用塑性加工、粉末冶金等工艺，生产各类有色金属加工材的工厂设计。主要设计范围包括：铝加工厂设计、镁加工厂设计、镁铝及其合金粉厂设计、铜加工厂设计、锌加工厂设计、铅加工厂设计、铁加工厂设计、钨钼加工厂设计、硬质合金厂设计等。

有色金属加工材是现代工业的基础材料。铜和铝是主要的导电材料，又广泛使用于机电设备制造、交通运输、建筑、轻工等方面；铝、镁、钛合金材是航空、航天工业的重要结构材料；锌板是制造干电池、铅材是制造蓄电池的主要材料，铅还是常用的耐腐蚀和x射线、7射线的防护材料；镍、钨、钼材主要用于电热元件和电子工业；铝、铪材用于核反应堆；钽粉、钽箔用于制造电解电容器；铌材是航天工业和核反应堆的耐高温结构材料等。

有色金属加工厂以有色金属冶炼厂生产的各种金属和回收的废旧金属为原料。工厂一般按加工材的金属种类划分，主要有铝、镁、铜、铅、锌、钛、钨、钼加工厂。生产车间则按加工材的品种划分，如以塑性加工方法生产的板、带、箔、管、棒、型、线、锻件车间；以焊接法生产的焊管车间；以溶液电解法生产的电解铜箔车间等。以粉末冶金工艺生产硬质合金和铝、镁粉的，则分别称为硬质合金厂和铝镁粉厂。镍材的加工工艺与铜材相近，多在铜加工厂生产。锆、铪、钽、铌材需要量很小，基本上都在加工工艺性能相近的钛、钨、钼加工厂生产。

有色金属加工厂设计主要内容是：根据批准的设计规模和产品品种，划分生产车间、确定产品方案、制定生产工艺流程、选择生产设备；选择厂址；配置产品检验、设备维修和燃气、热力、给排水、供配电等设施；进行厂区及车间的平面配置；编制各专业设计文件、图纸、概算、预算和企业的经济效益分析。

简史 1788年英国开始用蒸汽机驱动轧机，使铜材、铅材加工业由手工作坊变成了使用机器的工厂。1797年英国布朗曼(S、Braman)设计了挤压铅管的挤压机。1894年美国开始生产铝板材，20世纪初开始生产铝箔和挤压铝材；1909年美国库利吉(W．D．Coolidge)用粉末法制成灯泡用的钨丝，1923年德国施勒特尔(K．Schr6ter)制成烧结WC—Co硬质合金；1933年美国开始设计轧制铝合金的四重可逆式热轧机和多机架冷轧机，1944年德国制造了125MN的卧式挤压机并改进了辅助设备。

20世纪50年代，实现了钛、锆、铪材的工业化生产。1955年美国制成了第一台铝带坯连续铸轧机，至70年代，连铸连轧工艺已用于多种铜、铝合金的带坯、线坯生产线的设计。80年代，铜、铝材的加工工艺朝大型、高速、连续、自动、节能方向发展，轧制、挤压、精整过程全部机械化，由中心控制台集中操纵；在设计上广泛采用电子计算机进行生产过程控制和生产管理。

中国在20世纪40年代以前，只有一些小型铜材加工厂和几家铝板、铝箔厂。50年代，进行了中型铜加工厂的改扩建设计，与外国合作，设计和建设了大型铝加工厂、铜加工厂、硬质合金厂。60年代，开始自行设计大型铝、铜、稀有金属加工厂和硬质合金厂。1978年以后，加强了与国际上的技术交流与合作，80年代设计的大中型有色金属加工项目和技术改造工程，其主要的工艺与装备已达到国际70年代末或80年代的技术水平。

设计规模 有色金属加工厂的设计规模根据产品的产量、品种、规格、质量标准等因素综合考虑确定。为符合经济生产规模的要求，设计时要使主要设备能达到比较高的负荷率，主要设施能得到充分利用。铜加工厂的设计规模一般为年产几千吨至十几万吨，铅、锌加工厂一般为年产几千吨至几万吨，硬质合金厂为年产几百吨至二三干吨。铝材的需求量大，大多进行专业化生产，铝管棒型材厂、铝箔厂的规模多为2～30kt／a，铝板带厂一般为年产几万吨至几十万吨。

镁、钛、钨、钼材的需求量小，设计时常采用协作生产方式。镁材的塑性加工工艺参数与铝相近，其轧制、挤压加工多在铝加工厂的相应车间进行；镁熔铸生产对防爆、防腐蚀要求严格，其车间一般均单独设置。用于飞机结构和化工耐蚀的大规格钛材，多利用轧钢厂的大型轧机、管棒材挤压机和铝加工厂的锻造水压机来生产。钨、钼材加工工艺性能相近，多合并建厂。锆、铪、钽、铌材的需求量更小，一般在加工工艺性能相近的钛加工厂和钨钼加工厂生产。

工艺流程选择 有色金属加工材的主要生产工艺有塑性加工和粉末冶金两种。

塑性加工的生产流程为：锭坯熔铸一热加工—冷加工一热处理一精整。(1)锭坯熔铸工艺，根据金属品种选定。铝、镁、铜、镍、铅、锌及其合金是将金属原料在电炉或火焰炉熔化后铸造成锭。铸造方法中使用最广的是立式半连续铸造；水平连续铸造、水冷模铸造、铁模铸造等适用于中小规格铸锭；连铸连轧适用于生产铝、铜、锌带坯和铝、铜线坯。钛、锆、铪及其合金，以海绵体金属为原料，先压制成电极或料棒，经真空自耗熔炼(钛、锆)或电子束熔炼(铪)生产出圆锭后，再锻造开坯。钨、钼、钽、铌及其合金，采用以粉末冶金法生产烧结坯，或以烧结坯作电极或料棒，经真空自耗熔炼或电子束熔炼生产出圆锭后再锻造开坯；后一种方法用于生产较大规格或质量要求高的锭坯。(2)热加工和冷加工工艺，依产品品种选定。板、带、箔材采用平辊轧制工艺，一般先进行热轧，生产出热轧板成品和供冷轧用的板坯、带坯；热轧或连铸连轧的板带坯经多次冷轧生产出冷轧板、带、箔材成品。管、棒、型材主要采用热挤压法生产挤压管、棒、型产品和拉伸管、棒材坯料。当进行大批量、少品种的生产时，可采用生产成本较低的斜轧穿孔法生产管坯和采用孔型轧制法生产棒坯工艺。管坯经冷轧一拉伸或拉伸工艺生产出拉制管，棒坯经拉伸工艺生产出拉制棒。线材系采用连铸连轧或挤压或孔型轧制法生产出线坯后再拉伸而成。除少数塑性好的金属外，大多数金属和合金，在冷轧、拉伸过程中都要进行中间退火。钨、钼材的塑性一脆性转变温度高，热加工后须在加温状态下继续加工。锻件是以铸锭或棒坯、板坯为坯料，经多次加热锻造而成。(3)成品热处理和精整工艺。加工到成品尺寸的各种加工材，要根据交货规格、状态要求，进行成品退火或淬火一时效处理、矫直、定尺剪切、检查，然后包装入库。

粉末冶金工艺用于制取硬质合金制品、铝镁粉和钨、钼、钽、铌材的烧结坯。硬质合金制品是以钨钛氧化物、钴、炭黑为原料，经还原一炭化一混料一成形一烧结一加工一涂层等工序生产出成品。铝粉主要采用喷雾法，镁粉采用铣削法，铝镁合金粉采用球磨法生产。

焊管和电解铜箔分别采用高频焊接和水溶液电解工艺生产。前者是以铝、铜、钛带为坯料，冷弯成形后焊接成薄壁有缝管；后者是电解硫酸铜溶液，使铜离子富集于阴极辊面(或带面)形成生铜箔，再经表面处理而得成品。

厂址选择 有色金属加工厂的厂址，一般选在靠近主要用户和生产、生活、能源供应等条件较好的地区。大中型铜、铝加工厂生产车间的长度达200～700m，地下设施深4～8m，要求厂区地形比较平坦、地质条件比较好、地下水位比较低。

技术特点 (1)运输。每吨产品的厂外运输量约为3～4t(不含燃料用煤)。厂内运输以汽车为主。车间内部运输以桥式吊车和叉车为主。设备中的轧辊等重件和制品中的长件过跨运输，多采用有轨平板车。(2)建筑。中国多采用以钢筋混凝土结构为主的单层多跨厂房。硬质合金厂及电解铜箔车间多采用二层或多层厂房。精密产品(薄带、箔、薄壁管、细丝、硬质合金制品)的生产区段多采用密闭厂房。铝镁粉厂、硬质合金厂和钛熔炼车间要有防爆措施。(3)供电。一般属二级负荷。在安装有由可控硅供电的大型轧机的板带材车间，要核算轧机的冲击负荷对电网的电压波形畸变和闪变的影响，当其变化值超过允许值时，需对动态无功功率和高次谐波进行补偿和滤波。(4)给排水。设备及制品的冷却主要采用循环水。有水冷装置的熔炼炉、加热炉、热处理炉需有备用水源。(5)环保。对于废气、废液，须回收其中有用物质或经处理后排放。熔炼炉渣经破碎后，选出的金属粒返回熔铸车间作炉料；剩余的炉渣和热轧的氧化皮送冶炼厂或化工厂处理。

发展趋势 科学技术的发展，要求有色金属加工行业提供技术性能更优越、价格更低廉的加工材。为满足这些要求，就要不断改进现有的生产工艺和研究开发新品种加工材的生产工艺与专用设备。(1)在铝、铜、锌材加工厂的设计中，推广和改进连铸连轧技术；在中小规格的铝、铜管棒材、型材、线材加工厂的设计中，发展连续挤压技术，使之能适用于更多的合金品种。(2)研制功能多、自动化水平高的专用加工设备，使多道生产工序能在连续化的生产机列上一次完成，以捉高产品质量和劳动生产率。(3)改进废旧金属的回收处理工艺，提高有色金属的再生利用水平，使资源得到充分利用并减少能源消耗。

在有色金属加工材的生产中，热加工适宜大批量生产，冷加工适宜专业化生产。