1、我國(guó)覆膜砂行業(yè)的發(fā)展情況

　　造型材料是用來(lái)制造鑄型（包括砂芯）材料的統(tǒng)稱，鑄造生產(chǎn)中使用的鑄型有砂型、金屬型、陶瓷型、石膏型、石墨型等。由于砂型鑄造的原材料價(jià)廉易得，鑄型制造簡(jiǎn)便，對(duì)鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝，應(yīng)用砂型生產(chǎn)的鑄件占應(yīng)用各種鑄型生產(chǎn)鑄件的 80%以上。

　　在砂型鑄造中，根據(jù)粘結(jié)劑的不同，又分為粘土砂型、水玻璃砂型和樹(shù)脂砂型，粘土砂所用材料價(jià)格便宜、造型方便、舊砂回用性好；但隨著鑄型精度、強(qiáng)度、復(fù)雜性、成品率等方面要求的提高，樹(shù)脂砂的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。覆膜砂屬于樹(shù)脂砂型的一種，與其它樹(shù)脂砂相比，具有以下特點(diǎn)：

　　（1）具有適宜的強(qiáng)度性能，對(duì)于高強(qiáng)度的殼芯砂，中強(qiáng)度的熱芯盒砂，低強(qiáng)度的有色合金用砂均能滿足要求。

　　（2）流動(dòng)性優(yōu)良，砂芯成型性好、輪廓清晰，能夠制造最復(fù)雜的砂芯，如缸蓋、機(jī)體等水套芯。

　　（3）砂芯表面質(zhì)量好，致密無(wú)疏松，可以少上或不上涂料, 就能得到較好的鑄件表面質(zhì)量。

　　（4）潰散性好，有利于鑄件清理，提高產(chǎn)品性能。

　　（5）砂芯不易吸潮，長(zhǎng)時(shí)間存放強(qiáng)度不易下降，有利于儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用。

　　（6）覆膜砂可作為商品供應(yīng)，使用單位具有較大的選擇余地。

　　（7）缺點(diǎn)是：成本相對(duì)較高，價(jià)格較貴，能耗較大；在造型、制芯及澆注過(guò)程中產(chǎn)生的刺激性氣味較大，在高溫、高濕季節(jié)長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)易結(jié)塊，影響使用等。

　　我國(guó)于 20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)始研究應(yīng)用鑄造用覆膜砂及殼芯工藝。至 80 年代中期有少數(shù)幾家工廠采用自制的覆膜砂用于殼芯生產(chǎn)。自此以后，鑄造用覆膜砂開(kāi)始作為商品推向市場(chǎng)。隨著原材料、制造設(shè)備和制造工藝的不斷改進(jìn)，鑄造用覆膜砂品質(zhì)不斷提高，生產(chǎn)成本下降。90 年代以來(lái)，其應(yīng)用得到了更迅速的發(fā)展，產(chǎn)品種類(lèi)不斷增多，并已形成系列化。

　　進(jìn)入 21 世紀(jì)，我國(guó)鑄造用覆膜砂行業(yè)的年產(chǎn)銷(xiāo)量已經(jīng)達(dá)到 90 萬(wàn)噸以上，特別適用于復(fù)雜薄壁精密的鑄鐵件（如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等）以及高要求的鑄鋼件（如集裝箱角和火車(chē)剎車(chē)緩沖器殼件等）的生產(chǎn)，可有效消除粘砂、變形、熱裂和氣孔等鑄造缺陷。

　　隨著鑄造用覆膜砂應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，不同鑄造工藝、不同材質(zhì)要求以及不同結(jié)構(gòu)的鑄件對(duì)覆膜砂提出了不同的性質(zhì)要求。按鑄造用覆膜砂性能特點(diǎn)，可將其分為干態(tài)和濕態(tài)兩大類(lèi)，其中干態(tài)類(lèi)包括普通類(lèi)、耐高溫類(lèi)、高強(qiáng)度低發(fā)氣類(lèi)、易潰散類(lèi)、離心鑄造類(lèi)、激冷類(lèi)；覆膜濕態(tài)類(lèi)包括機(jī)械和手工兩種。鑄造用覆膜砂種類(lèi)及適用范圍如下：

　　由于我國(guó)鑄造用覆膜砂生產(chǎn)工藝已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)品性能可滿足多領(lǐng)域的用砂需求，其未來(lái)市場(chǎng)需求量會(huì)繼續(xù)增大。然而，隨著節(jié)能減排、健康安全等“綠色鑄造”理念在鑄造行業(yè)日益得到強(qiáng)化，鑄造用覆膜砂的持續(xù)發(fā)展面臨著污染排放和廢物處理兩項(xiàng)重大問(wèn)題，未來(lái)鑄造用覆膜砂迫切需要發(fā)展低污染覆膜砂和解決廢（舊）砂再生問(wèn)題。

　　2、我國(guó)廢（舊）砂再生行業(yè)的發(fā)展情況

　　鑄造行業(yè)是制造業(yè)中的基礎(chǔ)行業(yè)，各行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)鑄件，2014 年我國(guó)各類(lèi)鑄件總產(chǎn)量約 4,620 萬(wàn)噸，仍是世界第一鑄造大國(guó)。但是，我國(guó)每生產(chǎn)一噸合格鑄件將產(chǎn)生 1.20 噸廢砂，一些大型鑄造企業(yè)年排放鑄造廢（舊）砂達(dá) 10萬(wàn)噸。而在企業(yè)排放大量鑄造廢（舊）砂的同時(shí)，企業(yè)需向生產(chǎn)線補(bǔ)充等量的原砂以維持生產(chǎn)線運(yùn)行，每年全國(guó)由此造成的原砂采購(gòu)成本和運(yùn)輸成本達(dá)百億元，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，也給我國(guó)的資源和環(huán)境帶來(lái)巨大壓力。

　　早在 1922 年英國(guó)人開(kāi)始了廢（舊）砂再生的研究，主要對(duì)粘土砂進(jìn)行篩分去除殘?jiān)�，破碎及抽風(fēng)分離殘留物及粉塵，這種再生設(shè)備簡(jiǎn)單，再生效果有限。上世紀(jì) 40 年代美國(guó)研制了燒結(jié)再生。后來(lái)，日本改進(jìn)了這些再生裝置，使再生設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和有效，得到了廣泛使用。

　　我國(guó)廢（舊）砂再生技術(shù)起步較晚，19 世紀(jì) 50 年代后期開(kāi)始研制工作，對(duì)干法氣力再生及水力旋流器濕法再生都進(jìn)行了試驗(yàn)研究，70 年代研制了加熱沸騰再生裝置及水暴清砂再生裝置，80 年代研制了機(jī)械離心式、搓擦式再生機(jī)等成套設(shè)備。到目前為止，我國(guó)廢（舊）砂再生設(shè)備已有十多個(gè)品種，但是在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上完全可行且較為成熟的設(shè)備仍然較少。

　　目前，美國(guó)鑄造廢砂的再生回用率可達(dá) 60-70%，日本鑄造廢砂的再生回用率可達(dá) 80-85%，而我國(guó)僅有 20-30%的廢（舊）砂被再生回用，其余大部分廢（舊）砂作為廢棄物用于建筑填坑和被排放到河川、山谷。據(jù)此推算，2014 年我國(guó)僅有約 1,000 萬(wàn)噸的廢（舊）砂被再生回用，約 4,000 萬(wàn)噸的廢（舊）砂未再生回用而作為廢棄物處置。因此，鑄造廢（舊）砂的處理和再利用已成為我國(guó)當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)低成本、高性能，尤其是針對(duì)混合廢（舊）砂的再生技術(shù)、設(shè)備及系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排和我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)綠色化生產(chǎn)的緊迫要求與必然趨勢(shì)。

　　3、覆膜砂及廢（舊）砂再生行業(yè)需求狀況

　　覆膜砂及廢（舊）砂再生的市場(chǎng)需求水平取決于下游應(yīng)用行業(yè)發(fā)展情況，鑄造用覆膜砂是應(yīng)用于鑄造造型過(guò)程，下游行業(yè)的持續(xù)發(fā)展將促進(jìn)覆膜砂及廢（舊）砂再生行業(yè)的發(fā)展，并帶動(dòng)廢（舊）砂再生市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大。

　　（1）鑄造等下游行業(yè)發(fā)展情況

　　①鑄造市場(chǎng)發(fā)展情況

　　鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的位置，其發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)實(shí)力。近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行，在巨大的市場(chǎng)需求和良好的國(guó)家大環(huán)境下，我國(guó)鑄造行業(yè)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著汽車(chē)、鐵路交通、航空航天等重要行業(yè)對(duì)高性能優(yōu)質(zhì)鑄件需求的不斷提高，我國(guó)鑄造產(chǎn)品的市場(chǎng)需求規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界鑄造大國(guó)之一。

　　全球 2005 年和 2015 年鑄件產(chǎn)量分別為 8,574.11 萬(wàn)噸10和 10,410 萬(wàn)噸11。2005 年我國(guó)鑄件產(chǎn)量為 2,442 萬(wàn)噸，到 2016 年增加至 4,720 萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)復(fù)合年增長(zhǎng)率 6.17%。

　　根據(jù)《鑄造行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，“十三五”期間我國(guó)鑄件產(chǎn)量將進(jìn)入中低速增長(zhǎng)階段，預(yù)計(jì)年平均增長(zhǎng)率在 3%左右。到 2020 年，我國(guó)鑄件產(chǎn)量約5,517 萬(wàn)噸。

　　近年來(lái)，我國(guó)鑄件的用途日益廣泛，已運(yùn)用到汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)/農(nóng)機(jī)、礦冶/重機(jī)、鑄管及鑄件、工程機(jī)械、機(jī)床/工具、軌道交通、電力、紡織、船舶等眾多行業(yè)。其中，汽車(chē)的鑄件消費(fèi)量在總鑄件消費(fèi)量的占比最大，2010 年該比例為 24.24%，2016 年該比例上升至 29.87%。

　　從我國(guó)汽車(chē)保有量來(lái)看，2003 年以來(lái)，中國(guó)的千人乘用車(chē)保有量已經(jīng)增長(zhǎng)了五倍之多，中國(guó) 2015 年每千人乘用車(chē)平均保有量約為 124.35 輛，這一數(shù)字也遠(yuǎn)低于 OECD 國(guó)家的平均水平（經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織成員國(guó) 2009 年每千人乘用車(chē)平均保有量已達(dá) 456 輛）。這一較低的保有率意味著中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)仍有進(jìn)一步增長(zhǎng)的潛力。基于中國(guó)龐大的人口基數(shù)、持續(xù)的城市化進(jìn)程和不斷增長(zhǎng)的消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)力這些因素，中國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)很可能在未來(lái)幾年持續(xù)快速增長(zhǎng)。

　　另外，近年來(lái)發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各種產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間巨大，特別是發(fā)展中國(guó)家的汽車(chē)行業(yè)更是異軍突起，像印度、泰國(guó)等發(fā)展中國(guó)家汽車(chē)工業(yè)近年的銷(xiāo)售量與產(chǎn)量都很高。此外，許多發(fā)展中國(guó)家都制訂了支持汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求量，而其國(guó)內(nèi)產(chǎn)品產(chǎn)量無(wú)法滿足需求，需要大量進(jìn)口。中國(guó)鑄件走上國(guó)際化道路，不僅可以擴(kuò)大中國(guó)鑄造行業(yè)的影響力和市場(chǎng)規(guī)模，還有利于拉動(dòng)對(duì)覆膜砂等相關(guān)鑄造材料的需求。

　　（2）鑄造行業(yè)對(duì)覆膜砂和廢（舊）砂再生的需求分析

　　①鑄造市場(chǎng)對(duì)鑄造用覆膜砂的需求

　　隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和出口鑄件的增多，鑄造用覆膜砂的需求量不斷擴(kuò)大。我國(guó)各類(lèi)鑄件的需求中，汽車(chē)占比最大，且汽車(chē)對(duì)鑄件的要求也非常高，一般一臺(tái)汽車(chē)總重量的 20-25%為鑄件，最典型的鑄件有：缸體、缸蓋、變速箱殼、進(jìn)排氣管、曲軸和凸輪軸、活塞等，其中缸體和缸蓋是屬于使用砂芯最多的鑄件之一。

　　據(jù)不精確統(tǒng)計(jì)，組裝一臺(tái)經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)其鑄件所需覆膜砂在 50kg左右，根據(jù)我國(guó)各年汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)量可以保守估算出我國(guó)各年汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所需覆膜砂總量。下圖為估算的 2008 年-2015 年我國(guó)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)對(duì)覆膜砂的需求量，從圖中可以看出，2008 年和 2015 年該需求量從 45.08 萬(wàn)噸增長(zhǎng)至 109.25萬(wàn)噸，五年時(shí)間翻了一倍多。

　　②鑄造市場(chǎng)廢（舊）砂的再生需求

　　我國(guó)每年產(chǎn)生的鑄造用廢砂量可以根據(jù)砂型鑄件占總鑄件比例和生產(chǎn)單位砂鑄件平均產(chǎn)生的廢砂量進(jìn)行估算。下圖為2010年-2014 年我國(guó)廢砂生成量，其中，砂型鑄件占總鑄件比例取 80%，生產(chǎn)單位砂鑄件平均產(chǎn)生的廢砂量按 1.2噸計(jì)。從圖中可以看出，我國(guó)鑄造廢砂產(chǎn)量正逐年增加，2014 年已達(dá) 5,174 萬(wàn)噸，預(yù)計(jì) 2020 年將突破 6,000 萬(wàn)噸。

　　目前這些鑄造廢砂的再生利用率還不到 30%，隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)對(duì)固定廢棄物排放要求的日益提高，鑄造廢砂再生利用的市場(chǎng)需求空間較大。