Alumiiniumprofiilid esindavad alumiiniumi töötleva tööstuse suurimat segmenti, mida kasutatakse laialdaselt ehituses, transpordis, fotogalvaanikas, elektroonikas ja muudes sektorites. Alumiiniumil on materjali põhiomadusedlõpmatu taaskasutatavus ilma mehaaniliste omaduste halvenemiseta. Selle ringlussevõtt võib vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid üle 95% ja säästa rohkem kui 70% energiatarbimisest, muutes selle tööstuse jaoks põhiliseks viisiks, kuidas järgida "kahekordse süsinikusisaldusega" piiranguid ja leevendada toormehindade volatiilsust. Praegu on Hiina alumiiniumprofiilide ringlussevõtu süsteem üleminek ulatuslikult allatsüklilt rafineeritud kõrge väärtusega sarnaseks ringlussevõtuks ning tööstuskett liigub järk-järgult kogu olelusringi hõlmava suletud ahelaga ringikujulise mudeli poole.
一. Taaskasutatud lähteainete allikad ja klassifikatsioon
Taaskasutatud alumiiniumprofiili lähteained jagunevad kahte suurde kategooriasse:tarbimiseelsed jäägidjatarbimisjärgne jäägid. Nende kvaliteedierinevus määrab otseselt ringlussevõtu tee ja lõppväärtuse.
Tarbimiseelsed jäägid (tootmise katkestamine)
Allikad: profiilide ekstrusioonil, pinnatöötlusel ja sügavtöötlemisel tekkinud jäägid, lõigatud otsad, toorikud ja defektsed tooted
Omadused: selge sulami koostis, äärmiselt madal lisandite sisaldus, pinnakatte saastumine puudub; esmaklassiline taaskasutatud lähteaine, mille metallide taaskasutamise määr on peaaegu 100%
Tüüpilised tüübid: 6063/6061 seeria ehitus-/tööstusprofiilide ekstrusioonlõiked, CNC-ga töödeldud alumiiniumlaastud
Tarbimisjärgsed jäägid (kasutusaja lõpu profiilid)
Allikad: kasutuselt kõrvaldatud hooneuksed/aknad/kardinad, tööstuslikud konstruktsiooniprofiilid, fotogalvaanilised raamid, autode alumiiniumprofiilid, täisalumiiniummööbel jne.
Omadused: Keeruline koostis pinnatöötluskihtidega (anodeerimine, elektroforeetiline katmine, pulbervärvimine, puidusüü ülekandetrükk jne); sageli segatud kummiribade, plastist termokatkestuste, terasühenduste ja muude lisanditega
Tüüpilised tüübid: termiliselt purunevad alumiiniumist konstruktsiooniprofiilid, fotogalvaanilised raamiprofiilid, autokere konstruktsiooniprofiilid
2. Põhiline ringlussevõtu protsess
Alumiiniumprofiilide ringlussevõtt hõlmab kolme põhietappi: eeltöötlus, sulatamine ja rafineerimine ning vormimine. Eeltöötlus on kriitiline etapp, mis määrab sekundaarse alumiiniumi kvaliteedi, metalli taaskasutamise määra ja keskkonnamõju.
(1) Eeltöötlusprotsess
Põhieesmärk on eemaldada lisandid, standardida materjali spetsifikatsioonid ja eemaldada pinna orgaanilised katted, et toota kvalifitseeritud ahjusööta järgnevaks sulatamiseks.
Sorteerimine ja liigitamine
Käsitsi eelsorteerimine: eemaldage suurtelt profiilidelt välised lisandid, nagu terasest liitmikud, plastribad ja hermeetikud, ning viige läbi esialgne klassifitseerimine sulami tüübi järgi.
Mehaaniline sorteerimine: töötle profiilid lõike- ja purustamisseadmete abil ühtlasteks 50–100 mm kildudeks. Seejärel eemaldage järjestikku mustmetalli lisandidmagnetiline eraldamine, eraldage mittemetallid muudest värvilistest metallidest läbipöörisvoolu sorteerimine, ja eristada täpselt 6-seeria, 7-seeria ja muud sulamiklassid kauduXRF/LIBS optiline sorteerimineet saavutada rafineeritud liigitus keemilise koostise järgi.
Pinnakatte eemaldamineKaetud ehitusprofiilide ja pulbervärvitud profiilide puhul on põhitehnoloogiasuletud kõrgtemperatuuriline termiline kattekiht: orgaanilised katted aurustatakse ja lagunevad pöördahjus 500–600 kraadi juures. Lenduvad heitgaasid töödeldakse enne väljalaskmist kõrgtemperatuurse oksüdatsiooniga 900–1000 kraadi juures, mis väldib suurenenud räbu moodustumist, metalli põlemiskadu ja otsesest sulatamisest tulenevaid keskkonnariske.
Tihendamine ja pressimineKerged, õhukesed profiilijäägid pressitakse hüdrauliliste seadmete abil suure tihedusega brikettideks, vähendades oksüdatsioonipõlemiskadusid sulatamisel, parandades samal ajal laadimise efektiivsust ja ahju võimsuse kasutamist.
(2) Sulatus- ja rafineerimisprotsess
Sulatamine: Eeltöödeldud lähteaine laaditakse reverberatsiooniahjudesse, induktsioonahjudesse või muudesse sulatusseadmetesse ja sulatatakse sulaalumiiniumiks 700–750 kraadi juures. Suure lisandisisaldusega jääkide puhul kasutatakse räbu eemaldamiseks spetsiaalseid räbusteid, mis kontrollivad rangelt kahjulikke lisandeid, nagu raud ja räni.
Rafineerimine: Eemaldage sula alumiiniumist vesiniku ja oksiidide lisandid pöörleva degaseerimise, keraamilise filtriplaadiga sidusfiltreerimise ja koostise täpse reguleerimise abil. Legeerivaid elemente, nagu magneesium ja räni, lisatakse vastavalt vajadusele, et täita sulami koostise sihtstandardeid.
Alumiiniumi prügi kaastöötlemine: Sulatamisel tekkivat alumiiniumipõldu töödeldakse drassjahutuse ja -kogumise teel, taaskasutades veel 10–15% metallilist alumiiniumi. Lõplikku jääki saab kasutada ehitusmaterjalide ja veepuhastusvahendite tootmiseks, saavutades tahkete jäätmete ärajuhtimise peaaegu nulli.
(3) Vormimisprotsess
Järelvoolu nõudlusel põhinevad kaks marsruuti:
Valatud vormimine: Valatakse alumiiniumisulamist valuplokkideks ja kangideks standardse toorainena järgnevatele valukodadele ja ekstrusiooniettevõtetele.
Otsene ekstrusioon: Kvaliteetse koostisega sekundaarset alumiiniumsulamit saab otse ekstruuderitesse sisestada, et toota profiile, välistades sekundaarse ümbersulatamisetapi ning vähendades veelgi energiatarbimist ja kulusid.
3. Hierarhilised taaskasutusrežiimid
Ringlussevõetud toodete ja algsete lähteainete jõudlusklassi sobitamise alusel jaguneb ringlussevõtt järgmisteks osadekssarnane taaskasutusjadowncycling, millel on märkimisväärsed lüngad toote lisandväärtuses.
1. Sarnane ringlussevõtt (kõrge väärtusega ringlussevõtt)
Määratlus: ringlussevõetud alumiinium säilitab sama sulami koostise ja mehaanilised omadused kui algsel materjalil ning võib täielikult asendada primaaralumiiniumi, et toota sama spetsifikatsiooniga profiile.
Tehnilised nõuded: Nõutav on täpne sulamiklassi sorteerimine, sügav lisandite eemaldamine ja tihe koostise kõikumise kontroll, kusjuures alumiiniumi lõplik puhtus on 99,8% või rohkem.
Kohaldatavad stsenaariumid: ühe koostisega tööstuslikud lõiked, lahti võetud puhtad fotogalvaanilised raamid, tipptasemel autode alumiiniumprofiilid jne.
Tööstuse staatus: praegu moodustab sarnane ringlussevõtt Hiinas vähem kui 10% alumiiniumprofiilide ringlussevõtust, mistõttu on see tööstusliku ajakohastamise põhisuund. Juhtivad ettevõtted on omandanud täieliku protsessiga sarnase vanaalumiiniumi ringlussevõtu tehnoloogia ja sisenenud edukalt 3C elektroonika ja tipptasemel autotööstuse tarneahelatesse.
2. Downcycling (tavatööstuse mudel)
Definitsioon: ringlussevõetud alumiiniumi kasutatakse pärast koostise kohandamist madalamate jõudlusnõuetega toodete valmistamiseks, mis on Hiinas domineeriv vanaalumiiniumi tarbimise režiim.
Tüüpilised marsruudid: konstruktsioonijäägid alumiiniumprofiilid → sekundaarne valatud alumiiniumisulam → autoosade ja riistvara valandid; madala kvaliteediga segaalumiinium → alumiiniumist kangid → madala kvaliteediga konstruktsiooniprofiilid.
Tööstusandmed: praegu kasutatakse Hiinas umbes 80% alumiiniumijääkidest lõpuks alumiiniumvalandite jaoks, 15% tavaliste alumiiniumtoorikuprofiilide jaoks ja ainult 5% kõrgekvaliteediliste leht-, riba- ja fooliumtoodete jaoks, mis näitab üldist allakäigumustrit.
4. Peamised rakendusestsenaariumid ja suletud ahelaga mudelid
(1) Põhilised rakendusvaldkonnad
Ehitus: Sekundaarseid alumiiniumprofiile kasutatakse peamiselt uste, akende, kardina seinte, vaheseinte ja täielikult alumiiniumist mööbli jaoks, mis on ehitusliku alumiiniumi väljalaskeava. Rohelise ehituse standardite tõusuga kasvab taaskasutatud alumiiniumprofiilide turuosa jätkuvalt.
Transport: Autotööstuse kergekaalulisus suurendab plahvatuslikult suurt nõudlust sekundaarse alumiiniumi järele. Sekundaarseid alumiiniumisulameid kasutatakse rataste, mootoriplokkide ja kere konstruktsiooniosade jaoks, mis moodustavad ligi 70% sekundaarse alumiiniumi kogutarbimisest. Uute energiasõidukite akukorpused, kokkupõrkevastased talad ja muud komponendid on muutunud taaskasutatud alumiiniumprofiilide kasvustsenaariumideks.
Fotogalvaanika ja uus energia: Fotogalvaanilise raamiga alumiiniumprofiilidel on ühtlane koostis ja kõrge taaskasutamise määr, mis muudab need esmaklassiliseks lähteaineks sarnaseks ringlussevõtuks. Kiiresti kasvavate väärtuslike turgudena on esile kerkinud ka energiasalvestusakude vedelikjahutusplaadid ja andmekeskuste soojusjuhtimise konstruktsiooniosad.
Üldine tööstus: Üldmasinate, elektriseadmete, riistvara ja valgustuse konstruktsiooniosad ja survevalandid on keskmise ja madala sekundaarse alumiiniumi peamised kasutusvaldkonnad.
(2) Suletud tsükliga ringlussevõtu mudelid
Tööstus areneb kogu elutsükliga suletud ahelaga mudelite poole. Tüüpilised mustrid hõlmavad järgmist:
Tootmispoolne suletud ring: Profiiliettevõtted sulatavad tootmisjäägid otse ettevõttesiseselt ümber, et neid ise kasutada, saavutades tehasejäätmeteta ja peaaegu 100% alumiiniumijäätmete ringlussevõtu.
Tootepoolne suletud ring: Terminaliettevõtted, nagu auto- ja fotogalvaaniliste elektriseadmete tootjad, laienevad ülesvoolu, et luua täieliku ahelaga suletud ahela "toote tootmine – kasutusea lõppedes ringlussevõtt – taastootmine". Näiteks on BYD ja NIO investeerinud sekundaarsesse alumiiniumisulatusse ning Nissan on loonud kasutuselt kõrvaldatud sõidukite jaoks suletud ahelaga alumiiniumi ringlussevõtu süsteemi.
Ehitussektori suletud ring: Digitaalne "materjalipassi" tehnoloogia määrab igale ukse- ja aknaprofiilile ainulaadse identiteedi, et tagada jälgitavus kogu elutsükli jooksul. See võib oluliselt parandada ehitusalumiiniumi vanaraua kõrge väärtusega kasutusmäära, vähendades samal ajal ELi CBAM-i süsinikdioksiidi tariifi järgimisega seotud kulusid.
5. Tööstuse staatus ja arengusuunad
1. Tööstuslik skaala
Hiina on koduks enam kui 128 000 sekundaarsele alumiiniumiga seotud ettevõttele, 2026. aasta esimesel poolel registreeriti umbes 13 100 uut ettevõtet. 2024. aastal ületas riiklik alumiiniumprofiili aastane toodang 22 miljonit tonni, millest sekundaarse alumiiniumi osa moodustas umbes 23%, mis on tunduvalt madalam arenenud Euroopa ja Ameerika riikide keskmisest üle 40%, jättes kasvuruumi.
2. Põhilised arengusuunad
Tehnoloogia uuendamine: AI-toega intelligentne sorteerimine, sarnane ringlussevõtt ja puhas sulatustehnoloogiad kiirendavad kasutuselevõttu, tõstes metallide tervikliku taaskasutamise määra üle 95%.
Kõrge väärtusega teisendus: tooteid uuendatakse madala hinnaga valanditelt kõrgekvaliteediliste profiilide, lehtede, ribade ja fooliumide vastu ning samalaadse ringlussevõtu osakaal kasvab jätkuvalt, et rahuldada tipptasemel sektorite, nagu uus energia ja elektroonika, nõudlust.
Karmistamine vastavust: Rangemad keskkonnastandardid ja süsiniku jalajälje arvestusnõuded koos imporditud alumiiniumijäätmete tarnimise karmistamisega soodustavad kodumaise ringlussevõtu süsteemi standardimist ja tsentraliseerimist.
Tööstusahela integreerimine: Primaarsed alumiiniumi sulatustehased ja tootmisahela järgmise etapi terminalide ettevõtted laienevad sekundaarsesse alumiiniumisektorisse. Vertikaalsest integratsioonist on saanud tarneahela stabiilsuse suurendamise peamine suundumus.
