中国铸造行业节能减排现状分析与措施研究
导 读：中国铸造行业节能减排现状分析与措施研究。铸造行业的主要能耗包括焦 炭、电、油、天然气，其所占比例约为：焦炭 50 %、电 32 %、油和天然气 18%。生产过程中消耗能源的主要工艺过程和设备为：金属的熔炼、热处理及型壳焙烧炉、热法制芯、清理和铸造设备等。
资讯来源：湖北忠和冶金机械制造有限公司
近年来我国新建铸造企业基本发展方向为高端、规模、节能和“绿色环保”。铸造企业平均规模正逐步扩大，原辅材料商品化程度大幅度提高，企业技术水平有较大提高，铸件质量明显提高，基本满足了国内高端铸件生产的需求，依靠进口的高端关键零部件铸件已实现国产化。
中 国报告网铸造行业分析师指出，国内铸造设备制造厂通过技术引进、消化吸收、自主创新的方式生产铸造装备，出口量呈逐年增加的态势。铸造模具制造业快速发 展，部分复杂铸件的模具均由国内制造。浙江象山、江苏无锡等地已形成了铸造模具的制造中心。铸造企业的专业化生产水平进一步提升。铸造行业节能减排、健 康、安全等“绿色铸造”理念日益强化。通过地方政府的大力扶持和帮助，铸造产业集群建设积极推进，开始了铸造零部件专业化、规模化的进程。如广东省高要 “中国压铸产业集群示范基地”、安徽省宁国“中国耐磨铸件之都”、 湖南省嘉禾“中国铸造产业集群试点县” 、河北省泊头“中国铸造之乡”等。
整 个“十五”至“十一五”期间中国铸件产量增长了 2 倍。2010 年我国铸件总产量到达 3960 万吨,产值超过 4000 亿元。各种规模铸造企业约 3万家，从业人员约 200 万人。铸件进出口呈现企稳回升状态，我国每年铸件出口量占总产量的8%左右。铸件进口量逐步减少，只有极少数高端铸件进口，占我国铸件出口量的 1.5%。不过进入“十二五”后，铸件产量增速放缓。
1 我国铸造行业发展目标
1.1 经济规模
按 照我国铸造行业十二五发展规划，铸件总产量年均增长为 6％，到 2015 年，铸件总产量达到 5000 万 t 以上，年销售收入达到 7500 亿元以上。企业数量铸造企业数量将从 3 万家减少到2 万家左右；预计到 2020 年再减少到 1 万家左右，最终企业数量保持在 1 万家左右。企业平均规模从约 1100t/家增加到 2500t/家，预计 2020 年增至约 5000t/家。
各主要行业相关的铸件消费量目标，见表 1。
1.2 合金种类
我国铸造行业规划预计到 2015 年，球墨铸铁铸件所占比例达到 35%以上，有色合金铸件所占比例达到 20％左右，提升高性能合金应用比例。
1.3 发展创新
1）解决大型、高端及关键设备的零部件的铸造技术，实现国产化率达 95%以上。如：大型水电、火电、核电、风电、船舶以及机械装备等关键设备的零部件铸件。
2）实现轨道车辆、汽车和 3C 产品铝、镁合金等大型、复杂、高精度铸件生产批量化。
3）加快推进产业集群（铸造工业园）建设，实施“百千万工程”。
1.4 节能减排
1）大幅度降低铸造能源消耗，30%左右的企业达到发达工业化国家的能耗水平。
2）铸造企业的废物、废气排放必须达到国家标准或地方标准。
3）节能减排目标：能耗降低 10%（单位产品能耗：0.54 吨标煤/吨合格铸件），排污降低15%（2.0 吨二氧化碳（氮）等/吨合格铸件）。
4）旧砂再生回用率达 90%以上，35%铸造企业达到《铸造行业清洁生产标准》。
2 铸造行业节能减排分析
据统计，我国每年铸造生产消耗的焦炭、电、天然气等能源折合标煤约 2000 万 t，占机械工业总能耗的 25%~30%。每年排放的废砂、废渣等固体废弃物约为 4000 多万 t，废气约 300~600 亿m3。节能减排成为铸造行业当前的紧迫任务。
2.1 主要能耗
中 国报告网铸造行业分析师叶少文表示，铸造行业的主要能耗包括焦炭、电、油、天然气，其所占比例约为：焦炭 50 %、电 32 %、油和天然气 18%。生产过程中消耗能源的主要工艺过程和设备为：金属的熔炼、热处理及型壳焙烧炉、热法制芯、清理和铸造设备等。铸造生产中金属熔炼的能耗占 70%左右，其中冲天炉是金属熔炼的主要设备，也是能耗的“第一大户”。我国目前使用的冲天炉生产能力小于 5t/h 所占比例约为 70%左右，大于 15t/h 的冲天炉所占比例≤1%。冷风冲天炉是主要炉型, 富氧热风冲天炉只应用于个别企业。冲天炉的热能利用率普遍较低，余热大量浪费。
2.2 主要废弃物排放
铸造行业的主要废弃物有废砂、废渣、粉尘、废气等，不同铸造工艺生产过程排放的主要废弃物有所不同。其不同铸造工艺中固体废弃物排放情况见表 2，排放气体废弃物的工序 (或设备)见表 3。
据 统计，我国每生产 1t 合格铸件，大约要排放粉尘 50 kg ，废气 1000～2000m3，废砂 1.0～1.3t，废渣 300kg。整个铸造行业 2006 年排放污染物总量约为:粉尘 150 万 t，废气 300～600 亿m3，废砂 3000 万 t，废渣 900 万 t，是一些工业发达国家排放量的 10 倍。
2.3 节能、减排方面与发达国家的差距
专 家指出，我国采用小型或短炉龄冲天炉熔炼浇注的铸件达到 60%以上, 平均能源消耗的利用率低于30%，而铸造企业节能减排的投资仅占其设备总投资的 5%～8%，相当于工业发达国家的 1/4。个别企业炉气烟尘自由排放，严重污染环境。部分国家生产每吨铸件的平均能耗情况见表 4 是。我国和德国有关铸造车间粉尘排放（都经除尘过滤）的标准值比较见表 5。
由 表 4 分析比较可以看出，中国每吨铸件的平均能耗比日本、德国、美国高出 1 倍，比英国也高出 20%。从表 5 中数据可以看出，中国的现行标准比德国低很多。美国、德国和日本等铸造工业发达、先进的国家通过铸造工业的相关政策和法规，限制污染和排放，鼓励企业积极 治理。
2.4 我国铸造业节能减排方面存在的问题
1）企业规模小
中 国报告网铸造行业分析师指明，我国铸造企业数量超过世界其他国家的总和，其企业的平均产量却远低于发达国家，甚至低于一些发展中国家水平。目前这种状态正 在逐步得到改善，我国铸造企业平均规模正逐步增大，但是目前仍然存在数量多、规模小的行业特点。由于生产量小，采用手工造型或简单的机械化造型，金属液的 熔化大多采用小型冲天炉（0.5～3.0t/h），每天平均熔化时间只有 3～4h。炉子刚刚达到温度就要打炉, 大量余热严重浪费。一般在环保节能方面的投入非常少（甚至没有投入）。
2）工艺装备落后
目 前，我国铸造设备制造厂通过技术引进、消化吸收、自主创新的方式生产的铸造装备，基本满足了国内高端铸件生产需求，但是工艺装备整体落后。一是由于企业规 模小、使用不了现代化的工艺装备；二是铸造企业经济实力较弱，很难实现扩大再生产投资新装备。除尘设备只是配置于生产工序的个别环节，如砂处理工部，熔化 工部等。车间整体配备除尘设备的铸造企业较少。车间有害气体的回收集中处理设备目前基本为空白，树脂砂造型、制芯、浇注等散发的气体弥漫于车间内，最后弥 散于大气。
3）铸造技术水平不高
近 年来，不少铸造企业加快了专业化步伐，致力于开发高新技术、自主技术绝窍的产品。专业化生产优越性得到进一步体现。我国大部分小型铸造企业缺乏必要的实验 室和检测手段，自主创新能力较低，只能应付当前生产，没有进一步提高、开发新产品的能力。近几年，铸造企业技术水平有较大提高，少数企业在国际竞争中取得 了明显优势，但绝大多数的铸造企业技术水平仍然不高。
4）人员素质不高
我国铸造行业的工作环境相对于其他较恶劣和艰苦，致使铸造企业的技术、管理人员缺乏，分布不均。基层工人素质难保证，一些企业自动化流水线的操作者未经培训上岗。由于人员素质平均水平较低，多数铸造企业只能生产技术含量低的产品，致使我国部分高端铸件产品只能依靠进口。
5）管理水平落后
目 前，部分大型骨干企业和极少数较先进的中小企业除外, 很多铸造企业的领导对国内外铸造业状况、现代铸造技术、现代企业管理等缺乏与时俱进的管理水平。因此很难提出有利于企业发展的明确目标和切实可行计划。严 重的是，许多铸造企业的负责人未将节能、减排转化成企业管理意思，落实到企业工作中。
3 我国铸造行业节能减排的措施
在 我国铸造行业“十二五”规划的知道下，继续保持铸造生产可持续、稳定增长，与国民经济发展同步，通过整合、兼并、重组及淘汰落后等措施和政策引导，限制盲 目扩张、重复建设，避免产能的严重过剩。有计划、有步骤地淘汰落后的铸造企业，推行“铸造企业准入条件”试点工作，进一步完善铸造行业准入制度保证我国铸 造行业由大变强的发展方向，建立造型、制芯、砂处理设备、熔炼设备、浇注设备、除尘环保设备和铸造检测设备等在内的龙头企业产业集群。将压力变机遇，促进 行业发展，实现结构调整，为此，中国报告网专家提出如下建议：
1）全国铸造产业集群体系建设、创新发展
示范基地建设。进一步完善铸造行业示范工程的评选、建设标准、运作模式、管理机制等相关文件。引导企业延伸产业链，增强产业园区综合配套能力。
2）在“十二五”期间加大我国铸造共性基
础 技术的研究，先进铸造技术的推广力度，推进新材料、新工艺的应用。采用冲天炉-电炉或电炉-电炉双联熔炼技术、推广低应力无时效技术和冷芯工艺、再生砂循 环利用、废热气综合利用和循环水和中水利用等，开展替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术等制约循环经济发展的技术瓶颈的关键技术研究。
3）建立铸造行业的节能减排与“绿色铸造”
清洁长效发展机制，指定鼓励铸造企业加大节能减排投入的相关优惠政策，提高行业节能减排意识。
4）加强组织领导，加大执法力度，健全考核机制。
5）国家创造条件，鼓励与世界先进铸造企业进行铸造技术交流和合作，引进世界先进的节能减排新方法、新工艺和新设备。
来源：湖北忠和冶金机械制造股份有限公司
