泵阀铸件行业能耗准入及节能措施探讨

杨兴华（浙江青田县能源监察大队，浙江 丽水 323900）

泵阀通过对油、气、水等工质的传递实现多种工况，是流体输送系统中的重要控制部件，广泛应用于石油化工、市政工程、冶金矿山、水利水电、交通运输、建筑五金、航空航天诸多行业，国内外市场需求旺盛。铸件行业是泵阀产业的基础，现已进入快速发展期。

我国虽是铸造大国，但并非铸造强国，全国阀门铸件总产量占世界总产量的4 3.2%，企业数量和产量居世界第一，企业平均年产量仅为发达国家的1/7～1/4，单位产品能耗却是发达国家的1.5～2倍，节能降耗空间巨大。

1 泵阀铸件行业“十二五规划”能耗要求

中国精密铸造协会受工信部在北京提出：到2 0 1 5年铸造企业数量将从3万家减少到2万家左右，到2 0 2 0年减少到1万家左右，同时，大幅度降低铸造能源消耗，3 0%企业达到发达工业化国家水平，在“十一五”基础上，节能减排目标达到能耗降低1 0%，实施“我国铸造行业准入条件”，关闭浪费资源企业，使泵阀铸件行业健康有序地发展。

比较“十一五”泵阀铸件行业情况，我们可以得出数据（见表1）。

表1

图1 冲天炉吨位占比（按每小时熔化量/吨划分）

2 泵阀铸件行业能耗准入标准

2.1 铸件综合能耗

2.1.1 提出计算方法

以单位铸件计，熔炼可比综合能耗=（目标综合能耗*熔炼能耗占比）（/1+废品率）。

2.1.2 吨铸件标煤量限值

按照“十二五”末单位铸件产品能耗要求，结合全国铸造企业平均废品率大约为8.8%，铸件熔炼部分能耗约占铸件生产总能耗的5 0%，我们推算现有企业铸铁件可比单位综合能耗限额为：

铸铁件（含球铁和灰铁）可比单位综合能耗≤2 4 8k g c e/t

2.2 冲天炉能耗准入

2.2.1 冲天炉发展趋势

我国约8 0%的铸铁件是用冲天炉熔炼的，不同熔化吨位所占比重如图1。

由以上数据可以看出，5 t/h及以下的中小型冲天炉数量占大多数，从我国多种所有制长期并存的经济结构来看，大、中、小规模铸造厂长期并存的格局也是必然的，而由于国内外市场对泵阀铸件的需求都离不开中小企业，所以会需要一个较长期的淘汰过渡期。

2.2.2 冲天炉吨铁水标煤限值

不同熔化能力冲天炉能耗不同，吨位越大，单位能耗越小。根据本地区泵阀铸件规上企业综合能耗下降情况，计算能耗下降系数K，（现有企业选用0.8 8 6、新建企业选用0.8 8 7），结合浙江省地方标准，乘以能耗下降K值,得到能耗初值，对比《铸造行业准入条件》（修改稿）能耗准入标准，对每吨铁水能耗限值计算整理，提出新标准如表2。

2.3 电炉吨铁水电量限值

表2

表3

电炉提倡采用变频、中频感应炉熔化，参照浙江省地方标准，对现有企业和新建企业每吨铁水耗电限值计算整理如表3。

3 节能措施

为确保“十二五”泵阀铸件行业节能降耗目标顺利完成，节能工作从两方面入手，一方面对新建企业实行能耗准入，尤其是中、小铸件企业；另一方面对现有企业采取有效节能措施、淘汰落后产能。其中对泵阀铸件现有三万多家企业的节能工作为重中之重，节能措施总结如下：

3.1 余热回收再利用

利用冲天炉余热，以热水形式回收冲天炉物理热用于生活，可使余热回收率达到8 0%，提高能源利用率。

3.2 适用熔炼设备

企业须需配备与生产能力相匹配的熔炼、精炼、造型、制芯、砂处理、清理等设备；采用砂型铸造工艺的企业需配备旧砂再生、废砂再利用设备；推广采用热风、水冷、连续作业长炉龄冲天炉；淘汰耗能大的陈旧落后设备，有效降低能源消耗。

3.3 减少废品率

据计算，铸件成品率每提高1%，每吨铁液可多生产约8～l 0 k g优质铸铁件，节约焦炭6～8 k g，铸件重量每减轻1%，可降低能耗约1～2%。从企业反映废品成因来看，大多集中在金属液流动、气孔、尺寸、清理等缺陷问题，可通过改善外界条件提高充型能力、采用近净形铸造工艺技术提高铸件尺寸精度，减少加工废品。

3.4 熔炼工艺改造

冲天炉可使用铸造焦燃料，装设微机控制、专用的高压离心鼓风机等先进设备，采用富氧送风，预热送风，脱湿送风等工艺，实现熔炼节能；推广冲天炉一电炉双联熔炼工艺，采用加料机、炉料预热装置等先进的配套工艺设备对于减少加料时间、缩短熔化周期、提高中频电炉生产率、降低能耗，尤其在高功率密度的中频炉上作用更显著。

[1]张伯明.再议铸造的能耗[C].上海：上海电气杯，2010.

[2]张明.炉气余热与热风冲天炉[J].山东：中国铸造装备与技术，2009，（03）.

[3]李元元等.铸造行业的节能减排现状及对策分析 [C].中国铸造活动周论文集，2010.