我国粉末冶金工业发展历史回顾.docx

粉末冶金是一项冶金新技术，以它独特的粉末冶金工艺方法，制造出一系列新材料、新产品，这些产品的出现并得到了广泛应用，使粉末冶金工业在国民经济建设和国防工业中发挥着重要作用。粉末冶金工业在20世纪五十年代以后得到迅速发展，在世界上形成了一个新兴产业。我国粉末冶金工业在人民共和国建国以后得到蓬勃发展。

l、我国粉末冶金工业发展初期
    建国初期，国家急需的工业产品优先得到支持发展。如我国电灯泡厂生产用的钨丝，以前都是用进口产品，新中国建立后受到封锁，断绝了钨丝来源，科技工作者于1953年研制成功中0．18mm的粉末冶金钨丝，并投入了生产。上海灯泡厂首先利用我国自粉末冶金产钨丝制造出电灯泡并在全国推广，打破了国外对我国的封锁，为全国照明，粉末冶金产品发挥了积极作用。
    硬质合金在建国前，在大连钢厂只有一个简陋的硬质合金车问，1948年产量只有2－3公斤。1958年苏联援建株州硬质合金厂建成投产，设计规模为年产500吨硬质合金，成为我国刀具及硬质材料工具生产基地。
    粉末冶金铜基制品的生产开始于1952年，上海纺织机械厂由于纺织机械避免生产中油的污染，研制成功铜基粉末冶金含油轴承，开拓了粉末冶金制品的应用。1953年试制成功6-6-3青铜粉。1958年一机部在北京召开了全国粉末冶金铁基轴承推广大会，会后在全国各地上海、宁波、武汉等地办起了数个铁基粉末冶金铁基含油轴承生产点。1958年宁波轴承厂建立了一个粉末冶金车间。1959年上海轴承厂建立了粉末冶金“含油轴承车间”。1961年，北京天桥粉末冶金厂成立，生产多种粉末冶金机械零件和含油轴承。1963年成立了上海粉末冶金厂，开展了多种粉末冶金制品的生产。为解决制品原料的需要，上海材料所和上海冶金所与企业联合攻关，1965年在上海粉末冶金厂建立了第一台38．5米的隧道窑生产还原海绵铁。至1966年全国已建立了66家粉末冶金制品厂。
    总之，在新中国建国后的十几年中，粉末冶金工业结合国家需要，首先建立起来了钨丝和含油轴承粉末冶金制品工业生产，以及急需的硬质合金刀具生产工业，并组织了国防军工产品的研制和推广生产。

2、近35年来金属粉末的生产与发展
    1976年12月，国家计划委员会、一机部、冶金部联合在青岛召开了全国第一次粉末冶金工作会议，全国有20多个省市计委、冶金局、机械局以及各地粉末冶金企业300多人参加了会议。国家计委提出：“冶金部和机械部合理规划，分工管理。冶金部旧口管理铁粉生产，一机部旧口管理制品生产”。

2．1 钢铁粉末工业的建设与发展

2．1．1 还原铁粉厂的建设
    70年代中期，全国铁粉厂有100多家，每家年生产能力为100～500吨，生产能力小，技术落后。为了扩大规模生产，冶金部规划建立万吨铁粉厂，组织了钢铁研究总院、北京冶金设计院在天津粉末冶金厂进行工业试验，为建立大型隧道窑设计提供工艺参数，包括大截面炉窑的温度均匀性，大型碳化硅罐的制造，还原工艺参数。1980年取得万吨铁粉厂的设计参数和工艺配套经验，并工业化试制出二次精还原铁粉(总铁为99．23％，压缩性为6．68g／cm3)，相当于日本川崎铁鳞还原铁粉的性能，经国家鉴定全面推广。
    1982年～1987年武汉钢铁公司建成了，长105米的大截面隧道窑，年产海绵铁生产能力为12000吨。二次还原铁粉生产能力为5000吨。后又建立了长度为154米隧道窑，引进美国二次精还原炉，年生产精还原铁粉万吨以上。马鞍山钢铁公司相继建立了长166米隧道窑，结合二次精还炉的具有万吨铁粉的生产能力。这期间还对中、小铁粉厂进行技术改造调整后存在下来的铁粉厂，普遍建立了二次精还原二艺，开拓了精矿粉还原铁粉的生产。这期间铁粉的生产情况见表l。
表1 20世纪60－80年代铁粉生产统计表
年份
1962
1972
1976
1980
1982
1989
产量（吨）
2000
12000
20000
5490
7000
30426
统计厂家数
－
－
－
－
－
35家

2．1．2雾化钢铁粉末的生产建设
    1987年鞍山钢铁公司引进德国曼内斯曼的技术和装备，建立了粉材厂。以5吨电弧炉熔炼高压水雾化和配套的精还元铁粉工艺设备，年生产能力5000吨水雾化铁粉厂，经扩大生产现具有10000吨生产能力。
    1997年莱芜粉末冶金厂与钢铁研究院、中南工业大学，第一汽车厂联合申请《轿车新材料技术开发项目》，国家列入"863"高科技工业化试制项目。生产4个牌号(水雾化纯铁粉、水雾化预合金粉、水雾化扩散型合金粉)粉末，于2000年建成了1500吨年生产能力的水雾化铁粉生产线。
    我国铁粉经70年代整顿，80年代提高产品质量、品种稳步上升，20世纪末铁粉生产总产量达到6．55万吨，其中水雾化铁粉达到0．95万吨(见表2)。还原铁粉>10000吨的l家，>5000吨的有7家。
表2 20世纪90年代铁粉生产统计表
年份
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
产量/万吨
2.84
3.12
3.47
4.40
4.72
5.20
5.91
6.21
6.35
6.55
其中雾化铁粉
0.07
0.12
0.13
0.11
0.12
0.25
0.31
1.30
1.7
0.95
统计厂家数
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22

    值得指出，莱钢粉末冶金厂在1500吨生产线经验工作的基础上，扩大生产建设，现已建立了两座8吨电弧炉并建设了20吨炉外精炼炉。可以同时以两座8吨电弧炉双炼与配套高压水雾化系统一起开通雾化粉末，以每分钟400公斤的速度，将16吨钢水连续水雾化制粉。企业已掌握了规模化生产系统的精确雾化参数，一次雾化铁粉的生产潜力很大。同时引进了德国大型精还原炉三条，2003年形成水雾化铁粉的年生产能力4万吨。
    此外，在浙江建德雾化粉末厂，以五吨感应炉熔炼，采用高压水雾化，2004年产量达7000吨。至今我国已有4家水雾化铁粉厂(包括上海赫格纳斯公司)。近5年我国铁基金属粉末生产状况及其品种结构见表3、表4。
表3 近5年全国铁基金属粉末生产状况统计
年份
2000
2001
2002
2003
2004
产量/万t
7.38
7.48
10.16
11.82
16.16
增长率/％
11
1.4
35.8
16.3
36.7
统计厂家
22
22
28
28
28
产销率/％
97.4
98.8
97.4
99
98

    21世纪初，钢铁粉末生产迅速增长，还原铁粉厂生产规模也不断扩大，超过万吨的有5家，其中山西林里粉末冶金公司和莱钢粉末冶金公司产量已超过2万吨。产品结构也发生了变化，生产以精矿粉还原铁粉的有6家产量近2万吨，微米级羰基铁粉企业4家，仅陕西兴化厂产量超过200吨，电解铁粉也有大幅度的增长，四家水雾化铁粉厂销售量为32894吨，2004年钢铁粉末总产量为16．16万吨。
表4 2004年全国28家主要铁粉生产厂生产的铁粉品种结构
品种
产量/t
生产厂家数
以轧钢铁鳞为原料生产的还原铁粉
（含一部分铁鳞＋矿粉共还原铁粉）
113408
18
以超纯精矿粉为原料生产的还原铁粉
19717
6
水雾化法生产的雾化铁粉（含上海赫格纳斯10000t）
32894
4
羰基法生产的纯铁粉
280
4
电解法生产的纯铁粉
603
1

2．2 铜、铜合金和镍等有色金属粉末工业的发展

2．2．1铜及铜合金粉
    1958年在上海冶炼厂建立有色粉末生产线。1960年现为上海九凌冶炼公司建成我国第一个为电解铜粉及一些用电解方法生产的有色金属粉末的生产车间。
    1964年在重庆冶炼厂现重庆华浩冶炼公司建立了电解铜粉、锡粉、铬粉雾化铜粉制合金粉及有色金属粉末等的生产基地。
    1997年，有研粉末新材料(北京)有限公司是原有色研究总院粉末冶金与特种材料所，经过7年的发展，其电解铜粉生产能力由300吨增加到3000吨，由单一电解铜粉发展到17个品种有色金属粉末牌号。自主研发的“水雾化一氧化一还原技术生产低松比铜粉”中试生产线的建设成功，已形成年产300t生产能力。部份合金化Cu-Sn1O扩散合金粉末制备工艺亦获得成功。
    1990年电解铜粉全国产量为1201吨；2000年为3100吨提高了1．5倍；2004年为6600吨，又提高了一倍。品种质量也有很大提高。
    雾化铜和铜合金粉在1990年为3500吨(其中6-6-3铜粉占90％产量是高峰)；2000年产量为2100吨；2004年6家产量为2200吨。
    铜和铜合金粉末品种有：低松装密度、高强度纯铜粉(Cu>99．8％，松装密度0．8g／cm3)；Cu-SnlO粉；轴瓦用高铅、高锡铜合金粉；黄铜粉；6-6-3青铜粉等。

2．2．2 镍粉及其他有色粉末生产
    金川集团镍都实业公司是国内大型镍、铜、钴联合深加工企业，可产镍盐30000吨，钴盐3000吨以及有色粉体材料。其下属镍钴新产品公司是镍都实业公司建立的大型电解镍粉生产企业。主要产品有电解镍粉、羰基镍粉、雾化镍粉、还原钴粉、电解铜粉、雾化铜粉、硫酸镍等。
    2001年为加强超细粉末生产工业建设，金川集团与北京有色金属设计院、钢铁研究总院进行联合设计，采用高压循环合成新技术生产超细羰基镍粉、镍合金粉，年牛产能力为500吨。四川857厂在多年具有羰基镍粉生产技术的基础上，扩大生产，年产500吨羰基镍粉的工程已启动。当前重庆华浩冶炼公司具有电解镍粉150吨的年生产能力。
    2004年生产统计主要应用的有色金属粉末有：除电解铜粉6600吨，雾化铜和铜合金粉2200吨，镍粉230吨，钻粉100吨，锡粉400吨，铅粉40吨。锌粉主要是雾化法生产，产量约3000吨。

3、粉末冶金制品工业的生产与发展

3．1粉末冶金制品的规模化生产发展
    由中国机协粉末冶金分会历年统计表5可知，粉末冶金制品厂的产量由1988年的7590吨发展到2000年29835吨，总产量提了3．9倍。
    粉末冶金制品企业向大型化规模化发展，1988年统计34家企业中，平均年产量为223 吨，前5名企业平均为577吨，为中、小型企业的产量一倍以上。2000年制品产量为36694吨，此时前5名企业总产量占生产量占粉末冶金制品产量的70％左右。制品企业生产规模不断扩大，年产量超过1000吨的就有六家，其中宁波东睦新材料集团股份有限公司，制造各种粉末冶金零件的能力已超过10000吨。2000年主要企业年产量、销售额分别统计如下：宁波东睦公司7258吨，销售额20311万元；扬州保来得公司4143吨，销售额25930万元；重庆华孚工业股份有限公司2685吨，销售额6679.7万元；海安鹰球集团有限公司1642吨，销售额4651.3万元；重庆江洲粉末冶金科技有限公司1034吨，销售额4651.3万元；山东莱芜粉末冶金总厂1009吨；上海汽车股份有限公司粉末冶金厂销售额4623.2万元。
表5 粉末冶金制品年产量
3.2 粉末冶金制品结构方面的发展
粉末冶金制品在60年代前后，开发了铜基、铁基含油轴承和一些低强度汽车等机械维修零件，这些部件占粉末冶金制品的90％。1989年的产品结构农机部件仍然占主要比重，但汽车工业零件已达到36.48％。在90年代改革开放的大好形势下，粉末冶金制品行业加大力度实行技术革新改造，产品质量提高，应用范围广泛。2000年，农机工业占11.58％，汽车、摩托车工业占42.97％，并赢得了国家对粉末冶金产品得信誉（见表6）
表6 机械零件应用市场分布％
年份
汽车、摩托工业
家电工业
农机工业
其他
1989年
36.48％
16.02％
33.87％
13.63％
2000年
42.97％
24.40％
11.58％
21.04％

粉末冶金制品经过开拓－整顿－发展阶段，取得了重大进步。我国一批生产领先的企业，加强了组织管理，技术革新，进行了规模化、现代化企业的建设。粉末冶金零件水平，得到了国内外同行的认可，并应用到汽车工业中，为21世纪的发展打下了牢固的基础。

3.3 粉末冶金制品行业的经济效益和社会效益稳步提高

表7 全国粉末冶金制品行业（34家）主要经济指标情况
指标名称
单位
2000年
2001年
2001年
2003年
年均增长％
04年1－6月
工业产值
万元
110742
144911
178587
203062
16.40
96710
销售收入
万元
93883.3
132614
164988
185931
19.20
88019
利润
万元
7670.8
8101
15522
19036
25.50
-
制品总量
吨
36694
49605
61363
73900
19.10
32515

    90年代以来，我国粉末冶金制品行业从国外引进关键制造技术及硬件设备，对生产线进行了大规模技术改造，为粉末冶金制品发展打下良好基础。近5年（2000至2004年）粉末冶金制品工业得到了高速发展。据全国34家主要粉末冶金制品企业统计数据分析，主要经济指标完成情况如表7所示。产品销售收入及制品产量年均按16．4％的速度增长。
    2003年比2000年粉末冶金制品的产量增加一倍，主要应用领域分布情况：2003年汽车工业方面占24％，摩托车10％，家用电器38％，农业机械8．9％，电动工具13％，工程机械占6．9％，其他5％。产量表现在家用电器市场占有率较大；零件生产产量虽然增加，但制品在汽车工业占有率为24％，说明这方面需要进一步大力开拓。
4、硬质合金工业的发展

表8 硬质合金产量（2003年）为100吨以上的企业
序号
企业名称
1994年产量/吨
2003年产量/吨
1
株洲硬质合金集团有限公司
约3000
3611
2
自贡硬质合金有限责任公司
约2000
2833
3
株洲长江硬质合金工具有限公司
<300
694
4
济南市冶金科学研究所
<300
583
5
厦门金鹭特种合金有限公司
－
527
6
河北六隆硬质合金集团有限公司
－
386
7
浙江天石粉末冶金有限公司
－
360
8
无锡恒丰硬质合金有限公司
－
335
9
临朐县卧龙硬质合金有限公司
－
313
10
南昌硬质合金有限责任公司
－
216
11
无锡宝长年硬质合金有限公司
－
208
12
乐清市硬质合金制品有限公司
－
208
13
福建省金鑫三达科技股份有限公司
－
184
14
江汉石油钻头股份有限公司粉冶车间
－
182
15
河源富马硬质合金开发公司
－
171
16
中南大学粉末冶金厂
－
157
17
河北省清河县金龙有限公司金刚合金厂
－
148
18
株洲市精诚实业有限责任公司
－
140
19
浙江东阳恒太硬质合金有限公司
－
121
20
地矿部无锡钻探工具厂
－
112
21
成都通产新材料有限责任公司
－
112
22
江西省崇义章源钨制品有限公司
－
108
23
广汉市科力铁硬质合金有限责任公司
－
104

总计
7000
13500

    硬质合金是典型以粉末冶金工艺生产的产品。硬质合金在建国前，存大连钢厂只有一个简陋的硬质合金车间，1948年产量为2658公斤；1955年进行改造；1957年年产量达135吨。北方工具厂建立硬质合金车间产量为41吨。我国的硬质合金工业在1958年由前苏联援建在湖南株洲建厂，带动了全国硬质的发展壮大，80年代已基本建立厂一个工业技术完整配套的硬质合金厂。其设计规模为年产500吨硬质合金，有钨钴基、钨钛基、钨镍基三类合金，6个牌号，502个规格型号，成为我围机械加工工业和刀具硬质材料工具生产基地。该厂业已成为一个包括设计、设备制造、冶炼、加工、科研、教学等协调配套的工业体系。但是，直到80年代初，国家实行改革开放政策以后，我国的硬质合金工业才走上了可持续发展的健康道路，为提高硬质合金生产技术，我国几个主要硬质合金厂家进口了大量先进的设备，分析检测仪器和技术。据不完全统计，共进口设备和仪器600多台(套)，花费外汇l亿美元，进口设备所增加的年生产能力超过1000吨。并提高了产品质量水平，可以生产各种可转位刀片、涂层刀片、凿岩钻头和微型钻头、挤压棒材、轧辊和生产人工合成金刚石大型高压容器等，这些产品达到符合发展国家标准，并开始一些产品出口，受到用户好评。1993年，硬质合金出口共399吨。2003年出口达到2201吨，增长了4．5倍。但是，到目前为止，出口的大部分是一些技术含量较低的产品，小直径的微钻棒材则需要进口。
    工业产量方面1994年统计，硬质合金的企业约150家，总生产能力超过7000吨，株洲硬质合金厂年生产能力超过3000吨，自贡硬质合金厂年生产能力超过2000吨。株洲、自贡两厂生产占全国年生产能力的60％一70％。其他工厂每年生产100吨一300吨。90年代以来，一些生产企业状况有了变化，大连、天津、南昌等硬质合金产量降低，而新建的一批企业分布在沿海省份较多，如广东、福建、浙江、江苏和山东。其中以浙江最多。内陆省份新建硬质合金企业较多的是：湖南、河北、四川、江西等。表8列出产量100吨以上的硬质合金企业。
    硬质合金在1994年全国总生产能力超过7000吨；到2003年增加为13500吨，其中包括混合粉和非硬质合金产品约1600吨，实际年产量硬质合金为11900吨为世界首位，大约为世界总产量的1／3。
    株洲硬质合金厂产量为3611吨和自贡硬质合金产量为2833吨，两厂总产量占全国总产量的50％以上。
    但在产品品种方面与世界先进国家相比有的产品还存在差距，如涂层可转位刀片和小直径棒材质量方面。今后，在产量增加的同时，须要着重产品品种质量提高。