应用于金属镁冶炼,可有效地解决皮江法炼镁高能耗、高污染、工业自动化程度低的问题。同时,水煤浆的应用可将吨镁耗煤量由目前的10吨左右降低至7吨以下,生产成本降低1600元以上。

2)粗镁熔炼合金化直接制备高电位镁合金牺牲阳极

世界各国都在研究、开发成本低廉的镁合金牺牲阳极。目前国内外Mg-Mn阳极的生产大多采用镁锭重熔,再加入合金元素的方法生产,技术水平还比较落后。采用现有镁合金牺牲阳极制备加工技术,很难生产电性能较好的高电位镁合金牺牲阳极,即电极电位和电流效率的两个重要指标很难同时达标。制备的高电位镁合金牺牲阳极其质量不稳定,成本高,缺乏竞争力。

企业通过对高品质牺牲阳极材料在制备过程中,金属杂质或熔剂夹杂以及氧化夹杂对镁阳极的电位、电流效率的影响规律的研究。在Mg-Mn阳极的制备过程中采用粗镁熔化时Mn添加熔炼工艺。成功开发出用粗镁直接熔化后加入合金元素的高效、节能、短流程的生产Mg-Mn牺牲阳极新工艺,该工艺主要包括熔化、配料、去杂、浇样、炉前分析、铸锭、检测、修整、打包入库。并建立粗镁熔炼合金化直接制备高品质Mg-Mn合金牺牲阳极的工业性生产示范线。

通过一年多来的生产实践结果表明:Mg-Mn合金牺牲阳极的电极电位达到-1.75V(相对甘汞电极)以上,电效率为55%以上,全面达到或超过镁合金牺牲阳极国家标准GB/T17731-1999和美国标准ASTM-B843-97。采用该技术,生产吨镁的成本要比用采用镁锭重熔方法降低1392元。

粗镁熔炼合金化直接制备高电位镁合金牺牲阳极,已形成具有自主知识产权的Mg-Mn镁合金牺牲阳极制备技术,全面提升了我国镁加工企业的技术经济水平,提高镁合金牺牲阳极在国际市场的竞争力,详见鉴定报告。

3)炼镁废渣综合利用制备砌块砖

采用皮江法炼镁产废渣量大且污染严重,这也是我国金属镁行业可持续发展瓶颈。解决镁行业的可持续发展问题,就要解决废渣的再利用。利用金属镁废弃物作为生产砌块砖的原料,是最有效的方法。既解决了皮江法炼镁产生的废渣问题,又生产出了建设需要的砌块砖。目前,蒸压加气技术是国内比较成熟的制砖技术,但利用金属镁废弃物作为原料生产砌块,尚属空白。企业结合实际情况,对炼镁废渣综合利用制备砌块砖项目进行研究开发,通过解决因MgO而造成的产品开裂和提高抗压强度等关键技术,从而成功完成这一项目。生产的砌块砖的各项技术指标都达到要求,详见鉴定报告。

4)镁合金阳极电性能快速试验方法

目前,生产中检测镁阳极电性能的主要方法是美国ASTM G97应用于地下的镁牺牲阳极试样实验室评估的标准试验方法,也称恒电流一般试验法,该试验法的测试周期为14~15,在科学研究等方面非常适合,但在实际生产中严重滞后于生产周期,不能实现在线检测。如何快速测评镁合金牺牲阳极电化学性能是提高生产效率的有效方法。企业通过大量试验研究成功开发出镁阳极电性能快速试验方法,将检测周期缩短为4~5天。

1.4.3科技成果

维恩克科技有限公司十分重视科研工作,近两年来取得了一批科技成果。

1)参与承担了国家十五科技攻关镁专项的5000吨镁合金牺牲阳极的生产示范基地项目,该项目与2003年12月通过中国有色金属协会组织的科技成果鉴定,并获得中国有色金属协会科学技术进步成果二等奖;

2)二项成果通过河南省科学技术厅技术鉴定:粗镁熔炼合金化直接制备高电位牺牲阳极项目;炼镁废渣综合利用制备砌块砖项目。

3“12000吨低耗能、低排放、半连续、外热还原法金属镁冶炼及低杂质镁合金制备工程改扩建项目通过河南省科学技术厅论证;

4)申报三项国家专利;

5)企业参与修订了2003年版镁合金牺牲阳极的国家标准。

              十一五企业发展路线

2.1 企业发展前景分析

2.1.1 金属镁工业的发展

镁金属由于具有比重轻、比强度高、阻尼性能好、电磁屏蔽能力强和易于回收等一系列优点,在航空航天、交通运输(汽车)、电子(3C产品)和家用电器等支柱产业中是最理想、最实用的轻质结构材料,是常用金属材料中具有可持续发展的重要金属材料之一,被称为21世纪最具开发和应用潜力的绿色工程材料。金属镁的应用发展十分迅速,以每年大于15%的速度连续快速增长。

我国是镁的资源大国,并在近十年内发展成为生产大国,产量由1990年的5300吨猛增到2004年的45万吨,14年的年均增长率为37.3%。近年来我国镁产量一直位居全球第一,2003年开始占全球镁产量的2/3以上。由于全球镁需求量的不断增加以及西方镁业迫于环保和成本压力而不断减产以至关闭,中国镁的产量将会持续以较高速度增长。近年来我国与国外四大主要产镁国的产量变化见表3。

3  世界主要产镁国的产量比较(单位:万吨)

 

国家

2000年

2001年

2002年

2003年

2004年

中国

19.5

21.6

26.8

35.4

45

挪威

8.5

7.8

4.0

3.5

美国

7.2

5.0

4.0

2.5

俄罗斯

4.0

4.5

5.2

4.0

以色列

3.0

2.5

2.5

2.6

CMA统计,2004年中国原镁(锭)产量45万吨、镁合金13.58万吨、镁粒(粉)9.13万吨,出口38.37万吨,如表4所示。

4  2004年中国镁产量和出口量同比增长

 

类别

2003

2004   

同比增长%

产量

原镁(锭)

35.40

45

27.00

合金

9.89

13.58

37.45

镁粒(粉)

6.86

9.13

33.28

出口量

29.89

38.37

28.37

 

镁及镁合金的用途主要在以下方面。

1)铝合金的添加元素

     由于镁能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金,因此,镁是重要的合金元素。世界上镁的最大消费领域是作铝合金添加元素。2002年世界主要地区原镁消费中,共用了14.56万吨镁生产铝合金,占原镁消费总量的40%;我国2003年共用2.1万吨镁作为铝合金添加元素,占我国镁消费总量的41%。一般来说,镁与原铝的消费比率约为0.4%。

2)炼钢脱硫

欧美、俄罗斯等地区和国家的不少钢厂都采用镁脱硫。2002年世界主要地区原镁消费中,5.73万吨用于炼钢脱硫,占总量的15.70%。我国2003年钢铁脱硫用镁8000吨,占总消费量的15.62%。使用镁粒的脱硫效果比碳化钙好,虽然镁的价格比碳化钙高,但其用量仅为碳化钙的1/61/7,镁脱硫总费用较碳化钙经济。一般来说,吨钢消耗镁粒0.40.5公斤,脱硫后含硫量0.0010.005%。

3)镁合金牺牲阳极

使用镁合金牺牲阳极进行阴极保护,是一种有效的防止金属腐蚀的方法,镁合金牺牲阳极具有以下特点:防腐性能好、不需外加直流电源、安装后自动运行、不需维护、占地面积少、工程费用低、与外界环境不发生任何干扰。因此镁合金牺牲阳极广泛用于石油管道、天燃气、煤气管道和储罐;港口、船舶、海底管线、钻井平台;机场、停车场、桥梁、发电厂、市政建设、水处理厂、石化工厂、冶炼厂、加油站的腐蚀防护以及热水器、换热器、蒸发器、锅炉等设备。目前,作为镁合金牺牲阳极的镁合金有0.8-1万吨/年的市场需求量,且每年以20%的速度增长。

我国埋地油气管道的阴极保护始于1958年,六十年代在新疆、大庆、四川等油气管道上推广应用,目前,全国主要油气管道已全部安装了阴极保护系统,并收到明显的效果。

我国的阴极保护用镁合金牺牲阳极用量不足世界用量的5%。其原因在于,一方面是镁合金牺牲阳极制备技术和防腐工程施工技术水平低,另一方面是经济发展落后造成的中短期行为。但是,我国目前正在建设和将要建设的一批重大项目,如像西气东输重大基础设施、重大工程,对工程的预埋钢铁管线都已或将采用先进的镁牺牲阳极保护技术;同时,我国的可持续发展政策要求防腐蚀工程及安全保护。因此我国的阴极保护将是一个巨大的潜在市场,预计可超过3000-4000吨/年。

4)镁合金型材

    镁合金型材、管材以前主要用于航空、航天等尖端或国防领域。近几年,由于镁合金生产能力和技术水平的提高,其生产成本已下降到与铝合金相当的程度,极大地刺激了其在民用领域的应用,如应用于自行车架、轮椅、康复和医疗器械等。镁合金型材的需求将会迅速增长。

5)镁合金汽车零件(压铸镁合金零件)

镁合金的一系列优点满足了汽车工业减重、节能、环保的要求,世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。在欧美国家中,各国的汽车厂商正极力争取采用镁合金零件,并以采用镁合金零件的多少来衡量车辆的车身领先水平,大众、奥迪、菲亚特汽车公司纷纷使用镁合金。目前,汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机和安全部件上都有镁合金压铸产品的应用。在过去十年里,镁合金汽车零件年增长速度超过15%,在欧洲,已经有300种不同的镁制部件用于组装汽车,每辆欧洲生产的汽车上平均使用2.5kg镁。乐观的估计认为,出于减重的需求,每辆汽车对镁的需求将提高至70120kg。2004年全球汽车压铸领域对镁合金的需求量为117000吨,2005年将增长至128000吨。可以预计在未来的7-8年中,欧洲汽车用镁将占镁总消耗量的14%,今后将以15%的速度递增。  

6)电子产品壳体

为顺应通讯电子器件高度集成化和轻薄小型化的发展趋势,镁合金以其电磁屏蔽能力强、减震性好以及易于回收等优点,在便携式电脑、手机以及小型录像机等方面得到广泛应用,并以25%的年增长速度高速增长。在日本、台湾,由于可携带电子、通讯产品壳体、移动电话壳体有轻量化、薄璧、小型化、可再生的要求,普遍采用镁合金压铸件代替塑料。台湾1999年生产1000万台笔记本电脑,其笔记本电脑的市场占有率已经达到50%,笔记本电脑用压铸壳体的市场需求量也随之增大。因此,电子产品壳体将是镁合金的主要原料之一。

世界2000-2002年的镁及镁合金的消费领域统计见表5。

5全球按消费领域统计的原镁发货量(单位:万吨)

 

消费领域

2000年

2001年

2002年

铝 合 金

16.51

14.28

14.56

   

11.07

10.86

12.78

   

5.46

4.19

5.74

球墨铸铁

0.88

0.39

0.29

金属还原

0.36

0.38

0.10

电 化 学

0.75

0.86

0.52

   

0.60

0.52

0.48

重力铸造

0.22

0.17

0.19

压力加工

0.34

0.21

0.91

   

0.80

1.15

0.93

   

36.69

33.02

36.50

 

 

2.1.2 提高金属镁品质的意义

获得高品质(纯净)的坯料是生产高质量镁及镁合金深加工的重要前提。无论是镁合金挤压阳极、镁合金挤压型材、镁合金压铸壳体、还是铝合金熔炼用大规格镁锭,都离不开优质的镁锭或坯料。我国目前基本采用块铸法进行镁锭生产, 由于镁及镁合金比重较轻,熔体与夹杂和熔剂比重相差不大,分离夹杂物较其他合金困难,多次浇铸引入夹杂较多,加上镁合金氧化严重,获得优质的锭坯较困难。同时,手工操作有一定的危险,企业的经济效益无法提高。

在汽车工业中,由于大多数零部件的使用条件比较恶劣,如油污、高温、潮湿等,因此要求镁合金中铁、铜、镍的含量和熔剂夹杂低,以提高镁零件的耐腐蚀性能。在电子工业中,由于生产的电子产品外壳绝大多数是薄壁零件,壁厚在1mm左右。因压铸性能和力学性能对于杂质十分敏感,生产中对杂质含量控制极为严格。鉴于这些原因,我国目前生产的大多数镁合金还难以达到要求,因此同一牌号的镁合金锭,我国的产品价格只有世界先进镁公司的产品价格一半左右,甚至比乌克兰和俄罗斯的镁合金价格低600美元/吨。尽快研究开发镁和镁合金连铸技术和成套设备,提升我国镁合金坯料的质量,对于镁及镁合金深加工是十分重要的。

 

2.2企业十一五发展路线

研究开发高质量镁合金的生产技术,建立具有规模的高质量镁合金生产线和能提供高质量原镁的生产基地;通过对生产过程中的热能的充分和合理的利用,降低燃料的消耗量,使企业能适应发展循环经济的需要;通过对企业产生的废气、废液、废渣、余热深入研究,有效的对废气进行处理,减小对环境的污染;通过对废液的循环利用,降低工业用水量,从而节约用水,并降低工业废水的排放;通过对废渣的深入研究,大大减少废渣的排放量。

 

              十一五企业发展目标

3.1 产品品种的发展目标

公司以开发高品质镁合金材料及产品为主要方向;保持高电位镁合金牺牲阳极的主导地位,争取将全球市场占有率由目前的60%提高到80%以上;进一步扩大高质量的半连续铸造镁合金棒坯的生产能力,抢占深加工用的高品质镁合金棒坯的市场;在稳步发展高品质镁合金和原镁生产规模的前提下,逐步探索进入镁合金深加工领域。企业的主要产品结构如表6所示。

6  主要产品结构           (吨)

 

      

第一阶段

第二阶段

第三阶段

1

镁合金挤压坯料

2000

6000

10000

2

高电位镁合金铸造阳极

5000

10000

10000

3

轧制用镁合金坯料

500

2000

5000

4

镁合金挤压产品

1000

3000

5000

5

海洋平台用大吨位镁阳极

1000

2000

3000

6

高纯镁锭

300

500

1000

7

压铸镁合金锭

2200

22000

66000

 

        

12000

50000

100000

 

3.2 企业发展目标

企业的总目标是,通过近五年的努力,企业实现一、二、三的目标。镁合金产品的产量达到10万吨/年;企业的总产值达到20亿元人民币/年,利税达到3亿元人民币/年。

    企业的发展将分三个阶段进行:

第一阶段2005年6月~2006年6月)

投资6000万元。将研究开发的新技术应用于生产;建设12000吨具有国际水平的镁合金生产车间,主要生产立式半连铸镁合金坯和高品质镁合金牺牲阳极同时,改造炼镁生产线,建设以水煤浆为燃料的环保,节能原镁生产示范线,原镁产量从目前的年产4000吨增长到12000吨。总产值达到3亿元人民币/年,利税达到3000万人民币/年。

第一阶段完成后,企业在镁合金生产技术方面将初步建立起一支专业化强的研究开发队伍,高品质镁合金牺牲阳极生产技术及产品为世界第一,镁合金和镁冶炼技术为国内先进水平。

第二阶段2006年7月~2007年12月)

投资2亿元。进一步提高镁合金产品的质量,开发新产品,扩大生产规模。进一步优化炼镁工艺和提高装备的机械化水平,提高生产效率和降低生产成本。同时,采用余热发电,提高热能的综合利用效率。镁合金产量达到5万吨/年;总产值达到10亿元人民币/年,利税达到1.5亿元人民币/年。

第二阶段完成后:企业在镁合金生产技术方面,建立起一支高水平的研究开发队伍;企业的技术水平将处于国内领先地位,镁合金牺牲阳极生产技术及高品质合金坯料生产规模处于国际前列。

第三阶段2008年1月~2009年12月)

第三阶段,投资2.5亿元。进一步扩大生产规模,同时将企业研究开发的先进技术向行业推广。企业不仅建立起一支高水平的研究开发队伍,同时还建立起一支高素质的技术推广和服务队伍。在镁及镁合金加工技术方面也将取得一定的进展,企业将迈步于镁合金深加工行业。企业的原镁产量达到10万吨/年;总产值达到20亿元人民币/年,利税达到3亿元人民币/年。

第三阶段完成后,企业的技术水平将为国际领先地位。

 

 

              十一五企业重点项目

预计2005年全球需求将达到60万吨以上,并且每年以大于20%的速度快速增长,因此市场前景十分可观。

为了保持中国镁工业在世界上的主导地位,必须全面提升炼镁技术水平。企业通过充分调研和论证,决定通过技术改造来提升企业生产技术水平。企业计划在十一五期间实施以下重点工程。

 

                  新型镁合金的研究开发

随着社会的发展,市场对镁合金性能要求越来越高,传统牌号的镁合金产品不能满足高性能要求,因此开发新型高性能镁合金具有十分重要的意义。在十一五期间,企业将着重开发适用于轧制和挤压加工的新型镁合金。

 

                  半连铸镁合金坯料的研究开发和生产线建设

挤压镁合金的产品质量在一定程度上取决于半连铸镁合金坯料的质量。因此大量生产高品质镁合金坯料是企业的主要产品之一。

利用企业已有的半连续铸造设备,借助企业技术中心的强大研发力量,以及现有的半连续铸造镁合金坯料经验,研究和开发新型高效的半连续铸造镁合金坯料工艺和设备,并建成一条年产10000吨的镁合金坯料生产线。

 

                  以水煤浆为燃料的回转窑的设计和建设

企业成功开发的新型镁还原炉和新型镁合金精炼炉经过试生产表明,水煤浆的应用可以有效的解决皮江法炼镁高能耗、高污染、工业自动化程度低的问题。而目前主要在回转窑中采用喷煤粉来煅烧白云石,每吨煅白耗煤0.45吨,而且回转窑在运行过程中由于煤粉的燃烧效率较低而产生大量烟尘,因此企业从实际出发,决定将水煤浆应用于回转窑煅烧白云石中,提高燃烧效率,降低污染物排放。

 

                  12000吨高品质镁合金生产线的建设

根据企业规划,于2005年6月30号前建设产能为12000吨的高品质镁合金生产线。镁合金生产线将采用水煤浆与电能混合使用的方案,水煤浆精炼炉主要用于粗镁熔炼与精炼,电炉主要用于精炼后镁合金保温。

 

                  第一期12000吨原镁生产线的建设

采用企业研究开发的以水煤浆为燃料的环保、节能型还原炉,建设12000吨炼镁生产线。原镁产量从目前的年产5000吨增长到12000吨。整个项目预计于2006年6月完成。

 

                  50万吨水煤浆厂扩建工程

企业现有一座年产10万吨水煤浆分厂,现有水煤浆产量将不能满足扩建后镁合金生产线用浆量,为了满足第二期50000吨镁合金扩建工程,因此扩建50万吨水煤浆生产线。预计于2006年10月完成。

 

                  企业水煤浆添加剂研究开发和生产线的建设

目前10万吨水煤浆生产线年需要添加剂约300吨,50万吨水煤浆厂建成后预计每年将需要1500万吨添加剂。而目前企业生产水煤浆所用添加剂全部外购,价格昂贵,而且该添加剂并非针对目前企业所采用的鹤壁本地煤种,因此其效果不是十分理想。因此开发生产适用于鹤壁本地煤种的添加剂成为提高企业水煤浆性能的主要问题。预计于2006年8月完成。

 

                  余热发电工程的建设

目前皮江法炼镁过程的热利用率不足10%,如何提高热利用率、降低燃料消耗成为整个镁行业关注的问题。尽管采用燃烧效率达到99%的水煤浆作为燃料,采用更高性能的建筑材料建设窑炉,由于炼镁工艺的特点,还原温度在1200左右,还原炉产生的大量高温烟气是无法避免或者减少的。如何利用还原炉产生的大量高温烟气的热能是提高炼镁过程热利用率的一个重要途径。企业通过长期考察,利用余热发电是一个有效措施。因此,在第二期50000吨镁合金扩建工程中,将建设余热发电配套工程。预计于2007年12月完成。

 

                  第二期50000吨镁及镁合金扩建工程

在第一期12000吨镁及镁合金生产线的基础上,研究开发第二代以水煤浆为燃料的硅热还原炉,并进一步优化炼镁工艺及装备,扩大生产规模,建成50000吨镁及镁合金生产线。同时,采用余热发电,进一步提高热能综合利用率。于2007年12月完成。

 

                  第三期100000吨原镁扩建工程

在第二期50000吨镁合金扩建工程建成后,进一步扩大生产规模,建成100000吨镁及镁合金生产线。整个项目预计于2009年12月完成。

第三阶段完成后,企业的技术水平将为国际领先地位。

              十一五企业发展主要措施

5.1资本运作

随着企业的飞速发展,资金来源将成为制约企业进步的主要问题,因此企业管理者根据企业发展目标和发展计划,结合产品市场行情以及社会经济状况,提出十一五期间的资本运作方案:

企业发展的第一阶段,资金来源主要以企业自有资金或自筹资金为主,争取银行贷款,并积极争取国家给予科技型中小企业的项目扶持,包括火炬计划、创新基金、技改贴息、银行给高新区授信额度等多种方式;

企业发展的第二阶段,资金来源主要以企业自有资金、自筹资金和银行贷款,并积极争取国家项目扶持,争取在第二阶段末企业能在香港主板块成功上市,从而向社会公开募集资金,加快企业发展进程;

企业发展的第三阶段,资金来源主要以社会公开募集所得资金为主,同时利用企业自有资金或自筹资金和银行贷款,并积极争取国家项目扶持,加快企业发展进程,从而使企业经营规模和生产技术水平处于世界主导地位。详细资本运作方案如表7所示。

                  表7 企业资本运作计划    (单位:万元)

 

发展阶段

自有资金

自筹资金

国家支持

银行贷款

公开募集

第一阶段

1800

2000

200

2000

0

第二阶段

3000

6000

1000

10000

0

第三阶段

1000

0

1000

0

23000

 

5.2技术创新

5.2.1高效率、长寿命高温换热器的研究开发

项目意义:系统研究和分析各种材料在高温条件下的力学性能与换热效率,设计出高效率、长寿命高温换热器,通过试验对换热器材质、换热效果进行优化设计,设计出高效率、长寿命高温换热器以供生产线使用,提高生产过程的热利用率,从而大幅度节约企业燃料的消耗量。

主要研究内容:系统研究和分析各种材料在高温条件下的力学性能与换热效率;设计出高效率、长寿命高温换热器;提出合理的高效率、长寿命高温换热器结构。

5.2.2第二代水煤浆为燃料的高效率硅热还原炉的研究开发

项目的意义:优化第一代水煤浆为燃料的还原炉的结构参数和工艺参数,设计更合理的第二代水煤浆为燃料的高效率硅热还原炉。

主要研究内容:认真总结第一代水煤浆为燃料的还原炉设计和运行中出现的问题;进行结构参数优化,设计出第二代水煤浆为燃料的高效率硅热还原炉。

5.2.3高纯原镁生产技术的研究开发

项目的意义:通过对结晶器进行设计,控制粗镁结晶,使粗镁分段结晶,获得高纯原镁。 

主要研究内容:测量目前镁还原过程中粗镁在结晶器中的分布情况;设计出能够分段控制粗镁结晶的新型结晶器,并通过试验验证,提出合理的结晶器结构参数和控制结晶器温度的工艺参数。

5.2.4碱金属回收技术的研究开发

项目的意义:皮江法炼镁过程中少量钾钠等碱金属被还原出来,一般情况下碱金属在取镁过程中燃烧而损失,通过对结晶器端盖进行设计,控制碱金属结晶,从而回收碱金属。碱金属的回收可以有效减少镁中杂质,并能创造经济价值。 

主要研究内容:设计出能够控制碱金属结晶的结晶器端盖,并通过试验验证提出合理的结晶器端盖结构参数和控制结晶器端盖温度的工艺参数。

5.2.5新型还原罐结构设计研究

项目的意义:系统研究和分析还原罐中的热场,为提高硅热还原罐中热传导提供理论基础。

主要研究内容:实验获得基本的参数和边界条件;数值模拟研究和分析还原罐中的温度场;并采取实验验证数值模拟结果;提出提高传热效果的方法,如罐中安装传热装置。

5.2.6电磁搅拌技术在半连续铸造中的应用研究

项目的意义:目前半连续铸造制备的镁合金坯料晶粒粗大,力学性能较差,将电磁搅拌技术应用于镁合金的半连续铸造中,能够细化镁合金晶粒,从而提高镁合金力学性能,进一步提高铸坯的质量,提高成材率。

主要研究内容:结合目前的电磁搅拌技术;根据镁合金半连续铸造要求,开发应用于镁合金半连铸的电磁搅拌技术,设计出新型结晶器的结构和材料;进行工业实验。

5.2.7新型高品质镁合金牺牲阳极的研究开发

项目的意义:适应新市场的要求,开发新型高电位型镁牺牲阳极,扩大市场占有率,为企业创造新的经济增长点。 

主要研究内容:研究合金成分及添加剂与镁牺牲阳极的电极电位的关系;研究杂质含量对镁牺牲阳极的电极电位的影响关系;提出优化后的合金成分;进行新合金的性能试验。

5.2.8大吨位镁合金牺牲阳极的研究开发

项目的意义:采用实验研究和数值模拟相结合的研究方法,研究大吨位镁合金牺牲阳极铸造技术,为企业将开发海洋平台用大吨位镁合金生产做技术准备。

主要研究内容:研究大吨位镁合金牺牲阳极铸造工艺参数大吨位镁合金牺牲阳极铸造过程中的保护技术;建立大吨位镁合金牺牲阳极铸造过程的数学模型;对大吨位镁合金牺牲阳极铸造过程进行仿真。

 

5.3管理创新

面对经济全球化、市场国际化、贸易一体化、企业信息化的潮流,对企业来说,既是新的发展机遇,又是更为严峻的挑战。大力推进管理创新,加强科学管理,全面提高企业现代化管理水平,已成为企业应对市场竞争的重要手段和生存发展的关键。

信息化是实现管理创新的重要手段。国际上先进的现代企业管理,不论是理论上,还是实践中,都十分重视利用现代信息技术,对企业信息资源进行广度和深度的开发利用,对企业实现有效的管理和监控,优化业务流程和管理流程,及时对运营过程中产生的大量分散而有价值的数据进行有效的分析和整合,准确把握自身的发展和运营状况,快速抓住转瞬即逝的商机和纠正企业运营中的问题,从而使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 

坚持一把手工程、全员参与、职能管理部门拉动的有机结合。生产技术的改造与创新和生产规模的扩大化需要调整企业组织结构、调整内部分工体系、减少中间管理层次,对业务和管理流程重新梳理再造,因而涉及到企业的方方面面。没有企业各级一把手的高度重视,没有全员的广泛认同和积极参与,没有职能管理部门的主动需求和积极拉动,会严重阻碍生产扩大进程。因此整个企业上下要统一思想,克服种种困难,全面支持生产线扩建工程。

注重人才的培养和储备。随着生产技术的快速发展和生产规模的不断扩大,企业人力资源结构也要不断升级,为适应企业建设要求,企业应把人才的培养和储备作为推进企业快速发展的一项基础工作摆上日程,努力培养一批既懂企业管理、又熟悉业务、还通晓技术的复合型人才队伍。

搞好分工与合作。企业发展是高度专业化、社会化的系统工程,涉及企业内外各个部门,需要发挥各个部门或个人的智慧与能力,尽心尽力干好本质工作,同时要各部门之间或部门内个人之间又要相互协作,集思广益,相互提醒,才能更高效地完成扩建工程及生产任务,企业建设才能取得实效。

 

              对河南省十一五高技术产业发展的政策建议

河南省作为传统农业大省,,但工业对国民经济总值增长与农业有同样重要的作用,因此发展工业势在必行,但是河南省传统工业相对于其他工业省市略有差距,而高新技术产业作为社会新兴技术,所有省份对其认识都处于同一水平,所以大力发展高新技术产业成为河南省在工业方面迎头赶上甚至超过其他传统工业大省的一条坚实路线。因此河南省在十一五期间大力发展高技术产业实为英明之举。

1)河南省应将金属镁工业作为重点扶持对象

金属镁的应用发展十分迅速,以每年大于15%的速度连续快速增长。河南省具有全国乃至全世界最优质的白云石原料,而且河南省又是产煤大省,交通便利,利用这一系列便利条件发展金属镁工业具有产品品质优异、成本低廉等优势,必定能迅速抢占金属镁产品市场。因此,金属镁工业作为一项高技术产业尤其值得扶持。

2)政府大力支持重点、规模企业

众所周知,八十年代期间,河南省在最鼎盛时期有大大小小百余家炼镁厂,但由于过多消耗能源和资源、污染环境严重、劳动效率低下等技术缺陷,绝大部分镁厂纷纷倒闭,目前仅存的其他几家镁厂也勉强经营。国家从长远发展出发提出循环经济资源综合利用两条方针,而继续沿袭传统镁厂生产技术有悖于国家政策,因此开发环保、节能、高效的硅热还原炼镁新工艺对于大力发展这一工业具有重要意义。为了能使河南省金属镁工业处于国际主导地位,政府的大力支持是必要的,希望政府在对待类似于金属镁工业的优势产业能在政策上明确支持,例如在贴息贷款、土地使用等政策能有所倾斜。


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