Alumīnija profili pārstāv lielāko alumīnija apstrādes rūpniecības segmentu, ko plaši izmanto celtniecībā, transportā, fotoelementu, elektronikas un citās nozarēs. Alumīnijam ir galvenā materiāla īpašībabezgalīga pārstrādājamība bez mehānisko īpašību pasliktināšanās. Tā otrreizējā pārstrāde var samazināt oglekļa emisijas par vairāk nekā 95% un ietaupīt vairāk nekā 70% enerģijas patēriņa, padarot to par galveno veidu, kā nozarei ievērot "divkāršā oglekļa" ierobežojumus un mazināt izejvielu izmaksu nepastāvību. Pašlaik Ķīnas alumīnija profilu pārstrādes sistēma tiek modernizēta no plašas samazināšanas uz rafinētu, augstvērtīgu līdzīgu pārstrādi, un rūpnieciskā ķēde pakāpeniski pāriet uz pilna dzīves cikla slēgta cikla apļveida modeli.
一. Pārstrādāto izejvielu avoti un klasifikācija
Pārstrādātas alumīnija profilu izejvielas iedala divās galvenajās kategorijās:pirmspatērēšanas lūžņiunpēcpatērēšanas lūžņi. To kvalitātes atšķirība tieši nosaka pārstrādes ceļu un beigu vērtību.
Lūžņi pirms patēriņa (ražošanas pārtraukumi)
Avoti: profila ekstrūzijas, virsmas apstrādes un dziļās apstrādes laikā radušies paliekas, nogriezti gali, sagataves un bojāti produkti
Raksturojums: Caurspīdīgs sakausējuma sastāvs, ārkārtīgi zems piemaisījumu saturs, nav virsmas pārklājuma piesārņojuma; augstākās kvalitātes otrreizēji pārstrādāta izejviela ar metāla reģenerācijas līmeni tuvu 100%
Tipiski veidi: 6063/6061 sērijas celtniecības/rūpniecisko profilu ekstrūzijas griezumi, ar CNC apstrādātas alumīnija skaidas
Pēcpatērēšanas lūžņi (profili pēc lietošanas beigām)
Avoti: nolietotas ēku durvis/logi/aizkaru sienas, rūpnieciskie konstrukciju profili, fotoelektriskie rāmji, automobiļu alumīnija profili, pilnībā alumīnija mēbeles utt.
Raksturojums: Komplekss sastāvs ar virsmas apstrādes slāņiem (anodēšana, elektroforētiskais pārklājums, pulverkrāsošana, koksnes graudu pārneses apdruka utt.); bieži sajauc ar gumijas sloksnēm, plastmasas termiskiem pārtraukumiem, tērauda savienotājiem un citiem piemaisījumiem
Tipiski veidi: termiski plīstoši alumīnija konstrukcijas profili, fotoelementu rāmju profili, automobiļu virsbūves konstrukcijas profili
2. Galvenais pārstrādes process
Alumīnija profilu pārstrāde ietver trīs galvenos posmus: pirmapstrādi, kausēšanu un attīrīšanu un formēšanu. Priekšapstrāde ir kritiskais posms, kas nosaka sekundāro alumīnija kvalitāti, metāla reģenerācijas ātrumu un ekoloģiskos raksturlielumus.
(1) Priekšapstrādes process
Galvenais mērķis ir noņemt piemaisījumus, standartizēt materiālu specifikācijas un noņemt virsmas organiskos pārklājumus, lai ražotu kvalificētu krāsns padevi turpmākai kausēšanai.
Šķirošana un šķirošana
Manuāla sākotnējā šķirošana: no lieliem profiliem noņemiet ārējos piemaisījumus, piemēram, tērauda veidgabalus, plastmasas sloksnes un hermētiķus, un veiciet sākotnējo klasifikāciju pēc sakausējuma veida.
Mehāniskā šķirošana: apstrādājiet profilus vienādos 50–100 mm fragmentos, izmantojot cirpšanas un drupināšanas iekārtas. Pēc tam secīgi noņemiet dzelzs piemaisījumusmagnētiskā atdalīšana, atdaliet nemetālus no citiem krāsainajiem metāliem, izmantojotvirpuļstrāvas šķirošana, un precīzi atšķirt 6-sērijas, 7-sērijas un citas sakausējumu kategorijas, izmantojotXRF/LIBS optiskā šķirošanalai panāktu rafinētu klasifikāciju pēc ķīmiskā sastāva.
Virsmas pārklājuma noņemšanaPārklātiem konstrukcijas profiliem un ar pulvera pārklājumu pārklātiem profiliem galvenā tehnoloģija irslēgta augstas temperatūras termiskā pārklājuma noņemšana: organiskie pārklājumi tiek iztvaicēti un sadalīti rotācijas krāsnī 500–600 grādu temperatūrā. Gaistošās izplūdes gāzes pirms izplūdes tiek apstrādātas ar augstas temperatūras oksidēšanu 900–1000 grādu temperatūrā, kas novērš pastiprinātu izdedžu veidošanos, pastiprinātus metāla degšanas zudumus un tiešās kausēšanas radītos vides riskus.
Blīvēšana un presēšanaVieglie, plānie profila lūžņi tiek presēti augsta blīvuma briketēs ar hidraulisko iekārtu palīdzību, samazinot oksidācijas degšanas zudumus kausēšanas laikā, vienlaikus uzlabojot uzlādes efektivitāti un krāsns jaudas izmantošanu.
(2) Kausēšanas un rafinēšanas process
Kausēšana: Iepriekš apstrādātu izejvielu iepilda reverberācijas krāsnīs, indukcijas krāsnīs vai citās kausēšanas iekārtās un izkausē izkausētā alumīnijā 700–750 grādu temperatūrā. Metāllūžņiem ar lielu piemaisījumu daudzumu tiek izmantotas īpašas plūsmas izdedžu noņemšanai, stingri kontrolējot kaitīgos piemaisījumus, piemēram, dzelzi un silīciju.
Rafinēšana: Noņemiet ūdeņraža un oksīda ieslēgumus no izkausēta alumīnija, izmantojot rotācijas degazēšanu, tiešsaistes keramikas filtra plāksnes filtrēšanu un precīzu sastāva regulēšanu. Leģējošie elementi, piemēram, magnijs un silīcijs, tiek papildināti pēc vajadzības, lai atbilstu mērķa sakausējuma sastāva standartiem.
Alumīnija sārņu kopīgā pārstrāde: Alumīnija izdedži, kas rodas kausēšanas laikā, tiek apstrādāti, izmantojot sārņu dzesēšanu un reģenerāciju, atgūstot papildu 10–15% metāliskā alumīnija. Galīgos atlikumus var izmantot būvmateriālu un ūdens attīrīšanas līdzekļu ražošanai, panākot gandrīz nulles cieto atkritumu novadīšanu.
(3) Formēšanas process
Ir divi maršruti, kuru pamatā ir pakārtotais pieprasījums:
Liešanas formēšana: liet alumīnija sakausējuma lietņos un sagatavēs kā standartizētu izejvielu pakārtotajām lietuvēm un ekstrūzijas uzņēmumiem.
Tiešā ekstrūzija: augstas kvalitātes sekundāro alumīnija kausējumu ar kvalificētu sastāvu var tieši ievadīt ekstrūderos, lai izveidotu profilus, novēršot sekundāro pārkausēšanas posmu un vēl vairāk samazinot enerģijas patēriņu un izmaksas.
3. Hierarhiskie pārstrādes režīmi
Pamatojoties uz veiktspējas pakāpes atbilstību starp pārstrādātiem produktiem un oriģinālajām izejvielām, pārstrāde tiek sadalītalīdzvērtīga pārstrādeunriteņbraukšana, ar ievērojamām nepilnībām produktu pievienotajā vērtībā.
1. Līdzīga pārstrāde (augstvērtīga pārstrāde)
Definīcija: pārstrādātajam alumīnijam ir tāds pats sakausējuma sastāvs un mehāniskās īpašības kā sākotnējam materiālam, un tas var pilnībā aizstāt primāro alumīniju, lai ražotu tādas pašas specifikācijas profilus.
Tehniskās prasības: nepieciešama precīza sakausējuma šķirošana, dziļa piemaisījumu noņemšana un stingra sastāva svārstību kontrole, ar galīgo alumīnija tīrību sasniedzot 99,8% vai augstāku.
Piemērojamie scenāriji: viena sastāva rūpnieciskie griezumi, demontēti tīri fotoelektriskie rāmji, augstas klases automašīnu alumīnija profili utt.
Nozares statuss: pašlaik līdzīga pārstrāde veido mazāk nekā 10% no Ķīnas alumīnija profilu pārstrādes, padarot to par rūpnieciskās modernizācijas galveno virzienu. Vadošie uzņēmumi ir apguvuši pilna procesa līdzīgu alumīnija lūžņu pārstrādes tehnoloģiju un veiksmīgi iekļuvuši 3C elektronikas un augstākās klases automobiļu ražošanas piegādes ķēdēs.
2. Downcycling (galvenās nozares modelis)
Definīcija: pārstrādātu alumīniju izmanto, lai ražotu produktus ar zemākām veiktspējas prasībām pēc sastāva pielāgošanas, kas ir dominējošais alumīnija lūžņu patēriņa režīms Ķīnā.
Tipiski maršruti: konstrukciju alumīnija profili → sekundāri lietie alumīnija sakausējumi → auto detaļu un aparatūras lējumi; zemas kvalitātes jauktais alumīnijs → alumīnija sagataves → zemas kvalitātes konstrukcijas profili.
Nozares dati: pašlaik aptuveni 80% alumīnija lūžņu Ķīnā tiek izmantoti alumīnija lējumiem, 15% parastiem alumīnija sagatavju profiliem un tikai 5% augstas klases lokšņu, sloksņu un folijas izstrādājumiem, kas parāda vispārēju lejupslīdes modeli.
4. Galvenie pielietojuma scenāriji un slēgtā cikla modeļi
(1) Galvenās pielietojuma jomas
Būvniecība: Sekundāros alumīnija profilus galvenokārt izmanto durvīm, logiem, aizkaru sienām, starpsienām un pilnībā alumīnija mēbelēm, kas kalpo par galveno izvadi būvniecības alumīnija lūžņiem. Pieaugot zaļās būvniecības standartiem, pārstrādāto alumīnija profilu izplatība tirgū turpina pieaugt.
Transports: Automobiļu vieglais svars palielina pieprasījumu pēc sekundārā alumīnija. Sekundārie alumīnija sakausējumi tiek izmantoti riteņiem, dzinēja blokiem un virsbūves konstrukciju daļām, kas veido gandrīz 70% no kopējā sekundārā alumīnija patēriņa. Akumulatoru korpusi, pretsadursmes sijas un citi jaunu enerģijas transportlīdzekļu komponenti ir kļuvuši par galvenajiem izaugsmes scenārijiem pārstrādātajiem alumīnija profiliem.
Fotoelementi un jauna enerģija: Fotoelementu rāmja alumīnija profiliem ir vienmērīgs sastāvs un augsts reģenerācijas ātrums, kas padara tos par izcilu izejvielu līdzīgai pārstrādei. Šķidruma dzesēšanas plāksnes enerģijas uzglabāšanas akumulatoriem un siltuma pārvaldības strukturālās daļas datu centriem arī ir kļuvušas par strauji augošiem augstas vērtības tirgiem.
Vispārējā nozare: Strukturālās daļas un lējumi vispārējām iekārtām, elektroierīcēm, aparatūrai un apgaismojumam ir galvenās vidējās un zemās klases sekundārā alumīnija pielietojuma jomas.
(2) Slēgtā cikla otrreizējās pārstrādes modeļi
Nozare attīstās uz pilna dzīves cikla slēgta cikla modeļiem. Tipiski modeļi ietver:
Ražošanas puses slēgtā cilpa: Profila uzņēmumi tieši pārkausē ražošanas atlikumus pašu lietošanai, panākot nulles rūpnīcas atkritumu daudzumu un gandrīz 100% alumīnija izdedžu pārstrādi.
Produkta pusē slēgtā cilpa: Termināļu uzņēmumi, piemēram, autoražotāji un fotoelementu ražotāji, izvēršas augšup, lai izveidotu pilnas ķēdes slēgto cilpu “produktu ražošana – nolietota otrreizēja pārstrāde – atkārtota ražošana”. Piemēram, BYD un NIO ir ieguldījuši sekundārajā alumīnija kausēšanā, un Nissan ir izveidojis slēgta cikla alumīnija pārstrādes sistēmu nolietotiem transportlīdzekļiem.
Būvniecības sektors slēgta cikla: Digitālā "materiālu pases" tehnoloģija piešķir unikālu identitāti katrai durvju un logu profilam pilna dzīves cikla izsekojamībai. Tas var ievērojami uzlabot augstvērtīgo konstrukciju alumīnija lūžņu izmantošanas līmeni, vienlaikus samazinot ES CBAM oglekļa tarifa atbilstības izmaksas.
5. Nozares statuss un attīstības tendences
1. Rūpnieciskie mērogi
Ķīnā atrodas vairāk nekā 128 000 sekundāro ar alumīniju saistītu uzņēmumu, un 2026. gada pirmajā pusē tika reģistrēti aptuveni 13 100 jauni. 2024. gadā valsts ikgadējā alumīnija profilu produkcija pārsniedza 22 miljonus tonnu, no kuriem sekundārais alumīnijs veidoja aptuveni 23% — daudz mazāk nekā vidēji vairāk nekā 40% attīstītajās Eiropas un Amerikas valstīs, atstājot iespēju izaugsmei.
2. Galvenās attīstības tendences
Tehnoloģiju modernizācija: Ar mākslīgo intelektu darbināma viedā šķirošana, līdzīga otrreizēja pārstrāde un tīras kausēšanas tehnoloģijas paātrina ieviešanu, palielinot visaptverošo metālu atgūšanas līmeni līdz vairāk nekā 95%.
Augstas vērtības transformācija: produkti tiek modernizēti no zemas klases lējumiem uz augstākās klases profiliem, loksnēm, sloksnēm un folijām, un līdzīgas pārstrādes daļa turpina pieaugt, lai apmierinātu pieprasījumu no augstākās klases nozarēm, piemēram, jaunās enerģijas un elektronikas.
Stingrāku atbilstībuStingrāki vides standarti un oglekļa pēdas uzskaites prasības kopā ar stingrāku importēto alumīnija lūžņu piegādi veicina vietējās pārstrādes sistēmas standartizāciju un centralizāciju.
Rūpnieciskās ķēdes integrācija: Primārās alumīnija kausēšanas rūpnīcas un pakārtotie termināļu uzņēmumi izvēršas sekundārā alumīnija nozarē. Vertikālā integrācija ir kļuvusi par galveno tendenci, lai uzlabotu piegādes ķēdes stabilitāti.
