2017年中国覆膜砂及废（旧）砂行业发展状况及需求状况分析

　　1、我国覆膜砂行业的发展情况

　　造型材料是用来制造铸型（包括砂芯）材料的统称，铸造生产中使用的铸型有砂型、金属型、陶瓷型、石膏型、石墨型等。由于砂型铸造的原材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，一直是铸造生产中的基本工艺，应用砂型生产的铸件占应用各种铸型生产铸件的 80%以上。

　　在砂型铸造中，根据粘结剂的不同，又分为粘土砂型、水玻璃砂型和树脂砂型，粘土砂所用材料价格便宜、造型方便、旧砂回用性好；但随着铸型精度、强度、复杂性、成品率等方面要求的提高，树脂砂的应用越来越广泛。覆膜砂属于树脂砂型的一种，与其它树脂砂相比，具有以下特点：

　　（1）具有适宜的强度性能，对于高强度的壳芯砂，中强度的热芯盒砂，低强度的有色合金用砂均能满足要求。

　　（2）流动性优良，砂芯成型性好、轮廓清晰，能够制造最复杂的砂芯，如缸盖、机体等水套芯。

　　（3）砂芯表面质量好，致密无疏松，可以少上或不上涂料, 就能得到较好的铸件表面质量。

　　（4）溃散性好，有利于铸件清理，提高产品性能。

　　（5）砂芯不易吸潮，长时间存放强度不易下降，有利于储存、运输及使用。

　　（6）覆膜砂可作为商品供应，使用单位具有较大的选择余地。

　　（7）缺点是：成本相对较高，价格较贵，能耗较大；在造型、制芯及浇注过程中产生的刺激性气味较大，在高温、高湿季节长时间储存时易结块，影响使用等。

　　我国于 20 世纪 50 年代开始研究应用铸造用覆膜砂及壳芯工艺。至 80 年代中期有少数几家工厂采用自制的覆膜砂用于壳芯生产。自此以后，铸造用覆膜砂开始作为商品推向市场。随着原材料、制造设备和制造工艺的不断改进，铸造用覆膜砂品质不断提高，生产成本下降。90 年代以来，其应用得到了更迅速的发展，产品种类不断增多，并已形成系列化。

　　进入 21 世纪，我国铸造用覆膜砂行业的年产销量已经达到 90 万吨以上，特别适用于复杂薄壁精密的铸铁件（如汽车发动机缸体、缸盖等）以及高要求的铸钢件（如集装箱角和火车刹车缓冲器壳件等）的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。

　　随着铸造用覆膜砂应用范围的不断扩展，不同铸造工艺、不同材质要求以及不同结构的铸件对覆膜砂提出了不同的性质要求。按铸造用覆膜砂性能特点，可将其分为干态和湿态两大类，其中干态类包括普通类、耐高温类、高强度低发气类、易溃散类、离心铸造类、激冷类；覆膜湿态类包括机械和手工两种。铸造用覆膜砂种类及适用范围如下：

　　由于我国铸造用覆膜砂生产工艺已经非常成熟，产品性能可满足多领域的用砂需求，其未来市场需求量会继续增大。然而，随着节能减排、健康安全等“绿色铸造”理念在铸造行业日益得到强化，铸造用覆膜砂的持续发展面临着污染排放和废物处理两项重大问题，未来铸造用覆膜砂迫切需要发展低污染覆膜砂和解决废（旧）砂再生问题。

　　2、我国废（旧）砂再生行业的发展情况

　　铸造行业是制造业中的基础行业，各行业的发展都离不开铸件，2014 年我国各类铸件总产量约 4,620 万吨，仍是世界第一铸造大国。但是，我国每生产一吨合格铸件将产生 1.20 吨废砂，一些大型铸造企业年排放铸造废（旧）砂达 10万吨。而在企业排放大量铸造废（旧）砂的同时，企业需向生产线补充等量的原砂以维持生产线运行，每年全国由此造成的原砂采购成本和运输成本达百亿元，给企业带来巨大的经济负担，也给我国的资源和环境带来巨大压力。

　　早在 1922 年英国人开始了废（旧）砂再生的研究，主要对粘土砂进行筛分去除残渣，破碎及抽风分离残留物及粉尘，这种再生设备简单，再生效果有限。上世纪 40 年代美国研制了烧结再生。后来，日本改进了这些再生装置，使再生设备简单、经济和有效，得到了广泛使用。

　　我国废（旧）砂再生技术起步较晚，19 世纪 50 年代后期开始研制工作，对干法气力再生及水力旋流器湿法再生都进行了试验研究，70 年代研制了加热沸腾再生装置及水暴清砂再生装置，80 年代研制了机械离心式、搓擦式再生机等成套设备。到目前为止，我国废（旧）砂再生设备已有十多个品种，但是在经济和技术上完全可行且较为成熟的设备仍然较少。

　　目前，美国铸造废砂的再生回用率可达 60-70%，日本铸造废砂的再生回用率可达 80-85%，而我国仅有 20-30%的废（旧）砂被再生回用，其余大部分废（旧）砂作为废弃物用于建筑填坑和被排放到河川、山谷。据此推算，2014 年我国仅有约 1,000 万吨的废（旧）砂被再生回用，约 4,000 万吨的废（旧）砂未再生回用而作为废弃物处置。因此，铸造废（旧）砂的处理和再利用已成为我国当前迫切需要解决的问题。研制开发低成本、高性能，尤其是针对混合废（旧）砂的再生技术、设备及系统，是实现企业节能减排和我国铸造产业绿色化生产的紧迫要求与必然趋势。

　　3、覆膜砂及废（旧）砂再生行业需求状况

　　覆膜砂及废（旧）砂再生的市场需求水平取决于下游应用行业发展情况，铸造用覆膜砂是应用于铸造造型过程，下游行业的持续发展将促进覆膜砂及废（旧）砂再生行业的发展，并带动废（旧）砂再生市场规模的扩大。

　　（1）铸造等下游行业发展情况

　　①铸造市场发展情况

　　铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，在国民经济中占有重要的位置，其发展标志着一个国家的生产实力。近年来，由于国内经济稳定运行，在巨大的市场需求和良好的国家大环境下，我国铸造行业保持高速增长态势。随着汽车、铁路交通、航空航天等重要行业对高性能优质铸件需求的不断提高，我国铸造产品的市场需求规模持续增长，目前，我国已经成为世界铸造大国之一。

　　全球 2005 年和 2015 年铸件产量分别为 8,574.11 万吨10和 10,410 万吨11。2005 年我国铸件产量为 2,442 万吨，到 2016 年增加至 4,720 万吨，实现复合年增长率 6.17%。

　　根据《铸造行业“十三五”发展规划》，“十三五”期间我国铸件产量将进入中低速增长阶段，预计年平均增长率在 3%左右。到 2020 年，我国铸件产量约5,517 万吨。

　　近年来，我国铸件的用途日益广泛，已运用到汽车、内燃机/农机、矿冶/重机、铸管及铸件、工程机械、机床/工具、轨道交通、电力、纺织、船舶等众多行业。其中，汽车的铸件消费量在总铸件消费量的占比最大，2010 年该比例为 24.24%，2016 年该比例上升至 29.87%。

　　从我国汽车保有量来看，2003 年以来，中国的千人乘用车保有量已经增长了五倍之多，中国 2015 年每千人乘用车平均保有量约为 124.35 辆，这一数字也远低于 OECD 国家的平均水平（经济合作与发展组织成员国 2009 年每千人乘用车平均保有量已达 456 辆）。这一较低的保有率意味着中国汽车市场仍有进一步增长的潜力。基于中国庞大的人口基数、持续的城市化进程和不断增长的消费者购买力这些因素，中国的汽车市场很可能在未来几年持续快速增长。

　　另外，近年来发展中国家经济发展迅速，各种产业发展空间巨大，特别是发展中国家的汽车行业更是异军突起，像印度、泰国等发展中国家汽车工业近年的销售量与产量都很高。此外，许多发展中国家都制订了支持汽车工业发展的战略需求量，而其国内产品产量无法满足需求，需要大量进口。中国铸件走上国际化道路，不仅可以扩大中国铸造行业的影响力和市场规模，还有利于拉动对覆膜砂等相关铸造材料的需求。

　　（2）铸造行业对覆膜砂和废（旧）砂再生的需求分析

　　①铸造市场对铸造用覆膜砂的需求

　　随着我国汽车工业的发展和出口铸件的增多，铸造用覆膜砂的需求量不断扩大。我国各类铸件的需求中，汽车占比最大，且汽车对铸件的要求也非常高，一般一台汽车总重量的 20-25%为铸件，最典型的铸件有：缸体、缸盖、变速箱壳、进排气管、曲轴和凸轮轴、活塞等，其中缸体和缸盖是属于使用砂芯最多的铸件之一。

　　据不精确统计，组装一台经济型轿车发动机其铸件所需覆膜砂在 50kg左右，根据我国各年汽车发动机产量可以保守估算出我国各年汽车发动机所需覆膜砂总量。下图为估算的 2008 年-2015 年我国汽车发动机行业对覆膜砂的需求量，从图中可以看出，2008 年和 2015 年该需求量从 45.08 万吨增长至 109.25万吨，五年时间翻了一倍多。

　　②铸造市场废（旧）砂的再生需求

　　我国每年产生的铸造用废砂量可以根据砂型铸件占总铸件比例和生产单位砂铸件平均产生的废砂量进行估算。下图为2010年-2014 年我国废砂生成量，其中，砂型铸件占总铸件比例取 80%，生产单位砂铸件平均产生的废砂量按 1.2吨计。从图中可以看出，我国铸造废砂产量正逐年增加，2014 年已达 5,174 万吨，预计 2020 年将突破 6,000 万吨。

　　目前这些铸造废砂的再生利用率还不到 30%，随着国家环保法规对固定废弃物排放要求的日益提高，铸造废砂再生利用的市场需求空间较大。