技术摘要：
本发明公开了废铜线使用寿命的多维度评估方法。整合废铜再生产周期的LCA和LCC评价结果，典型铜产品电线电缆的产品寿命及服役使用寿命，以铜产品价值的变化为线索，通过数学模拟的方法，得到废铜使用寿命评估方法，指导废铜的生产及消费，实现资源合理化应用，响应国家  全部
背景技术：
中国的铜资源十分匮乏，只能利用进口铜料进行冶炼生产弥补我国对铜的巨大需 求，与此同时，大量消费的铜产品将陆续报废，未来废铜资源将向多样化、复杂化发展。目 前，我国的再生铜产业正向规模化和绿色化发展，为我国环境友好型循环经济做出了巨大 的贡献，因此相关研究显得尤为重要。 我国有色金属工业已经具备较为深厚的技术底蕴，但工序、设备等仍有待改进。铜 是具有重要战略意义和经济价值的金属，目前，国内有较成熟的废铜再生产工艺，有一些基 于全生命周期评价环境影响的研究，如姜金龙等运用了LCA的方法对矿采原生铜和再生铜 作对比，研究其环境协调能力；曾广圆等针对火法炼铜这一工艺，建立生命周期模型，量化 评价矿采原生铜工艺的资源投入，能耗占比，同时计算评价其碳排放指数等。虽然有些铜产 品环境评价方面的工作，但相对比较局限，对多维度评价废弃铜制品使用寿命评价体系还 未见报道。本发明从多个角度具体分析每一项再生铜工序的经济性环保性，深入了解预测 各工序的环境影响和经济效益，结合社会调查结果，利用数学模型对废铜全生命周期的价 值变化进行模拟，得到废铜使用寿命的评估方法，从而指导废铜更好地生产和消费，对节约 型经济的可持续发展具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是通过简化的LCA模型，结合LCC的成本计算、产品使用寿命和服役 使用寿命市场调研，利用数学模拟进行废铜线使用寿命评估。具体分析每一套工序，以铜产 品的价值随生命周期过程中随时间的变化而变化的量为依据，对跨境废铜线的使用寿命进 行多维度评估，实现资源的合理化应用。 本发明的目的通过以下技术方案实现。 废铜线使用寿命的多维度评估方法，整合废铜再生产周期评估结果、电线电缆产 品寿命和服役使用寿命调研结果，以铜产品价值的变化为线索，通过数学模拟的方法，得到 废铜使用寿命评估方法。 进一步地，废铜再生产周期评估具体按照以下步骤实施： 步骤1目标和范围的定义： 以进口废铜线为对象，大部分属于一级、二级废杂铜，经铜米机预处理、机械分离、 三段法精炼、拉杆拉线得到新的电线，收集基础数据，以1吨新电线为基准。采用简化LCA，上 游阶段选择性舍弃，系统边界定义为从能源生产、三段法再生、上引法生产铜杆、拉杆拉线， 到最后运输使用舍弃的过程。 步骤2建模和数据清单分析： 4 CN 111581773 A 说　明　书 2/7 页 确定系统中所有的流程工序，收集筛选数据，完成各个单元的数据清单，研究单个 plan后连接起来得到一个总的流程图，包括资源能源投入、废弃物排放，在GaBi数据库中建 模可以得到废铜再生的LCA结果，分析各工序的环境影响，提出相应的改进意见措施。 步骤3生命周期成本计算： 以生产1吨新铜线为基准计算其运输，预处理，三段法制精炼铜，再到拉杆引线的 成本。1吨铜线以物质流的形式贯穿整个流程，各个流程单独计算，独立核算成本和毛利。 LCC计算模型为LCC＝LCCIn LCCEx 其中 L C C I n 为内部成本 ，L C C E x 为外部成本。外部成本的计算公式为 其中Eqi表示第i种污染物的排放量； 表示第i种污染物的单位外 部成本。最后进行总成本核算，可以得到各阶段的累计成本，对各个工序进行环境和经济成 本分析，将每个阶段的LCC与生产时间联系起来，采用合适的函数模拟(如GaussAMP)，建立 时间与成本或新增成本之间的关系，得到废铜线再生产周期中价值产生的关键步骤，提出 合理调整方案。 进一步地，电线电缆产品寿命和服役使用寿命调研按照以下步骤实施： 步骤1电线电缆产品寿命调研： 采用文献调研、现场访问和电话调查的方式对市面上高质量或是销量高的几种电 线电缆品牌进行使用寿命调查。调查产品满足国家标准和行业标准的制造要求，使用寿命 数据是在非人为环境影响因素下，在规定电压、频率、温度、压强以及海拔高度的情况下正 常使用的时间，调查对象具有典型性。 步骤2服役使用寿命调研： 设计家用电线电缆使用寿命的调查问卷，尽可能多地收集样本数，全方位了解影 响家用电线电缆使用寿命及其影响因素，针对最终的统计结果，得到作为主要铜产品家用 电线电缆的服役使用寿命。 进一步地，废铜线使用寿命评估按以下方法进行： 基于LCA、LCC的计算，以及使用寿命调研情况，得到废铜线再生产生命周期数据， 电线电缆产品寿命，有效销售周期和实际服役周期。以不同阶段铜产品的价值变化为线索， 考虑实际情况，调整相关数据，采用模型模拟得到回归方程，利用公式可以预测不同的工厂 环境、工人数量、设备的情况、产品周期及社会因素对再制造周期的影响，为工厂的人员调 配、合理使用及产品全生命周期寿命预测提供数据化的解决方案，为废弃铜线的再生产及 利用提供参考。 本发明的特点还在于： 废铜再生产周期评估的步骤1中，针对研究目的进行有效地取舍，明确了系统边界 中应该被舍弃的材料和数据，不包括：满足CUT-OFF规则的物料；部分得不到数据的原料；各 步骤中机器设备的折旧损坏；处理后的塑料损耗；使用量相对较少，较为次要的辅助材料 (如机械传热介质损耗，机械润滑油)等生产对环境的影响。 废铜再生产周期评估的步骤2中，选用六种环境影响类型指标，分别为气候变化、 环境酸化、富营养化潜值、可吸入无机物、光化学臭氧合成和生态毒性，并对气候变化潜值 进行详细分析。用GaBi软件系统进行建模，参考GaBi数据库，行业统计资料，企业生产数据， 企业环评报告及文献数据报告，综合实际生产情况优先选择合理数据，保证每个单元输入 5 CN 111581773 A 说　明　书 3/7 页 和输出数据的完整性、准确性、代表性。 废铜再生产周期评估的步骤3中，内部成本包括原料成本、公用工程成本、原料和 公用工程的费用(根据消耗量和市场价格计算)、操作和维修费用、折旧费用、管理费用、行 政费用、销售费用。 电线电缆产品寿命和服役使用寿命调研的步骤1中，由于国家标准，行业标准对电 线电缆热寿命试验目前缺乏规定，企业标准中对电线电缆寿命的规定无依据，在调查时规 定了线缆寿命与设备配套，例如设备用20年，线缆寿命就规定为20年。 电线电缆产品寿命和服役使用寿命调研的步骤2中，影响家用电线电缆使用寿命 的因素规定为区域、居住面积、大功率电器的使用数量、照明电线长度和动力电线长度。 最后，整合以上各步骤的资料，评价的标准是随时间的延长价值的变化。所有的再 生产、产品储存和服役使用情况都用价值来体现。废铜线使用寿命评估中调整相关数据所 考虑的实际因素规定为工厂的实际生产规模、生产计划，以及金属铜的价格波动、销售市场 实际承受能力。 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 本发明的废铜线使用寿命的多维度评估方法，通过简化LCA构建模型和LCC的计 算，将每个阶段的LCC与生产时间联系起来，分析各工序能耗、环境效益和经济效益，结合典 型铜产品家用电线电缆产品寿命和服役使用寿命调研结果，对废铜线再生产周期提出合理 化的修正方案以及产品使用寿命的预测，为废弃铜线的再生产及利用提供参考，减少废铜 线再生产过程中的环境污染，践行绿色生产理念。 附图说明 图1是本发明废铜线使用寿命的多维度评估方法中LCA模型的系统边界示意图； 图2是本发明废铜线使用寿命的多维度评估方法中生命周期模型； 图3是本发明废铜线使用寿命的多维度评估方法中环境影响类型指标； 图4是本发明废铜线使用寿命的多维度评估方法中上引法生产铜杆流程； 图5是本发明废铜线使用寿命的多维度评估方法中内部成本示意图； 图6是本发明废铜线使用寿命的多维度评估方法中评估方法流程图。