30中国铸造行业节能减排政策研究

发布时间：2016-10-20 16:10

本文关键词：中国铸造行业节能减排政策研究，由笔耕文化传播整理发布。

Vol.30No.3Mar.2009；铸造技术；FOUNDRYTECHNOLOGY；399；今日铸造Today’sFoundry；中国铸造行业节能减排政策研究；黄天佑,范琦,张立波,温平,邵瑛,张树藩；(中国铸造协会,北京100048)；摘要:分析中国铸造行业的能源消耗和废弃物排放现状；中图分类号:TG2文献标识码:A文章编号:100；StudyontheP

Vol.30No.3Mar.2009

铸造技术

FOUNDRYTECHNOLOGY

399

今日铸造　Today’sFoundry

中国铸造行业节能减排政策研究

黄天佑,范　琦,张立波,温　平,邵　瑛,张树藩

(中国铸造协会,北京100048)

摘要:分析中国铸造行业的能源消耗和废弃物排放现状,对比与发达国家的差距。指出企业规模小,人员素质低,工艺装备、铸造技术和管理水平落后是造成中国铸造行业高能耗、高污染的原因。提出推进中国铸造行业节能减排工作的建议。关键词:铸造;节能减排;政策

中图分类号:TG2　　文献标识码:A　　文章编号:100028365(2009)0320399205

StudyonthePoliciesofEnergySavingandEmissionReducing

ofChineseFoundryIndustry

HUANGTian2you,FANQi,ZHANGLi2bo,WENPing,SHAOYing,ZHANGShu2fan

(ChinaFoundryAssociation,Beijing100048,China)

Abstract:ThepaperisanalysedthestatusofenergyconsumingandrejectsletoutinChinafoundry

field,andispointedoutthedifferentbetweenChinaanddevepledcountrise.Thekeyreasonofthebadstatusisthat,thefirstistoosmallscaleofenterprises,secondispooreducationofworkersandthethirdisunadvancedequipmenttechnologyandmanagement.Intheendadviceontechnologyimprovementandpolicyestablishmentisgiven.

Keywords:Foundry;EnergySavingandEmissionReducing;Policy　　中国提出在“十一五”期间,单位国内生产总值能耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。据统计,每年全国铸造生产消耗的焦炭、电、天然气等能源折合标准煤约2000万t,占机械工业总能耗的25%～30%。每年排放废砂、废渣等固体废弃物约4000多万t,废气约300～600亿m3。节能减排是铸造行业当前的紧迫任务,必须加大力度开展工作。

1　中国铸造业的能源消耗和废弃物排放现状1.1　企业规模和铸件产量

中国现有铸造企业约3万家,平均每一企业的铸件年产量约为1000～1100t,只是工业发达国家的1/4～1/9。

2007年中国铸件总产量达到3127万t,约占世界铸件总产量的30%。其中铸铁件、铸钢件的产量约占90%,各类材质铸件的产量见表1。

表1　2007年我国各类铸件产量

Tab.1　CastingyieldofChinain2007

铸件种类产量/t占总产量比例(%)

灰铸铁

1546017549.44

球墨铸铁

769839624.62

可锻铸铁

5353161.71

铸钢

404750512.94

铜合金

5712801.83

铝镁合金

27400758.76

锌合金

2168830.69

总计

31269631100.00%

　　注:香港地区、台湾地区铸件产量未列入表中

1.2　铸造行业的主要能源消耗

铸造行业的能耗主要包括焦炭、电、油、天然气;所

占的比例为:焦炭50%、电32%、油和天然气18%。

铸造企业生产过程消耗能源的主要工艺过程和设备有:①金属的熔炼:②热处理及型壳焙烧炉;③热法

制芯;④清理;⑤铸造设备等。

铸造生产中熔炼的能耗占70%左右,而冲天炉是金属熔炼的主要设备,是能源消耗的“第一大户”。我国目前使用的冲天炉70%小于5t/h,大于15t/h的冲天炉比例≤1%。冷风冲天炉是主要炉型,富氧热风冲天炉只是

在个别企业使用。冲天炉的热能利用率普遍较低。1.3　主要废弃物排放

铸造行业的废弃物主要有:废砂、废渣、粉尘、废气等,不同铸造工艺产生的主要废弃物情况见表2,不同

收稿日期:2009201220;　　修订日期:2009202206

作者简介:黄天佑(19462　),福建莆田人,清华大学教授.中国铸造协会

副理事长.主要研究方向:铸造工艺与造型材料.

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铸造工艺产生有害气体的工序(或设备)见表3。

表2　不同铸造工艺固体废弃物排放情况

Tab.2　Solidwastedisposalofdefferentcastingprocess

项目砂型铸造熔模铸造有色铸造离心铸造主要

废旧砂

废型壳

废油

废砂、废渣次要冲天炉废渣、粉尘炉废渣、粉尘废水、粉尘粉尘

()

表3　不同铸造工艺中产生有害气体的工序(设备)

Tab.3　Procedare(Egaipment)ofharmfulgasgeneratingof

defferentcastingprocess

主要冲天炉焙烧燃料熔炉、电炉

高炉、电炉次要制芯、浇注制壳、熔化

浇注浇注其它

清理

　　据统计,我国每生产1t合格铸件,大约要排放粉

尘50kg,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　节能、减排方面与发达国家的差距

中国60%以上的铸件是由小型或短炉龄冲天炉熔炼浇注的,平均能源利用率不足30%,而我国的铸造企业在节能减排方面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。一些企业炉气烟尘自由排放,污染严重。表4是一些国家平均生产每吨铸件的能耗情况,表5是我国和德国有关铸造车间粉尘排放的标准比较(都是经过除尘器后的排放值)。

表4　一些国家平均生产每吨铸件的能耗

Tab.4　Averageenergyconsumptionofpertorcasting

国家日本

德国

美国

英国

中国

能耗/(kgce/t)

334

356

364

536

670

表5　德国和中国关于铸造车间粉尘排放的标准比较

Tab.5　ComparisoningermanwithChinaforpowderdust

disposalstandard

铸造车间位置德国技术标准

中国标准

/(mg/Nm3)

冲天炉/感应电炉/电弧炉

5150铁液转运/浇注5150砂处理车间/砂冷却2080落砂/铸件冷却器2080抛丸/铸件清理2080铸件打磨2080制芯车间

　　由表4可以看出,中国每吨铸件的能耗比日本、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、德国和日本这些铸造工业发达、先进的国家都有铸造工业的相关政策和法规,一方面限制污染和

排放,一方面鼓励企业积极治理。

3　造成我国铸造业高能耗、高污染的原因分析3.1　企业规模小

中国铸造厂数量多、规模小。由于生产量小,采用手工造型或简单的机械化造型,铁液的熔化大多采用小型冲天炉(0.5～3.0t/h),而且每天熔化铁液的时间只有2～3h。炉子刚刚达到温度就要打炉,大量余热白白浪费。一般在环保节能方面的投入很少(甚至没有投入)。3.2　工艺装备落后

工艺装备落后有2方面含意:一是企业规模小、使用不了现代化的工艺装备;二是铸造厂经济脆弱,无能力去投资新装备。除尘设备也一般只用于砂处理工部,车间或落砂清理工部等地方配备除尘设备的铸造厂较少。对于车间有害气体的回收集中处理设备目前还是空白,所以树脂砂造型、制芯、浇注等散发的气体弥漫在车间里。

3.3　铸造技术水平低

很多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。

3.4　人员素质较低

我国铸造技术、管理人员不但缺乏,而且分布不均。工人素质更难保证,一些工厂甚至在自动化流水线上也使用没经培训的临时工。由于人员素质较低,多数铸造厂只能生产技术含量低的产品。3.5　企业管理落后

除一些大型骨干企业和极少数较先进的中小企业的领导外,很多铸造厂的领导对国内外铸造业状况、现代铸造技术、现代企业管理等缺少了解。因此对企业发展提不出明确的目标和切实可行的计划。许多铸造厂的负责人还没把节能、减排放到重要的议事日程上。4　推进我国节能减排工作的主要技术措施建议4.1　提高铸件质量

铸件报废造成重复生产,造成能源消耗,因此,提高铸件的合格率是最大的节能。

根据统计计算,铸件优良品率每提高1%,每吨钢液可多生产约6～8kg的优良品铸钢件,节电10～15kW

h;而每吨铁液可多生产约8～10kg优良品

铸铁件,节约焦炭6～8kg。铸件重量每减轻1%,降低能耗约1%～2%。因此,为节约能源,应该做到:①在铸件工艺设计时应优先考虑采用近净形铸造工艺技术(如熔模铸造、金属型铸造、半金属型铸造和低压铸

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黄天佑等:中国铸造行业节能减排政策研究

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造等),提高铸件外观质量和尺寸精度,减少机加工余量;②增加检测仪器,采用先进检测手段,将铸件质量问题消灭在萌芽之中,减少或避免加工废品,减少铸件返修或焊补等。

4.2　改造落后设备、推广使用节能减排设备

建议在铸造企业中推广使用:

(1)大吨位、热风、长炉龄、富氧送风冲天炉,配以完善的炉气处理设备。

(2)使用保温性能好的热处理、型壳焙烧炉。

(3)水玻璃砂和粘土旧砂的再生设备。(4)节能的电磁感应熔化设备。(5)车间作业环境的除尘、消音设备。

(6)用冷芯盒工艺代替热芯盒等加热硬化的制芯工艺。

(7)铸件的余热热处理工艺。

以冲天炉为例,生产效率10t/h与3t/h的冲天炉的能耗和废弃物排放对比见表6。

表6　10t/h与3t/h冲天炉能耗对比

Tab.6　Comparisonin10t/hcupalawith3t/hcupalafor

energyconsumption

10t/h3t/h1每次开炉需底焦量/kg1000～1500500～7002每年开炉200次,每次8小时,生产铁液量/t

1600048003200次开炉需底焦量/t

200～300100～1404

完成10000t铁液需底焦量138～206

208/t

～291

用10t/h冲天炉完成

10000t铁液,比较3t/h

70～85

5冲天炉可节约底焦量/t折合人民币(焦炭3500元/t)/万元

24.5～30.0610000t铁液排放烟尘量/t

20～3131～43

用10t/h冲天炉完成

10000t铁液,比较3t/h

11～12

冲天炉可减少烟尘排放/t

　　注:①根据对100家产量在1万t/年铸铁件的企业的调查结果得

出的数据。

②每次开炉结束,可回收部分残焦未计入。

若将全国1500台5t/h以下的冷风冲天炉改造为10t/h以上的水冷长炉龄热风冲天炉,每年可节约焦炭18.6万t,减少烟尘排放2.76万t。4.3　提高企业的铸造技术水平

在铸造生产中,铸件成品率(即最终成品铸件重量与投入的金属炉料重量之比)是反映企业综合技术管理水平的指标,其涵盖了铸件工艺出品率、综合废品率,以及合金烧损、铁豆、飞边、磨削等损耗。各企业都

应不断改进工艺设计,强化现场管理,在获得优质铸件

的条件下,提高工艺出品率(反映铸造技术水平),以提高劳动生产率和金属利用率。

要重视和加强对铸造企业内各类人员的培训,中国铸造协会要在现有教育培训工作委员会工作的基础上,与地方协会和企业合作建立更广泛、更多样化的技术培训网络,学习美国、日本、德国等发达国家在培训铸造技术人才的经验。

5　对推进我国铸造业的节能减排工作的政策建议5.1　加快产业结构调整

对我国铸造产业结构进行调整,首先是要实现经济规模生产,并在此基础上提高铸造企业的专业化、铸件的商品化水平,这也是目前世界铸造业发展的总体趋势。从现在开始到2020年,使我国的铸造厂家从现在的约30000家减少到10000家或更少。为了做好行业调整工作,还要在行业中发现、扶植在自主创新、节能减排、清洁生产、铸件质量、企业效益等方面做得好的典型企业。宣传典型,促进发展一批具有一定技术水平、具有国际竞争力、商品化、专业化、规模化的铸造骨干企业,并能承担起国务院提出的16项成套装备所需的高质量、高难度铸件的开发和生产。利用增值税优惠政策,支持这类企业的节能减排技术改造。

要在2年内结合相关行业标准的制定,提出我国铸造企业的准入制度,设定行业准入的门槛,特别是相关节能减排的标准。

5.2　建立鼓励铸造企业加大节能减排投入的相关优惠政策

我国铸造业的工艺技术、管理、装备水平,产品技术含量(附加值)、生产效率、各项经济指标、作业环境、从业人员待遇等方面,又与我国其它行业存在较大的差距,如果没有国家优惠政策的支持,单靠企业本身的效益和积累,很难投入足够的经费进行节能减排的技术、设备改造。需要国家继续给予铸造企业更多优惠政策,以便进一步调整产业和产品结构,更有力地促进中国铸造生产的专业化、商品化和规模化,不断降低能耗,加大环境治理力度。坚持“扶优扶强、促进技术进步的原则”,享受增值税优惠政策的企业在生产设备、生产工艺、技术水平和环境治理方面应有较高的先进性,使这项政策起到支持先进企业、淘汰落后企业的作用,促进行业的技术进步和有序竞争。建议在“十一五”期间对铸造企业引进先进的冲天炉炉气处理系统、燃气铝合金熔化炉、热法旧砂再生系统等设备给予免税优惠。

建议国家发展改革委员会尽快就以下2个项目立项组织公关,给予资助:①冲天炉先进炉气回收处理系统(包括燃烧室、热交换器、半干法除尘);②铸造车间

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排放有害气体回收处理系统(包括消失模铸造、煤粉粘土砂浇注工位的废气回收)。

5.3　利用税收等政策加快淘汰能耗高、污染严重的设备

实行节能环保项目减免企业所得税及节能环保专用设备投资抵免企业所得税政策。对节能减排设备投资给予增值税进项税抵扣。研究开征环境税。研究促进新能源发展的税收政策。实行鼓励先进节能环保技术设备进口的税收优惠政策。加快淘汰铸造厂高耗能、高污染的设备。2年内由中国铸造协会组织专家和相关企业提出具体清单和实施办法。建议逐步取消或降低出口低档铸件企业的出口退税。具体铸件的档次标准由中国铸造协会组织相关专家制定。5.4　提高全行业的节能减排意识、加大执法力度

中国铸造协会和地方铸造协会要配合地方政府的环保部门,加强对铸造企业的节能减排工作的检查,对于严重耗能又铸件质量差、污染严重的企业进行黄牌警告,或是勒令关闭。对于耗能大、污染严重的出口铸件生产企业取消其出口退税的优惠。

建议在中国铸造协会成立节能减排工作委员会,制定行业节能减排工作规划及具体方案、组织实施方案的论证及验收监督工作、负责与政府相关部门的沟通、协调与各地铸协和企业的合作、组织铸造行业的节能减排共性、重大攻关课题的立项。

5.5　建立我国铸造行业能源消耗和废弃物排放的行

业新标准

依据《“十一五”国家标准化发展规划纲要》,我国铸造标准化工作将紧紧围绕经济结构战略性调整的要求,进一步提高传统产业的标准化水平,保证经济平稳快速的发展,优先保证与可持续性发展相关的铸造环保、节能、原材料消耗等重点领域的标准制修订工作。加快标准更新速度,强化标准化服务,提升我国铸造标准水平。要制定《铸造企业综合评价标准》,这个标准将对铸造企业应达到的设计规模、生产能力、劳动生产率、生产工艺、质量控制能力、质量管理水平、产品质量等级、环境保护、节能措施、员工的职业安全健康、承担社会责任的能力等方面进行综合评价。这一标准也为将来实施IS026000:2008企业社会责任标准做过渡性准备工作。

其它要制定的铸造行业节能减排、资源节约及综合利用的相关国家标准主要有:①铸造用再生硅砂;②铸造冲天炉烟尘排放限量;③铸造车间粉尘排放限量;④冷芯盒制芯工序有害气体排放限量;⑤铸造冲天炉能耗评定;⑥砂型干燥炉能耗评定;⑦铸造企业综合评价标准;⑧铸件缺陷修补技术规范;⑨铸造熔化电炉能耗评定;⑩铸造固体废弃物排放控制。

《铸造企业综合评价标准》可作为我国铸造行业实施准入制度的基础性指导文件,在此之后要尽快制定

铸造清洁生产标准,这个标准将从生产工艺、质量控制、环保等多个方面规范进入行业的企业生产行为,巩固行业准入的成果。

《铸造企业综合评价标准》只是对行业准入企业设定一个最低门槛,通过行业准入的企业,该如何规范企业生产,这就是《铸造企业清洁生产规范》所应当予以规定的内容,就是将消除污染作为企业发展的战略思想,从工厂设计开始,就要考虑到从原材料采购、各工序过程到最终的铸件出厂,都要控制直至消除污染物的产生,消除污染对作业环境、对操作者健康的影响。6　结论

我国铸造行业的节能减排工作任务紧迫,势在必行。采用恰当的节能减排技术措施和建议政府制定鼓励节能减排、制约污染的政策是推进我国铸造业节能减排工作的有效途径。本课题在充分调研的基础上向国家提出了5项政策性建议:①加快产业结构调整,实行准入制度;②建立鼓励铸造企业加大节能减排投入的相关优惠政策;③利用税收等政策加快淘汰能耗高、污染严重的设备;④提高全行业的节能减排意识、加大执法力度;⑤建立我国铸造行业能源消耗和废弃物排放的行业新标准。

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