《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》

編制說明

（征求意見稿）

《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》編制組

主編單位：東北輕合金有限責任公司

2022年6月26日

《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》

國家標準編制說明（征求意見稿）

一、工作簡況

（一）任務來源

為進一步促進我國變形鋁及鋁合金加工產品行業(yè)節(jié)能減排，規(guī)范行業(yè)用能，響應《中國制造2025》中

提出的規(guī)模以上單位工業(yè)增加值能耗下降幅度在2020年要比2015年下降18%，2025年要比2015年下降34%的

要求。國家標準化管理委員會于2020年12月24日下達了《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》國家標

準的修訂計劃，計劃號為20205269-Q-469，由國家標準化管理委員會提出并歸口。標準起草單位有：東北

輕合金有限責任公司、西北鋁業(yè)有限責任公司、廈門廈順鋁箔有限企業(yè)、廣東鳳鋁鋁業(yè)有限公司、山東

兗礦輕合金有限公司、西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司、亞太輕合金（南通）科技有限公司、廣東和勝工業(yè)

鋁材股份有限公司、山東南山鋁業(yè)股份有限公司等鋁及鋁合金加工生產企業(yè)。

（二）主要參加單位和工作成員及其所作的工作

1主要參加單位情況

本文件的主編單位是東北輕合金有限責任公司，是東北鋁加工基地，是中國第一家最大鋁加工企業(yè)，

技術底蘊豐富，企業(yè)建設了現(xiàn)代化的能耗管理平臺，能夠精準的統(tǒng)計各類產品的能耗，同時，為主編或參

與編制了鋁加工領域相關能耗標準。在標準編制過程中，主編單位積極主動的收集國外標準，開展了大量

的企業(yè)調研，組織了多次專項產品能耗的討論會，通過數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)對比，完整了標準征求意見稿，廣

泛的征詢了意見。

（三）主要工作過程

1預研階段

1.1標準預研討論與調研

2019年7月26日～7月28日，由東北輕合金有限責任公司按全國有色輕標委安排，組織變形鋁合金產品

能耗標準相關負責單位東北輕合金有限責任公司、西北鋁業(yè)有限責任公司、廈門廈順鋁箔有限企業(yè)、廣

東鳳鋁鋁業(yè)有限公司、山東兗礦輕合金有限公司、西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司等召開了《變形鋁及鋁

合金單位產品能源消耗限額》預研討論會，會議明確了將GB21351-2014、GB25326-2010、GB26756-2011、

GB31339-2014整合為一項強制性國家標準，結合國家對強制標準的整合需求，同時，確保整合后的標準

能覆蓋變形鋁合金產品體系，本次標準整合過程中將吸收YS/T694.1-2017、YS/T694.2-2017、YS/T

694.3-2017、YS/T694.1-2017標準中的能耗核心指標，使整合后的標準將包括變形鋁合金鑄錠、板材、

帶材、箔材、棒材、型材、管材、線材等產品。并組織開始預研調研工作。

1.2標準預研任務分工與協(xié)調

2020年6月25日～6月27日，由東北輕合金有限責任公司組織，對前期調研情況進行了匯總，同時，組

織東北輕合金有限責任公司、西北鋁業(yè)有限責任公司、廈門廈順鋁箔有限企業(yè)、廣東鳳鋁鋁業(yè)有限公司、

山東兗礦輕合金有限公司、西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司等對《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》

的標準立項建議書，強制國家標準項目申報書和標準草案進行了討論和修改，形成了立項材料并提交給全

國有色輕標委。

2起草階段

2.1第一次工作會

2021年3月31日～4月1日，由全國有色輕標委主持在長沙召開了《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗

限額》標準任務落實會。本次會議正式成立了編制組，編制組單位為東北輕合金有限責任公司、西南鋁業(yè)

(集團)有限責任公司、廈門廈順鋁箔有限企業(yè)、山東兗礦輕合金有限公司、西北鋁業(yè)有限責任公司、廣

東鳳鋁鋁業(yè)有限公司、廣亞鋁業(yè)有限公司、廣東和勝工業(yè)鋁材股份有限公司、福建省南平鋁業(yè)股份有限公

司、山東南山鋁業(yè)股份有限公司、山東創(chuàng)新金屬科技有限公司、山東魏橋創(chuàng)業(yè)有限公司、新疆眾和股份有

限公司、中鋁瑞閩股份有限公司、堅美鋁業(yè)有限公司、大冶市宏泰鋁業(yè)有限責任公司、廣西柳州銀海鋁業(yè)

股份有限公司、福建省閩發(fā)鋁業(yè)股份有限公司、山東華建鋁業(yè)集團有限公司、江蘇鼎勝新能源材料股份有

限公司、遼寧忠旺集團有限公司、廣東偉業(yè)鋁廠集團有限公司、廣鋁集團有限公司、廣東興發(fā)鋁業(yè)有限公

司、四川廣漢三星鋁業(yè)有限公司、棟梁鋁業(yè)有限公司、江蘇亞太鋁業(yè)有限公司、廣東豪美新材股份有限公

司、無錫銀邦鋁業(yè)有限公司、廣東高登鋁業(yè)有限公司、云南省科學技術院等單位。會議明確了任務分工和

具體工作安排。

2.2第二次工作會

2021年5月13日，《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》國家標準工作組工作會由主編單位東北

輕合金有限責任公司主持在廣東豪美新材召開，會議對建筑型材相關能耗限額進行了討論，8家生產單位

12名代表參加了會議，會議初步確定了建筑型材的能耗限額要求。

2.3第三次工作會

2021年10月14日，《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》國家標準工作組工作會由主編單位東北

輕合金有限責任公司主持召開了網(wǎng)絡工作會，會議對擠壓型材、棒材和管材相關能耗限額進行了討論，10

家生產單位15名代表參加了會議，會議初步確定了擠壓材的能耗限額要求。

2.4第四次工作會

2022年3月15日～3月18日，由全國有色輕標委主持召開了《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》

網(wǎng)絡工作會，會議對板帶材能耗限額進行了討論，會議初步確定了板帶材的能耗指標。

2.5第五次工作會

2022年3月25日，全國有色金屬標準化技術委員會組織《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》網(wǎng)

絡討論會，會議對鑄錠產品的能源消耗限額進行了討論，初步確定了鑄錠產品能耗并提出了補充數(shù)據(jù)的要

求和時間節(jié)點。

2.6第六次工作會

2022年6月27日，全國有色金屬標準化技術委員會組織《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》網(wǎng)

絡討論會，會議對標準的整體結構和編制說明進行了討論，并提出了修改意見。

主編單位按照修改意見修改后于2022年7月1日形成了《變形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額》征求

意見稿。

二、標準編制原則和確定標準主要內容

（一）編制基本原則

1優(yōu)化標準適用范圍，明確標準適用內容和不適用內容，明確適用產品對應的產品標準，確保標準

發(fā)布后能夠達到預期的節(jié)能效果且保證國內高端產業(yè)不受標準影響；

2優(yōu)化標準結構和分類，減少產品分類維度，提高標準的可操作性，減少統(tǒng)計工作量，并保證兼顧

各類產品發(fā)展需求；

3調研數(shù)據(jù)充分，調研范圍力爭實現(xiàn)行業(yè)內70%的覆蓋面，最低實現(xiàn)50%以上覆蓋，對于線材等零散

生產的行業(yè)，選擇典型的標志性企業(yè)進行調研；

（二）主要技術要求的確定依據(jù)

1范圍

在原標準范圍內增加了腳注，將本標準不包括的內容列入。“不包括軍工、航空、航天等特殊產品及

粉末冶金法鑄造的鑄錠。”

增加腳注，將本標準不包含的內容列入，由于軍工產品、航空產品、航天產品都是特殊工業(yè)產品，這

些產品一方面是保衛(wèi)國家安全所需要，涉及國外禁售等限制等影響，在生產上工藝復雜，能耗相對高于常

規(guī)產品；另一方面隨著型號發(fā)展的需求，材料也不斷快速研發(fā)，這些特殊工業(yè)用的產品都在不斷的研發(fā)，

很多產品都是處于研發(fā)階段，成品率遠低于常規(guī)產品。

對于粉末冶金法鑄造是一個新興的鑄造方法，這種鑄造與常規(guī)的鑄造方式存在較大區(qū)別，且產品上也

有別于常規(guī)鑄造方式的鑄造產品。

2分類

2.1合金分類

本標準增加了合金分類，主要是按照GB/T3880和GB/T14846合金分類存在較大差異，而本標準將板

材和型材整合為一個標準，其采用同樣采用鑄錠，那么如果在按照這樣的分類會引起歧義。因此，本標準

增加了合金分類，分類情況見表2。表1中將5XXX合金的能耗統(tǒng)計具體到具體合金，有利于實際統(tǒng)計和使用，

提高了標準的實用性，其劃分依據(jù)是Mg含量平均值小于4.0%時，定義為Ⅰ類；Mg含量平均值不小于4.0%，

定義為Ⅱ類。另外，對于建筑型材產品，其能耗依然采用單獨核算，主要其產品質量要求與工業(yè)材還是存

在一定差異。

表1鋁及鋁合金分類

鋁及鋁合金分類

牌號系列

Ⅰ類aⅡ類

1XXX所有—

2XXX—所有

3XXX所有—

4XXX所有—

5005、5005A、5205、5006、5010、5019、5040、5042、5056、5356、5356A、5456、5556、5457、

5XXX5049、5449、5050、5050A、5150、5051、5051A、5251、5052、5657、5059、5082、5182、5083、5183、

5252、5154、5154A、5154C、5454、5554、57545183A、5383、5086、5186、5087、5088

6XXX所有—

7XXX—所有

8XXX所有—

aⅠ類合金中用于建材時，其能耗單獨核算，見第5章。

2.2產品分類及產品標準

增加了產品分類和產品標準，這個主要是鋁加工材產品類別比較多，其能耗指標沒有辦法進行融合。

例如同樣是擠壓材，型材的能耗明顯高于棒材，主要是型材形狀復雜，擠壓難度大，能耗自然要高；對于

不同類別的產品，采用的設備不同，其能耗更是難以一并統(tǒng)計，例如鑄錠采用的是鑄造機，其原料是電解

鋁液或重熔鋁錠和再生鋁，而板材采用的原料是鑄錠，兩者是上下有關系，沒辦法一并統(tǒng)計。變形鋁及鋁

合金產品的分類太多，產品和標準的復雜程度明顯不同，難以完全合并統(tǒng)計。

2.3修正系數(shù)

原標準中在能耗數(shù)據(jù)列出了修正系數(shù)，而本標準明確了系數(shù)的作用，對于具體的系數(shù)指標，本標準依

然沿用原標準的修正系數(shù)，企業(yè)位于長江以北且在山海關以南時，地域的修正系數(shù)為1.1；企業(yè)位于長江

以北且在山海關以北時，地域的修正系數(shù)為1.2；企業(yè)位處海拔高度超過1500米時，地域的修正系數(shù)為1.03。

將修正系數(shù)表格化，以便于使用。

3生產企業(yè)單位產品能源消耗限額等級

3.1鑄錠

3.1.1適用范圍

本標準適用的鑄錠產品為YS/T67《變形鋁及鋁合金圓鑄錠》和YS/T《變形鋁及鋁合金扁鑄錠》規(guī)定

的產品，兩個行標規(guī)定的鑄錠產品為均為一般工業(yè)用的鋁合金鑄錠產品。

對于GB/T40123《高純凈細晶鋁及鋁合金圓鑄錠》的能耗指標情況，本標準引用了T/CNIAXXXX—202X

《6063鋁合金擠壓用圓鑄錠單位產品能耗限額》作為標準能耗要求，主要是由于普通產品的鑄錠能耗與高

純凈細晶鋁合金圓鑄錠差別較大，其原因是高純細晶的6063圓鑄錠主要用于蘋果手機殼等高端產品上，對

于產品的組織有較高的要求。從工藝路線上，其必須走多級過濾和多級除氣，導致其能耗差距在30kgce/t～

50kgce/t。因此，將高端產品并入一個標準數(shù)據(jù)，將會導致，生產一般產品的企業(yè)能耗比生產高端產品

的企業(yè)優(yōu)秀。這樣對我鋁加工高端產品發(fā)展不利。

本標準不適用于YS/TXXXX《航空用鋁合金鑄錠》產品，主要是航空類產品鑄錠能源要求更高。

3.1.2分類

按照國內主要生產鑄錠的類型包括了圓鑄錠、扁鑄錠和空心錠三類，由于各類鑄錠生產難度不同，無

法合并統(tǒng)計，因此，按照三類鑄錠進行了分類；而在鑄錠生產過程中，原材料的選擇對于能耗指標影響較

大，主要分為采用電解鋁液和重熔用鋁錠及回收鋁，采用電解鋁液生產鑄錠少了熔化工序，能源消耗大幅

降低，而采用回收鋁可以減少原鋁的使用是另一種節(jié)能環(huán)保，因此，按電解鋁液和重熔用鋁錠及回收鋁分

為兩種類型；另外，在最終產品鑄錠方面，有均火處理的也有不進行均火處理的，且均勻化退火的能耗影

響較大，因此，按均火和非均火分為兩類。

3.1.3統(tǒng)計數(shù)據(jù)

3.1.3.1扁鑄錠

國內主要能夠生產板帶材的企業(yè)并不是特別多，能夠生產扁鑄錠的企業(yè)更少，本標準修訂充分考慮各

企業(yè)特點，選取了多家企業(yè)進行調研，調研結果見表3。

其中采用鋁液生產鑄錠的企業(yè)有4家企業(yè)，這幾家企業(yè)由于產品結構存在較大差異，因此，鑄錠能耗

也存在較大的差異，其中2家的鑄錠沒有均勻化退火，經統(tǒng)計分析，均勻化退火的爐子不同能耗不同，一

般在30～50之間，Ⅰ類鋁或鋁合金的均火能耗略低，本次采用均勻化退火能耗為40kgce/t。

表2電解鋁液生產扁鑄錠調研實際情況

能耗kgce/t

單位

熔煉+靜置精煉處理+在線處理+鑄造均勻化退火

企業(yè)A71—

企業(yè)B8535

企業(yè)C67—

企業(yè)D9345

采用重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠的企業(yè)數(shù)據(jù)情況見表4和表5。

表3Ⅰ類重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠調研實際情況

能耗kgce/t

單位

熔煉+靜置精煉處理+在線處理+鑄造均勻化退火

企業(yè)A13286

企業(yè)B192—

企業(yè)C135—

企業(yè)D183—

企業(yè)E140—

企業(yè)F11435

企業(yè)G17738

企業(yè)H142—

企業(yè)I14554

表4Ⅱ類重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠調研實際情況

能耗kgce/t

單位

熔煉+靜置精煉處理+在線處理+鑄造均勻化退火

企業(yè)A17366

企業(yè)B21668

企業(yè)C20858

企業(yè)D24552

基于2021年有色金屬加工協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)板帶材產量約為1335噸，按照以鑄軋板為坯料和扁鑄錠為坯料

3：7的比例核算，成品率為85%核算鑄錠產量約為1100萬噸。以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)涵蓋了13家企業(yè)，總產量將絕

對超過800萬噸，達到70%以上的統(tǒng)計基礎。

3.1.3.2圓鑄錠

實心圓鑄錠是國內鋁及鋁合金生產企業(yè)最大量的品種，主要是由于國內建筑型材企業(yè)非常多，其中以

如Ⅰ類合金的生產企業(yè)最多。本標準將建筑型材用量最大的6063合金單獨列項，是由于其批量大，能耗數(shù)

據(jù)普遍偏低。隨著改革的需求，部分企業(yè)已不單單做建筑型材，而是跨向更多行業(yè)，部分企業(yè)已開始轉向

工業(yè)材料，設備和鑄造能力也有了較大的提升。電解鋁液生產圓鑄錠調研結果見表6。

表5電解鋁液生產圓鑄錠調研實際情況

能耗kgce/t

單位

熔煉+靜置精煉處理+在線處理+鑄造均勻化退火

企業(yè)A2833

企業(yè)B7843

企業(yè)C6238

企業(yè)D932

采用重熔鋁錠或再生鋁生產圓鑄錠的企業(yè)數(shù)據(jù)情況見表7和表8。

表6Ⅰ類重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠調研實際情況

能耗kgce/t（建材）能耗kgce/t（其他）

單位熔煉靜置精煉處理熔煉靜置精煉處理

++均勻化退火++均勻化退火

在線處理+鑄造在線處理+鑄造

企業(yè)A13047168—

企業(yè)B12542171—

企業(yè)C5433——

企業(yè)D5830109—

企業(yè)E664014048

企業(yè)F13238——

企業(yè)G763212440

企業(yè)H——16241

企業(yè)I——16832

企業(yè)J842820350

企業(yè)K——23075

企業(yè)L——228—

表7Ⅱ類重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠調研實際情況

能耗kgce/t

單位

熔煉+靜置精煉處理+在線處理+鑄造均勻化退火

企業(yè)A15366

企業(yè)B18768

企業(yè)C20858

企業(yè)D22552

Ⅰ類合金實心圓鑄錠生產企業(yè)多，產量大，為保證數(shù)據(jù)能夠真實反映實際情況，該能耗指標的數(shù)據(jù)統(tǒng)

計量較大，統(tǒng)計了12家企業(yè)，其中包括了國內建筑型材生產基地企業(yè)、國內老字號的國有企業(yè)、國內最大

的鋁型材生產企業(yè)、專業(yè)化鋁錠生產企業(yè)，統(tǒng)計范圍涵蓋了國內Ⅰ類合金圓鑄錠60%以上的生產產能。

因建筑型材企業(yè)產量比較大，涉及面比較廣，主編單位委托企業(yè)對采用重熔鋁錠方式生產大規(guī)格6063

合金的能耗進行了驗證。本次驗證采用40噸爐，鑄造鑄錠直徑為355mm，采用單爐測試，即采用大清爐方

式清爐后進行試驗，采用天然氣為主要熱源進行加熱，試驗用天然氣能耗為149.94tee/103m3，試驗電能耗

為39.327tee/104(kw.h)，累計折算后能耗為189.267kgce/t。

3.1.4影響因素分析及折算系數(shù)確定

3.1.4.1合金分類

鑄錠合金分類對能耗的影響主要還是基于兩類產品的成品率不同，Ⅰ類鋁或鋁合金和Ⅱ類鋁合金的合

金分類對于鑄錠的成品率影響比較大，我們以某企業(yè)的Ⅰ類鋁或鋁合金和Ⅱ類鋁合金的典型合金成品率為

例，見表9。Ⅰ類鋁或鋁合金的成品率均在70%以上的，其中3003合金可以達到80%以上。Ⅱ類鋁合金的的

成品率最高只有70%，最低的僅有45%。可以兩種類別合金的成品率差距較大，因此，對其進行分類是非常

有必要的。

表8合金成品率影響

成品率

類別典型合金

%

300383

3A2178

Ⅰ類鋁或鋁合金

608274

606170

5A0667

508370

7B0463

Ⅱ類鋁合金705065

202460

2A1270

2B0645

3.1.4.2原料影響

通過調研，采用鋁液進行鑄造鋁錠會大幅降低能耗。電解槽中原鋁液的溫度約在940～950℃左右，在

抽取和運輸過程中雖有部分熱量損失，但在灌入熔煉爐時，原鋁液仍可保持在平均800℃以上，可以大大

降低和減少在鋁合金熔煉過程中的熱量消耗。但是因為電解原鋁中溶解的氫幾近飽和狀態(tài)（實驗測定，當

抽吸出的電解原鋁液溫度降至865℃時，其氫含量為0.913ml/100gAl，氫含量數(shù)據(jù)采用AlScan測氫儀取得），

原鋁液在槽內電解過程中不可避免的含有較多的各種金屬雜質與非金屬夾雜物及Na、Ca、Li等堿土金屬（經

分析檢測，電解原鋁液中Na平均達60ppm以上），因此說電解原鋁液是很“臟”的。理論與實踐均已表明，

直接或單獨使用電解原鋁液用于生產軋制用鋁合金扁錠是無法保證錠坯的質量及冶金品質的。因此，需要

進行一定的處理方式，方能進行鑄造。

為確定采用鋁液對能耗的影響，主編單位委托多家企業(yè)對6063合金熔煉工序能耗數(shù)據(jù)進行了驗證，具

體情況如下表7，經分析除B企業(yè)數(shù)據(jù)較低外，其他企業(yè)基本都處于100kgce/t～110kgce/t之間，因此，

本標準取其平均數(shù)據(jù)105kgce/t作為標準的熔煉工序能耗的數(shù)據(jù)基礎，熔煉工序能耗見表10。

表9熔煉工序能耗統(tǒng)計

裝爐量升溫溫度能耗

單位合金

t℃kgce/t

A企業(yè)606328720105

B企業(yè)60632070076

C企業(yè)60632570096

D企業(yè)606328700110

E企業(yè)606340700105

F企業(yè)606330700110

委托4家企業(yè)對采用鋁液熔鑄的能耗情況進行試驗，試驗結果如下11，根據(jù)使用鋁液量的不同，能耗

指標存在較大的差異，因采用鋁液技術的成熟度不同，采用鋁液鑄造的能耗也不同。

表10采用鋁液熔煉熔煉工序能耗統(tǒng)計

鋁液比例能耗

單位

%kgce/t

60%46

A企業(yè)

75%25

B企業(yè)60%70

C企業(yè)95%15

D企業(yè)90%13

3.1.4.3均勻化退火影響

均勻化按照合金不同，其退火工藝也是不同，一般分為單級均勻化、雙級均勻化和多級均勻化退火，

以單級均勻化退火工藝為主，以某企業(yè)位列，典型的均勻化工藝見表12。

表11采用鋁液熔煉熔煉工序能耗統(tǒng)計

牌號均勻化退火溫度均勻化退火時間

1200600℃～615℃10h～15h

2A12485℃～495℃20h～30h

3003600℃～615℃10h～15h

5083460℃～470℃20h～30h

7075450℃～460℃40h～45h

以上合金品種分別代表了不同類型的典型合金，其中1200純鋁、3003合金代表了Ⅰ類鋁或鋁合金，

2A12、5083、7075代表Ⅱ類鋁合金。從溫度和時間兩個維度考慮，1200純鋁和3003合金的均勻化退火溫度

高，時間相對短；2A12、5083和7075合金的均勻化退火溫度低于1200純鋁和3003合金的溫度，但時間明顯

長于1200純鋁和3003合金，別切可以看出7075合金溫度略低于2A12合金，但時間更長。綜上，其整體上的

均勻化能耗應該是趨同。為了驗證這個問題，主編單位開展了對應的驗證分析，在相同的工裝條件下，對

比量2000系、7000系和其他系別合金的對比，其實際能耗基本趨于接近，統(tǒng)計見表13。

表12相同工裝條件下不同合金的均勻化退火能耗

耗電量耗氣量裝爐量綜合能耗

種類爐組

KWhm3tkgce/t

方2系合金天然氣均火爐3831231208969.39153.67

方7系合金天然氣均火爐3056223738702.15554.31

方普通天然氣均火爐25981379141110.2548.29

以上數(shù)據(jù)基于單級時效，考慮多級時效會導致，2000系和7000系鋁合金能耗提高，因此，應該考慮其

總體能耗略高。采用雙級均勻化時，其整體時間延長約6到10小時。因此，對于Ⅱ類鋁合金的實際整體能

耗應該提升10kgce/t更為合理。基于上面的統(tǒng)計和分析，按照爐況情況和生產能力情況，擬采用表14作

為均勻化退火的基數(shù)。

表13均勻化退火能耗基數(shù)

能耗值（kgce/t）

合金類別原料

1級2級3級

電解鋁液404550

Ⅰ類鋁或鋁合金

重熔用鋁錠及回收鋁404550

Ⅱ類鋁合金—505560

3.1.5能耗指標確定及測算情況說明

3.1.5.1扁鑄錠能耗的指標

（1）采用電解鋁液生產扁鑄錠能耗指標確定

根據(jù)統(tǒng)計結果，能夠采用電解鋁液生產扁鑄錠的企業(yè)不多，且該技術正處于成熟的穩(wěn)定階段，各家生

產的產品結構也不同，因此，會存在一定的差異，本標準1級值定為70kgce/t，是基于實際統(tǒng)計最低值67

kgce/t而確定；2級值是基于實際統(tǒng)計中間值85kgce/t而確定；3級值基于最大企業(yè)為103kgce/t且按照

等差計算1級、2級和3級的數(shù)據(jù)剛好為100kgce/t，一方面符合實際規(guī)律，另一方面符合數(shù)據(jù)規(guī)律，計算結

果見表15。

表14Ⅰ類鋁或鋁合金用電解鋁液生產扁鑄錠能耗指標確定

能耗值

產品包含工序kgce/t

1級2級3級

熔煉+靜置精煉處理+在線

7085100

處理+鑄造

扁鑄錠

熔煉+靜置精煉處理+在線

70+4085+45100+50

處理+鑄造+均勻化退火

（2）Ⅰ類鋁或鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠能耗指標確定

根據(jù)統(tǒng)計結果，Ⅰ類重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠調研實際情況，生產均火料的企業(yè)并不多，且各企

業(yè)間的差異特別大，能耗指標最大企業(yè)傳統(tǒng)的大型國企業(yè)，由于其產品結構復雜，無法保證單一品種連續(xù)

生產，故其能耗指標較高。專業(yè)化程度較高的企業(yè)連續(xù)生產指標比較低?；诖?，委托國內主要生產扁鑄

錠企業(yè)進行了單一產品的實際統(tǒng)計，實際結果為186kgce/t，其中均火能耗約為43kgce/t，與上面實際

測算的結果基本接近，因此，將本標準的2級指標初定為145kgce/t。根據(jù)實際統(tǒng)計情況，最低值在114

kgce/t～127kgce/t，這兩家企業(yè)均是批量化生產企業(yè)，初定1級能耗為125kgce/t。按照規(guī)律統(tǒng)計來看3

級指標定于165比較合理。但實際執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)，隨著環(huán)保的壓力增大，部分企業(yè)陸續(xù)開始增加環(huán)保設

備，鑒于此對3級能耗增加20kgce/t作為環(huán)保用能發(fā)展需求。均勻化退火按照上述確定的均勻化退火進行

增加，具體按表16計算。

表15Ⅰ類鋁或鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠能耗指標確定

能耗值

產品包含工序kgce/t

1級2級3級

熔煉+靜置精煉處理+在線

125155185

處理+鑄造

扁鑄錠

熔煉+靜置精煉處理+在線

125+40155+45185+50

處理+鑄造+均勻化退火

（3）Ⅱ類鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠能耗指標確定

根據(jù)統(tǒng)計結果，Ⅱ類鋁合金扁鑄錠生產企業(yè)非常少，國內目前主要包括了4家企業(yè)等，對于Ⅱ類鋁合

金扁鑄錠這4家企業(yè)可以占國內產能的85%以上，且這類合金主要用于民用航空等高端領域，本標準編制過

程不對其進行限定。以實際情況基本能夠覆蓋或企業(yè)略微提升能夠滿足生產為主，主要這類產品代表了我

國鋁合金的高端產品，為企業(yè)能夠與國外有效競爭留住空間，計算結果見表17。

表16Ⅱ類鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠能耗指標確定

能耗值

產品包含工序kgce/t

1級2級3級

熔煉+靜置精煉處理+在線

175200240

處理+鑄造

扁鑄錠

熔煉+靜置精煉處理+在線

175+50200+55240+60

處理+鑄造+均勻化退火

3.1.5.2圓鑄錠能耗的指標

（1）采用電解鋁液生產圓鑄錠能耗指標確定

采用電解鋁業(yè)生產圓鑄錠的工藝已經非常成熟，但也僅限于在Ⅰ類鋁或鋁合金使用，主要是電解鋁業(yè)

中含有較高的堿金屬，Ⅱ類鋁合金對堿金屬的要求非常高，特別是2XXX系鋁合金和7XXX系鋁合金，一但出

現(xiàn)堿金屬超標問題，就會導致產品報廢。本標準中的圓鑄錠分為建筑型材用圓鑄錠和其他圓鑄錠。其中D

企業(yè)以生產建筑型材圓鑄錠為主，不均火建筑材圓鑄錠能耗最低值為9kgce/t，均火為32kgce/t。以此

為基準作為1級能耗指標，1級能耗指標為不均火的10kgce/t，均火為32kgce/t。由于D企業(yè)是集中生產

鑄錠的主要企業(yè)，為全國鑄錠企業(yè)代工，比較特別。企業(yè)A是一個比較常規(guī)的圓鑄錠生產企業(yè)，其主要也

是建筑鑄錠。計算1級和2級相差20kgce/t，據(jù)此3級宜為50kgce/t符合規(guī)律，這也與C企業(yè)接近，雖然C

企業(yè)結構上不僅僅以建材為主。均火能耗來看，D企業(yè)最低，A企業(yè)最高為43kgce/t，剔除裝爐量等影響因

素，整體能耗趨同，按照35kgce/t比較合理。因此，最后能耗按表18計算。

能夠生產建材外的鋁錠企業(yè)比較少，統(tǒng)計中B企業(yè)是典型的生產其他圓鑄錠的企業(yè)，從數(shù)據(jù)來看，其

比2級建材鑄錠高35kgce/t左右。因此，在建材基礎上增加35kgce/t作為其他圓鑄錠的不均火指標，詳

見表18。均勻化退火考慮非建筑材料質量要求相對高于建筑材料圓鑄錠，以40kgce/t作為1級，考慮合金

類別較多，2級按照45kgce/t，3級要考慮設備生產的飽和度，以上調研的企業(yè)都是滿負荷生產的企業(yè)，

因此，3級按50kgce/t

表17Ⅰ類鋁或鋁合金用電解鋁液生產圓鑄錠能耗指標確定

能耗值

產品包含工序

kgce/t

1級2級3級

熔煉+靜置精煉處理+在線

103050

處理+鑄造

圓鑄錠（建材）

熔煉+靜置精煉處理+在線

10+3530+3550+35

處理+鑄造+均勻化退火

熔煉+靜置精煉處理+在線

456585

處理+鑄造

圓鑄錠（其他）

熔煉+靜置精煉處理+在線

45+4065+4585+50

處理+鑄造+均勻化退火

（2）Ⅰ類鋁或鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產圓鑄錠能耗指標確定

根據(jù)統(tǒng)計結果，Ⅰ類重熔鋁錠或再生鋁生產圓鑄錠調研實際情況，生產企業(yè)比較多。主要工業(yè)材企業(yè)

都是都有Ⅰ類合金的生產，對于純建筑型材的圓鑄錠，由于是否滿產、產品結構、設備不同，其能耗差距

非常大，按照統(tǒng)計數(shù)據(jù)最低的為C企業(yè)和D企業(yè)，最低值為54kgce/t，取整后按照55kgce/t作為1級能耗

值；對于大多數(shù)企業(yè)以及我們開展的工業(yè)化驗證，能耗值為80kgce/t～90kgce/t之間，取中值85kgce/t

作為2級能耗，按照規(guī)律增加30kgce/t作為3級能耗，與統(tǒng)計的最高值幾乎接近，部分企業(yè)需要進行工藝

改進和優(yōu)化后才能符合要求。建材的均勻化退火均采用35kgce/t。因此按表19計算得到能耗指標。

對于其他圓鑄錠，根據(jù)統(tǒng)計結果，其未均火的指標最低值為109kgce/t，以此取整后的110kgce/t作

為1級能耗指標。經調研其中超過200kgce/t的企業(yè)一部分存在統(tǒng)計偏差，另一部是產能不飽滿。因此，

超過200kgce/t的數(shù)據(jù)不作為考慮依據(jù)，很多超過200kgce/t的企業(yè)都是在電解鋁液生產鑄錠的企業(yè)進行

采購，自己生產過程比較少，導致能耗高。剔除200kgce/t以上的數(shù)據(jù)，其最高指標在170kgce/t左右，

因此，將本標準3級指標定為170kgce/t。綜合考慮增加均火能耗和實際不增加均火能耗的要求，將2級定

為130kgce/t更符合科學性。增加能耗值與電解鋁液保持一致，計算能耗指標情況見表19。

表18Ⅰ類鋁或鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產扁鑄錠能耗指標確定

能耗值

產品包含工序kgce/t

1級2級3級

熔煉+靜置精煉處理+在線

5585125

處理+鑄造

圓鑄錠（建材）

熔煉+靜置精煉處理+在線

55+3585+35125+35

處理+鑄造+均勻化退火

熔煉+靜置精煉處理+在線

110130170

處理+鑄造

圓鑄錠（其他）

熔煉+靜置精煉處理+在線

110+40130+45170+50

處理+鑄造+均勻化退火

（3）Ⅱ類鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產圓鑄錠能耗指標確定

根據(jù)統(tǒng)計結果，Ⅱ類鋁合金圓鑄錠生產企業(yè)非常少，國內目前主要包括了4家企業(yè)等，對于Ⅱ類鋁合

金圓鑄錠這4家企業(yè)可以占國內產能的85%以上，且這類合金主要用于民用航空等高端領域，本標準編制過

程不對其進行限定。以實際情況基本能夠覆蓋或企業(yè)略微提升能夠滿足生產為主，主要這類產品代表了我

國鋁合金的高端產品，為企業(yè)能夠與國外有效競爭留住空間，計算結果見表20。均勻化能耗與扁鑄錠均火

接近，按照扁鑄錠能耗值進行增加，計算能耗結果情況見表20。

表19Ⅱ類鋁合金用重熔鋁錠或再生鋁生產圓鑄錠能耗指標確定

能耗值

產品包含工序kgce/t

1級2級3級

熔煉+靜置精煉處理+在線

160190220

處理+鑄造

圓鑄錠

熔煉+靜置精煉處理+在線

160+50190+55220+60

處理+鑄造+均勻化退火

3.1.6與國外水平對比分析

目前，沒有國外可以直接對標的能耗標準，綜合考慮國內、外的發(fā)展情況。主要有一下幾個方面：

一是產品質量情況，國外沒有同類產品標準，但該類產品標準制定是完全達到或超過了國外同類產品，

本標準適用的產品質量達到了國際先進水平；

二是裝備情況，我國現(xiàn)在擁有世界上最先進的鋁合金鑄錠生產線，并且有圓鑄錠和扁鑄錠的電解鋁液

的鑄錠專業(yè)化生產企業(yè)，鑄造能耗均采購國際最先進的生產線，從裝備角度看，整體技術水平達到國際先

進水平。

三是產能與集中度情況，我國是世界上最大的鋁合金生產企業(yè)，生產能力大，從設備利用率看，其能

源消耗具有絕對優(yōu)勢；

四是人員情況，參與調研的生產企業(yè)已有多年的生產經驗，技術人員經歷了多年的技術積淀，經驗非

常豐富，技術優(yōu)勢絕對明顯，在新產品開發(fā)的成功率和良品率上都可以得到保證，有效提高了能源利用效

率。

綜上，選擇調研的典型企業(yè)數(shù)據(jù)具有明顯的代表性，并綜合各類條件來看，可以達到國際先進水平。

3.1.7標準實施帶來的節(jié)能效益測算結果

本標準規(guī)定的鋁及鋁合金鑄錠1、2、3級能耗限額值分別遠低于現(xiàn)行行業(yè)標準（YS/T694.1-2017《變

形鋁及鋁合金單位產品能源消耗限額第1部分——鑄錠》中規(guī)定的先進值、準入值和限定值，因此，本標

準的實施將促進國內鋁及鋁合金鑄錠生產企業(yè)向標桿企業(yè)看齊，提高能源利用率，促進國內鋁合金鑄錠生

產企業(yè)的能耗進一步降低。

應用本標準，可促使能耗較高的企業(yè)優(yōu)化工藝和裝備，提高管理水平，實現(xiàn)轉型升級，或者將能耗較

高的原料由自產改為外購，將有效促進鋁及鋁合金板、帶材的專業(yè)化、規(guī)模化、節(jié)約化生產，為國內鋁加

工業(yè)的節(jié)能降碳以及高質量發(fā)展貢獻積極力量。

預期標準發(fā)布后，每年節(jié)能約15萬噸標準煤。

3.2板、帶材

3.2.1適用范圍

適用本標準的板、帶材應符合GB的要求，航空航天、軍工、復合板、交通運輸?shù)忍厥庥猛景?、?/p>

材不適用本標準，其原因如下：

一是工序多、工藝路線長。特殊用途板、帶材在生產過程中，有的需要多次加熱或者中間退火、多次

軋制，有的需要多次淬火、雙級或者三級時效，熱處理時間長，有的需要進行毛化和表面處理，而一般工

業(yè)材與之相比工序少、工藝路線短，因此，特殊用途板、帶材的用能量與一般工業(yè)材有顯著差異。

二是用能強度高。特殊用途板、帶材的軋制負荷較一般工業(yè)材高出20-50%，加熱溫度及熱處理溫度較

高，導致用能量明顯高于一般工業(yè)材。此外，為滿足產品質量，通常需要使用用能量較大的輥底爐、氣墊

爐、鹽浴槽進行淬火、退火，生產相同產品時，其用能量是一般工業(yè)材通常使用的箱式爐的2-5倍，用能

量顯著增加；

三是成品率顯著低于一般工業(yè)材。特殊用途板、帶材對尺寸偏差、力學性能、表面質量要求較高，導

致成品率較一般工業(yè)材低20-30個百分點，增加了單位產品的能耗；

四是小批量、多品種，攤銷的基礎用能量較高。航空航天、軍工、復合板等特殊用途板、帶材的生產

規(guī)模遠小于一般工業(yè)材，具有小批量、多品種的特點，平均每份訂單的重量在1.5噸左右，不足一般工業(yè)

材的千分之一，無法像一般工業(yè)材那樣實現(xiàn)批量化生產。在用能量占比最大的軋制和熱處理工序，軋機還

需要頻繁換工具，熱處理爐需要頻繁升降溫且裝爐量低，都導致了特殊用途板、帶材攤銷的基礎用能量較

高。

3.2.2分類

鋁及鋁合金板、帶材分為鑄軋帶、熱軋板材、熱軋帶材、冷軋板材、冷軋帶材等五大類，其中，鑄軋

帶的能耗受是否使用鋁液影響最大，而熱軋、冷軋板、帶材在不同的工藝路線、用能設備、規(guī)格尺寸、合

金品種和產品狀態(tài)下，即使是同種產品其能耗也會有較大差異，為此，編制組廣泛收集板、帶材各生產企

業(yè)的能耗數(shù)據(jù)并加以分析、歸類，總結出產品種類、合金品種、熱處理狀態(tài)對板、帶材能耗的影響最大，

因此，本標準對鑄軋帶按主原料為鋁液或鋁錠，對熱軋、冷軋板、帶材按產品種類以及I、II類合金分類，

熱處理狀態(tài)（熱加工態(tài)、退火態(tài)、淬火態(tài)、淬火+時效態(tài)）分別規(guī)定1、2、3級能耗限額值，在體現(xiàn)能效限

額值先進性的同時提高了本標準的實用性，便于生產企業(yè)和核查人員使用本標準指導實際工作。

3.2.3統(tǒng)計數(shù)據(jù)

根據(jù)有色金屬加工協(xié)會2021年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，鋁及鋁合金板、帶材產品產量為1335萬噸，剔除重復計算的

鋁箔毛料后的產量為818萬噸。剔除本標準不適用的航空航天、軍工、復合板、交通運輸?shù)忍厥庥猛景濉?/p>

帶材，符合本標準規(guī)定的板、帶材約695萬噸。

本標準編制組制定了能耗數(shù)據(jù)調研表，收集到了11家國內鋁及鋁合金板、帶材生產企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)，

這些企業(yè)中既有國內最早一批國有生產企業(yè)，也有近年來涌現(xiàn)的裝備先進、生產批量大的民營企業(yè)，所有

參與調研的板、帶材生產企業(yè)，其能源計量器具配備情況可以為能源統(tǒng)計提供較好的支撐，提供的能耗數(shù)

據(jù)具有說服力，并且這些企業(yè)產品質量穩(wěn)定，工藝裝備水平多樣化，管理水平具有代表性，既有國內生產

規(guī)?？壳暗钠髽I(yè)，也有生產規(guī)模中等的企業(yè)，其產量合計約占國內符合本標準的鋁及鋁合金板、帶材總產

量的52%以上，具備根據(jù)能耗調研數(shù)據(jù)確定鋁及鋁合金板、帶材1、2、3級能耗限額值的條件。

參與調研的11家企業(yè)提供的能耗數(shù)據(jù)情況如表21、表22所示。這些數(shù)據(jù)全部由企業(yè)自主上報。

表20鋁及鋁合金鑄軋帶單位產品綜合能耗調研數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

單位產品綜合能耗kgce/t

生產單位

主原料為鋁液主原料為鋁錠

C企業(yè)112-

D企業(yè)79-

L企業(yè)-143.5

注：本表與表XX中代號相同的為同一企業(yè)。

表21鋁及鋁合金熱軋、冷軋板、帶材單位產品綜合能耗調研數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

單位產品綜合能耗kgce/t

生產單位熱軋帶材熱軋板材冷軋帶材冷軋板材備注

I類合金II類合金I類合金II類合金I類合金II類合金I類合金II類合金