1铸造行业的节能减排现状及对策分析.pdf

2010中国铸造活动周论文集

铸造行业的节能减排现状及对策分析*

李元元1，陈维平1，黄丹2，罗杰1，柳哲1，陈永成3，刘启平4，苏仕方5
（1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640；
2.河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454003；
3.中天创展球铁有限公司，广东佛山528313；4.广东省韶铸集团有限公司，广东韶关512031；
5.沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110022）

摘要：本文对目前世界主要国家的铸造行业的节能减排现状及各自的对策进行了回顾。铸造行业作为耗

能和污染物（特别是CO2）排放的主要部门，其节能减排受到了各国政府和业内人士的广泛关注。世界各
国的学者和工程技术专家针对铸造行业的节能减排潜力进行了多方位的分析与预测，并提出了各种分析
模型。各国的主要对策集中在制定针对性政策和开发清洁高效生产技术。同时，本文还说明了目前中国
铸造行业在节能减排方面与世界其他国家的异同，指出了今后发展的方向。
关键词：节能；减排；铸造

随着举世瞩目的联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕，揭开了发展低碳经济的宏伟序幕。
许多国家公布了其碳减排目标，中国政府也承诺到2020年单位GDP碳排放比2005年减少40%至45%[1]。
低碳经济以低能耗、低排放、低污染为特征实践着经济社会可持续发展的目标。但是，发展中国家
的经济发展又必将经过较高能耗和污染排放的发展阶段，这是产业结构所决定的。例如正处于经济快速
增长时期的中国，其增长有很大一部分是由高耗能、高污染的第二产业带来的。据了解，中国的温室气
体排放量已居世界第二。事实上，中国非常重视节能减排，从1990年到2005年，中国的实际温室气体
排放量已经降低了46%左右。而截至2009年上半年的统计，中国单位GDP能耗又在2005年基础上累计降
低13%，有望实现到2010年单位GDP能耗在2005年基础上降低20%左右的目标。这意味着中国在2006-
2010年期间少排放的二氧化碳总量将达到15亿吨以上[2]。
中国不具备像美国一样推行“消碳”高端技术的经济水平，因为这需要很大的投入；也不可能通过
降低产量来实现“低碳”。但可以从节约能源的角度来减少排放。针对中国的国情，发展低碳经济在技
术层面上可以从两个方面着手：节约能源、提高能效（间接减排二氧化碳）和采用低排放生产技术与设
备等（直接减排）。
中国虽然已经成为世界铸造大国，产量居世界首位，有数据表明，2009年中国铸件年产量3,530万
吨，已连续10年世界第一，但从综合质量、材质结构、成本、能耗、效益和清洁生产等方面看远非铸造
强国[3]。中国铸造也与国际先进水平的差距何在，铸造业将走向何方，影响铸造产品质量的许多问题有待
关心“中国制造”的人们去思考。
1铸造生产能耗现状及节能潜力分析
铸造生产要耗用大量的能源，同时又产生大量的废弃物。铸造行业是消耗能源的重点行业，也是对
环境影响较大的行业之一。特别是中国，钢铁产业的能耗是相当巨大的。2008年当年的铸件总量为
3,350万吨，其中铸铁2510万吨，铸钢460万吨，有色380万吨；2009年铸件总量上升至3530万吨，
其中铸铁2630万吨，铸钢480万吨，有色铸件420万吨。其中统计数字显示2007年左右，中国合格铸
铁件生产的平均能耗为830Kgce/吨，而同期日本的数据为334Kgce/吨，德国356Kgce/吨，美国

*基金项目：中国广东省重大科技专项（节能减排与可再生能源）计划资助2008A080800022

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364Kgce/吨，英国536Kgce/吨[3]，如图1所示，中国铸铁件生产的平均能耗时发达国家的二倍多。不
过，经过努力，2009年的统计数据显示，中国合格铸铁件生产的平均能耗已经降至610Kgce/吨。采取一
切可能的对策，大力促进铸造行业节约资源，降低能耗，环境友好，实现可持续发展，是我们铸造工作
者当前和今后相当长时期内的重要工作。

700610
600536

500
356364
400334

300

200

100

0
China＊JapanGermanU.S.U.K.

图1五个国家铸铁件生产平均能耗比较
Figure1Averageenergyconsumptionincastironproductioninfivecountriesin2007(*datain2009)

1.1铸造生产能耗现状
铸造生产能耗的主要环节有以下几个方面[4]：
（1）金属的熔炼：包括铸铁、铸钢、有色合金等金属的熔炼过程；采用的设备包括冲天炉、各种电
炉、焦炭炉。使用的能源形式主要为煤炭、焦炭、电力，以及燃油和天然气等。
（2）热处理及型壳焙烧：包括铸钢、铸