高速轨道交通运输专用铜合金导线材料高技术产业化示范工程项目立项初步设计报告

高速轨道交通运输专用铜合金导线材料实现产业化后，可为我国高速电气化铁路建设提供高性能接触网导线和承力缆，这将满足我国铁路电气化改造和全面提速急切需要，并可为城市轨道运输矿山轨道运输提供接触网导线，再经过后序工艺拉制成铜合金细导线可以广泛应用于电讯业。

该类材料产业化后，可代替进口，从而节约大量外汇。

该项目实施可将我国西部铜工业从初级原材料向高附加值深加工产品转变，将西部拥有技术优势转化为产业优势，制造高技术含量高附加值铜及铜合金精深加工产品，具有巨大市场潜力，可将资源优势转化为经济优势，产生可观经济效益。

因此本项目实施将实现西部初级材料增值转化，对促进西部开发和国民经济建设起到重要意义。

项目必要性铜在国民经济发展中起着非常重要作用，人均铜消费量可以代表个国家地区经济发展水平。

铜以其良好导电性导热性与耐腐蚀性而得到广泛应用。

在铜各种应用中，铜线材应用占了以上，特别是近些年随着科技飞速发展，对各种新型高性能高速轨道交通运输专用铜及铜合金导线材料需求越来越高。

随着我国电气化铁路提速步伐加快，对电力机车接触网导线质量要求越来越高，经过四次大提速后，目前虽然特快列车时速提高到公里，广州至深圳和京广陇海线最高时速达公里，秦沈客运专线试验列车时速达公里，但铁路发展依然无法满足我国经济建设需要，铁路仍有很大提速空间。

我国铁路刚刚完成第五次大提速，年我国铁路还将进行第六次大规模提速。

今后个时期，我国将要发展时速公里等级高速电气化铁路。

要实现我国铁路全面提速，就离不开高质量接触网导线和承力缆，而采用传统上引法生产铜及铜合金导线坯料加工成电力机车接触网导线和承力缆，由于强度低，平直度差耐磨性差抗蠕变能力差等，越来越难以满足我国铁路提速和安全运行需要，因此必须采用新型高性能接触网导线产品才能满足铁路不断提速需求。

目前国内所用高质量高性能接触网产品基本上依赖从国外进口。

本项目就是针对云南省铜资源丰富而铜深加工产业水平较为落后实际状况，结合国内外市场需求，根据国家西部大开发战略对铜及其深加工产品需求，利用拥有当今世界主流连铸连轧生产工艺和多年来从事铜产品深加工技术优势以及地处有色金属王国资源优势和中国西部面对东盟各国市场优势，在国内第家进行高速轨道交通运输专用高强高导铜及铜合金导线材料系列产品产业化工作。

这将填补国内在该领域内技术和产品空白，替代进口产品，使高速电气化铁路接触网用材实现国产化，大力推动我国高速电气化铁路建设进程。

另外随着城市规模不断扩大和城市功能不断提升，城市交通显得越来越拥挤，因此城市轨道交通建设已成为国内外许多城市解决城市交通问题主要途径，城市轨道交通对接触线质量和性能要求非常高，本项目实施对满足城市轨道交通运输用接触线需要也将起到重要支撑作用，同时还可以为矿山轨道运输提供接高性能接触线产品。

因此根据高速轨道交通运输等对专用高性能铜合金导线材料迫切需要，本项目实施是十分必要。

国内外现状和技术发展趋势国内外现状目前我国大多数企业是采用上引法生产接触线所需坯料杆，经机五模拉拔机拉拔而成，该方法是随着我国铁路电气化发展逐步形成。

我国第条电气化铁路是宝鸡至阳平关，采用铝包钢电车线，由于雨水腐蚀经常发生铝与钢分离事故，逐渐被纯铜接触线所代替。

开始纯铜接触线每根长度不足百米，个锚段有多处焊点，在焊点处常发生断裂造成事故。

之后，由国外引进上引法生产坯料杆，其接触线长度可按铁路锚段长度生产，般在米，最长可米。

机车运行速度般小于，在国内市场占有率为，其余为进口材料所占有。

而运行速度在以上电气化铁路用接触线，主要是靠进口。

我公司于年成功开发出铜银合金接触网系列产品，这种产品因其工艺高度科学性和先进性，基本能够满足我国铁路现阶段建设和提速需要，但是目前铁路运行速度需要国产接触网导线系列产品仍是空白。

而建设以上高速电气化铁路将是未来中国电气化铁路建设方向。

表不同类型铜及铜合金铁路接触导线适用速度范围接触线类型纯铜接触线铜银合金接触线铜锡合金接触线铜铬合金接触线适用速度目前世界上铁路电气化规模较大，技术水平较高有日本德国法国瑞典等。

除日本部分采用铜包钢技术外，其余国家全部采用连铸连轧法生产电气化铁路用铜及铜合金接触线，从下表可以看出各国电气化铁路发展情况，并能看出中国发展电气化铁路潜力很大。

表各国电气化铁路建设情况国家电力牵引里程完成运量瑞士瑞典日本意大利德国法国波兰俄国英国中国技术发展趋势国内接触线传统生产工艺为电解铜熔化上引铸造预拉冷拉成形包装。

近年来利用连铸连轧工艺生产开发出接触线。

其主要工艺为电解铜熔化制备中间合金连铸连轧表面喷涂保护层收线包装预拉冷拉或冷轧成形包装，国内近年来也开发出利用连续挤压工艺生产接触线产品新工艺。

采用上引杆为坯料生产接触线，随着使用年限延长，上引坯料杆缺陷，逐步暴露出来，即上引铸杆内部铸造组织残余晶粒粗大成份偏析和铸造组织疏松等缺陷，不能在后续加工中彻底消除，造成断线事故屡屡发生。

而在铁路使用中断线事故往往会造成较严重后果。

采用上引法生产铜银合金杆，由于保温时间短，不能很好地合金化形成固溶体，合金添加不能起到很好作用。

特别是用上引法生产时，当铸造温度冷却强度上引速度稍有偏差，就会造成铸坯上裂纹产生，形成断裂隐患。

目前，铁道部领导和行业有关专家已认识到这种弊端，因此采用连铸连轧杆生产接触线必将成为今后发展方向。

材料种类发展趋势铁路电气化行车速度越快要，铁路仍有很大提速空间。

我国铁路刚刚完成第五次大提速，年我国铁路还将进行第六次大规模提速。

今后个时期，我国将要发展时速公里等级高速电气化铁路。

要实现我国铁路全面提速，就离不开高质量接触网导线和承力缆，而采用传统上引法生产铜及铜合金导线坯料加工成电力机车接触网导线和承力缆，由于强度低，平直度差耐磨性差抗蠕变能力差等，越来越难以满足我国铁路提速和安全运行需要，因此必须采用新型高性能接触网导线产品才能满足铁路不断提速需求。

目前国内所用高质量高性能接触网产品基本上依赖从国外进口。

本项目就是针对云南省铜资源丰富而铜深加工产业水平较为落后实际状况，结合国内外市场需求，根据国家西部大开发战略对铜及其深加工产品需求，利用拥有当今世界主流连铸连轧生产工艺和多年来从事铜产品深加工技术优势以及地处有色金属王国资源优势和中国西部面对东盟各国市场优势，在国内第家进行高速轨道交通运输专用高强高导铜及铜合金导线材料系列产品产业化工作。

这将填补国内在该领域内技术和产品空白，替代进口产品，使高速电气化铁路接触网用材实现国产化，大力推动我国高速电气化铁路建设进程。

另外随着城市规模不断扩大和城市功能不断提升，城市交通显得越来越拥挤，因此城市轨道交通建设已成为国内外许多城市解决城市交通问题主要途径，城市轨道交通对接触线质量和性能要求非常高，本项目实施对满足城市轨道交通运输用接触线需要也将起到重要支撑作用，同时还可以为矿山轨道运输提供接高性能接触线产品。

因此根据高速轨道交通运输等对专用高性能铜合金导线材料迫切需要，本项目实施是十分必要。

国内外现状和技术发展趋势国内外现状目前我国大多数企业是采用上引法生产接触线所需坯料杆，经机五模拉拔机拉拔而成，该方法是随着我国铁路电气化发展逐步形成。

我国第条电气化铁路是宝鸡至阳平关，采用铝包钢电车线，由于雨水腐蚀经常发生铝与钢分离事故，逐渐被纯铜接触线所代替。

开始纯铜接触线每根长度不足百米，个锚段有多处焊点，在焊点处常发生断裂造成事故。

之后，由国外引进上引法生产坯料杆，其接触线长度可按铁路锚段长度生产，般在米，最长可米。

机车运行速度般小于，在国内市场占有率为，其余为进口材料所占有。

而运行速度在以上电气化铁路用接触线，主要是靠进口。

我公司于年成功开发出铜银合金接触网系列产品，这种产品因其工艺高度科学性和高有后续技术支撑，符合国家专项项目要求。

本项目实施，生产国家急需高质量系列产品，可改变高端产品依赖进口被动局面，对我国经济发展和运输命脉铁路建设具有重要支撑作用。

同时，对加快地区产业结构调整和优化，实现西部初级材料增值转化，促进西部开发都具有重要意义。

本项目创新点在于采用先进连铸连轧生产工艺替代传统上引工艺生产专用铜及铜合金导线材料，并开发接触网导线和承力缆产品。

三年以来已经形成批量生产规模，目前不仅具备了产业化条件，而且能迅速地适应国家和市场对产品结构要求。

项目建设合理，可有效利用建设单位现有公用设施和辅助生产实施，不仅节省了建设投资，而且使原有资源得到了更加充分利用。

生产环节污染源种类少数量小，而且设计中考虑了完整监测监控及处理手段，使项目本身具有环保概念。

该项目财务各项经济指标先进合理，项目具有较强抗风险能力，达产后能给国家行业地方和企业本身带来明显社会效益及经济效益，可以成为个新经济增长点。

综上所述，本项目实施符合国家高技术产业化发展政策，工艺技术领先，生产装备及产品质量均达到先进水平，产品结构合理符合市场需求，前景广阔，具有较好社会效益和显著经济效益，建议有关部门尽快批准实施。

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日本部分采用铜包钢技术外，其余国家全部采用连铸连轧法生产电气化铁路用铜及铜合金接触线，从下表可以看出各国电气化铁路发展情况，并能看出中国发展电气化铁路潜力很大。

表各国电气化铁路建设情况国家电力牵引里程完成运量瑞士瑞典日本意大利德国法国波兰俄国英国中国技术发展趋势国内接触线传统生产工艺为电解铜熔化上引铸造预拉冷拉成形包装。

近年来利用连铸连轧工艺生产开发出接触线。

其主要工艺为电解铜熔化制备中间合金连铸连轧表面喷涂保护层收线包装预拉冷拉或冷轧成形包装，国内近年来也开发出利用连续挤压工艺生产接触线产品新工艺。

采用上引杆为坯料生产接触线，随着使用年限延长，上引坯料杆缺陷，逐步暴露出来，即上引铸杆内部铸造组织残余晶粒粗大成份偏析和铸造组织疏松等缺陷，不能在后续加工中彻底消除，造成断线事故屡屡发生。

而在铁路