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        中國鑄造行業節能減排現狀分析與措施研究

        首頁    中國鑄造行業節能減排現狀分析與措施研究

        導 讀:中國鑄造行業節能減排現狀分析與措施研究。鑄造行業的主要能耗包括焦 炭、電、油、天然氣,其所占比例約為:焦炭 50 %、電 32 %、油和天然氣 18%。生產過程中消耗能源的主要工藝過程和設備為:金屬的熔煉、熱處理及型殼焙燒爐、熱法制芯、清理和鑄造設備等。

         

        資訊來源:湖北忠和冶金機械制造有限公司

         


         

                       近年來我國新建鑄造企業基本發展方向為高端、規模、節能和“綠色環?!?。鑄造企業平均規模正逐步擴大,原輔材料商品化程度大幅度提高,企業技術水平有較大提高,鑄件質量明顯提高,基本滿足了國內高端鑄件生產的需求,依靠進口的高端關鍵零部件鑄件已實現國產化。

         

                中 國報告網鑄造行業分析師指出,國內鑄造設備制造廠通過技術引進、消化吸收、自主創新的方式生產鑄造裝備,出口量呈逐年增加的態勢。鑄造模具制造業快速發 展,部分復雜鑄件的模具均由國內制造。浙江象山、江蘇無錫等地已形成了鑄造模具的制造中心。鑄造企業的專業化生產水平進一步提升。鑄造行業節能減排、健 康、安全等“綠色鑄造”理念日益強化。通過地方政府的大力扶持和幫助,鑄造產業集群建設積極推進,開始了鑄造零部件專業化、規?;倪M程。如廣東省高要 “中國壓鑄產業集群示范基地”、安徽省寧國“中國耐磨鑄件之都”、 湖南省嘉禾“中國鑄造產業集群試點縣” 、河北省泊頭“中國鑄造之鄉”等。

         

                整 個“十五”至“十一五”期間中國鑄件產量增長了 2 倍。2010 年我國鑄件總產量到達 3960 萬噸,產值超過 4000 億元。各種規模鑄造企業約 3萬家,從業人員約 200 萬人。鑄件進出口呈現企穩回升狀態,我國每年鑄件出口量占總產量的8%左右。鑄件進口量逐步減少,只有極少數高端鑄件進口,占我國鑄件出口量的 1.5%。不過進入“十二五”后,鑄件產量增速放緩。

         

        1 我國鑄造行業發展目標

         

        1.1 經濟規模

         

                按 照我國鑄造行業十二五發展規劃,鑄件總產量年均增長為 6%,到 2015 年,鑄件總產量達到 5000 萬 t 以上,年銷售收入達到 7500 億元以上。企業數量鑄造企業數量將從 3 萬家減少到2 萬家左右;預計到 2020 年再減少到 1 萬家左右,最終企業數量保持在 1 萬家左右。企業平均規模從約 1100t/家增加到 2500t/家,預計 2020 年增至約 5000t/家。

         

        各主要行業相關的鑄件消費量目標,見表 1。

         

         

        1.2 合金種類

         

                我國鑄造行業規劃預計到 2015 年,球墨鑄鐵鑄件所占比例達到 35%以上,有色合金鑄件所占比例達到 20%左右,提升高性能合金應用比例。

         

        1.3 發展創新

         

                1)解決大型、高端及關鍵設備的零部件的鑄造技術,實現國產化率達 95%以上。如:大型水電、火電、核電、風電、船舶以及機械裝備等關鍵設備的零部件鑄件。

         

                2)實現軌道車輛、汽車和 3C 產品鋁、鎂合金等大型、復雜、高精度鑄件生產批量化。

         

                3)加快推進產業集群(鑄造工業園)建設,實施“百千萬工程”。

         

        1.4 節能減排

         

                1)大幅度降低鑄造能源消耗,30%左右的企業達到發達工業化國家的能耗水平。

         

                2)鑄造企業的廢物、廢氣排放必須達到國家標準或地方標準。

         

                3)節能減排目標:能耗降低 10%(單位產品能耗:0.54 噸標煤/噸合格鑄件),排污降低15%(2.0 噸二氧化碳(氮)等/噸合格鑄件)。

         

                4)舊砂再生回用率達 90%以上,35%鑄造企業達到《鑄造行業清潔生產標準》。

         

        2 鑄造行業節能減排分析

         

                據統計,我國每年鑄造生產消耗的焦炭、電、天然氣等能源折合標煤約 2000 萬 t,占機械工業總能耗的 25%~30%。每年排放的廢砂、廢渣等固體廢棄物約為 4000 多萬 t,廢氣約 300~600 億m3。節能減排成為鑄造行業當前的緊迫任務。

         

        2.1 主要能耗

         

                中 國報告網鑄造行業分析師葉少文表示,鑄造行業的主要能耗包括焦炭、電、油、天然氣,其所占比例約為:焦炭 50 %、電 32 %、油和天然氣 18%。生產過程中消耗能源的主要工藝過程和設備為:金屬的熔煉、熱處理及型殼焙燒爐、熱法制芯、清理和鑄造設備等。鑄造生產中金屬熔煉的能耗占 70%左右,其中沖天爐是金屬熔煉的主要設備,也是能耗的“第一大戶”。我國目前使用的沖天爐生產能力小于 5t/h 所占比例約為 70%左右,大于 15t/h 的沖天爐所占比例≤1%。冷風沖天爐是主要爐型, 富氧熱風沖天爐只應用于個別企業。沖天爐的熱能利用率普遍較低,余熱大量浪費。

         

        2.2 主要廢棄物排放

         

                鑄造行業的主要廢棄物有廢砂、廢渣、粉塵、廢氣等,不同鑄造工藝生產過程排放的主要廢棄物有所不同。其不同鑄造工藝中固體廢棄物排放情況見表 2,排放氣體廢棄物的工序 (或設備)見表 3。

         


         

                據 統計,我國每生產 1t 合格鑄件,大約要排放粉塵 50 kg ,廢氣 1000~2000m3,廢砂 1.0~1.3t,廢渣 300kg。整個鑄造行業 2006 年排放污染物總量約為:粉塵 150 萬 t,廢氣 300~600 億m3,廢砂 3000 萬 t,廢渣 900 萬 t,是一些工業發達國家排放量的 10 倍。

         

        2.3 節能、減排方面與發達國家的差距

         

                專 家指出,我國采用小型或短爐齡沖天爐熔煉澆注的鑄件達到 60%以上, 平均能源消耗的利用率低于30%,而鑄造企業節能減排的投資僅占其設備總投資的 5%~8%,相當于工業發達國家的 1/4。個別企業爐氣煙塵自由排放,嚴重污染環境。部分國家生產每噸鑄件的平均能耗情況見表 4 是。我國和德國有關鑄造車間粉塵排放(都經除塵過濾)的標準值比較見表 5。

         


         

                由 表 4 分析比較可以看出,中國每噸鑄件的平均能耗比日本、德國、美國高出 1 倍,比英國也高出 20%。從表 5 中數據可以看出,中國的現行標準比德國低很多。美國、德國和日本等鑄造工業發達、先進的國家通過鑄造工業的相關政策和法規,限制污染和排放,鼓勵企業積極 治理。

         

        2.4 我國鑄造業節能減排方面存在的問題

         

        1)企業規模小

         

                中 國報告網鑄造行業分析師指明,我國鑄造企業數量超過世界其他國家的總和,其企業的平均產量卻遠低于發達國家,甚至低于一些發展中國家水平。目前這種狀態正 在逐步得到改善,我國鑄造企業平均規模正逐步增大,但是目前仍然存在數量多、規模小的行業特點。由于生產量小,采用手工造型或簡單的機械化造型,金屬液的 熔化大多采用小型沖天爐(0.5~3.0t/h),每天平均熔化時間只有 3~4h。爐子剛剛達到溫度就要打爐, 大量余熱嚴重浪費。一般在環保節能方面的投入非常少(甚至沒有投入)。

         

        2)工藝裝備落后

         

                目 前,我國鑄造設備制造廠通過技術引進、消化吸收、自主創新的方式生產的鑄造裝備,基本滿足了國內高端鑄件生產需求,但是工藝裝備整體落后。一是由于企業規 模小、使用不了現代化的工藝裝備;二是鑄造企業經濟實力較弱,很難實現擴大再生產投資新裝備。除塵設備只是配置于生產工序的個別環節,如砂處理工部,熔化 工部等。車間整體配備除塵設備的鑄造企業較少。車間有害氣體的回收集中處理設備目前基本為空白,樹脂砂造型、制芯、澆注等散發的氣體彌漫于車間內,最后彌 散于大氣。

         

        3)鑄造技術水平不高

         

                近 年來,不少鑄造企業加快了專業化步伐,致力于開發高新技術、自主技術絕竅的產品。專業化生產優越性得到進一步體現。我國大部分小型鑄造企業缺乏必要的實驗 室和檢測手段,自主創新能力較低,只能應付當前生產,沒有進一步提高、開發新產品的能力。近幾年,鑄造企業技術水平有較大提高,少數企業在國際競爭中取得 了明顯優勢,但絕大多數的鑄造企業技術水平仍然不高。

         

        4)人員素質不高

         

                我國鑄造行業的工作環境相對于其他較惡劣和艱苦,致使鑄造企業的技術、管理人員缺乏,分布不均?;鶎庸と怂刭|難保證,一些企業自動化流水線的操作者未經培訓上崗。由于人員素質平均水平較低,多數鑄造企業只能生產技術含量低的產品,致使我國部分高端鑄件產品只能依靠進口。

         

        5)管理水平落后

         

                目 前,部分大型骨干企業和極少數較先進的中小企業除外, 很多鑄造企業的領導對國內外鑄造業狀況、現代鑄造技術、現代企業管理等缺乏與時俱進的管理水平。因此很難提出有利于企業發展的明確目標和切實可行計劃。嚴 重的是,許多鑄造企業的負責人未將節能、減排轉化成企業管理意思,落實到企業工作中。

         

        3 我國鑄造行業節能減排的措施

         

                在 我國鑄造行業“十二五”規劃的知道下,繼續保持鑄造生產可持續、穩定增長,與國民經濟發展同步,通過整合、兼并、重組及淘汰落后等措施和政策引導,限制盲 目擴張、重復建設,避免產能的嚴重過剩。有計劃、有步驟地淘汰落后的鑄造企業,推行“鑄造企業準入條件”試點工作,進一步完善鑄造行業準入制度保證我國鑄 造行業由大變強的發展方向,建立造型、制芯、砂處理設備、熔煉設備、澆注設備、除塵環保設備和鑄造檢測設備等在內的龍頭企業產業集群。將壓力變機遇,促進 行業發展,實現結構調整,為此,中國報告網專家提出如下建議:

         

                1)全國鑄造產業集群體系建設、創新發展

         

                示范基地建設。進一步完善鑄造行業示范工程的評選、建設標準、運作模式、管理機制等相關文件。引導企業延伸產業鏈,增強產業園區綜合配套能力。

         

                2)在“十二五”期間加大我國鑄造共性基

         

                礎 技術的研究,先進鑄造技術的推廣力度,推進新材料、新工藝的應用。采用沖天爐-電爐或電爐-電爐雙聯熔煉技術、推廣低應力無時效技術和冷芯工藝、再生砂循 環利用、廢熱氣綜合利用和循環水和中水利用等,開展替代技術、減量技術、再利用技術、資源化技術等制約循環經濟發展的技術瓶頸的關鍵技術研究。

         

                3)建立鑄造行業的節能減排與“綠色鑄造”

         

                清潔長效發展機制,指定鼓勵鑄造企業加大節能減排投入的相關優惠政策,提高行業節能減排意識。

         

                4)加強組織領導,加大執法力度,健全考核機制。

         

                5)國家創造條件,鼓勵與世界先進鑄造企業進行鑄造技術交流和合作,引進世界先進的節能減排新方法、新工藝和新設備。

         

        來源:湖北忠和冶金機械制造股份有限公司


        2018年9月9日 22:18
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