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摘要:隨著汽車、鐵路交通、航空航天等行業對高性能優質鑄件需求的不斷提高,鑄造產品的市場需 求規模持續增長,鑄造用覆膜砂的需求量不斷擴大。樹脂覆膜支撐劑是石油、天然氣低滲透油氣井壓裂增產技
摘要:隨著汽車、鐵路交通、航空航天等行業對高性能優質鑄件需求的不斷提高,鑄造產品的市場需 求規模持續增長,鑄造用覆膜砂的需求量不斷擴大。樹脂覆膜支撐劑是石油、天然氣低滲透油氣井壓裂增產技術中的關鍵壓裂施工材料之一,隨著頁巖氣等低滲或超低滲能源在天然氣開采比例的快速上升,支撐劑行業將迎來廣闊的發展空間。廢舊砂再生是解決廢舊砂直接廢棄帶來的資源消耗和環境污染的主要途徑,對我國鑄造產業實現綠色可持續發展具有重大的實際意義。
關鍵詞:覆膜砂 再生砂 鑄造業 頁巖氣環境保護
一、覆膜砂和再生砂概述
覆膜砂是造型材料的一種,它是由硅砂、粘合劑(酚醛樹脂)、固化劑(烏洛托品)和潤滑劑(硬質酸鈣)按一定的生產工藝配制,形成一種由樹脂包覆砂粒表面的并含有固化劑、潤滑劑的干態顆粒狀造型材料。覆膜砂主要應用于鑄件造型和油氣開采兩大方向,其中用于鑄件造型過程的覆膜砂 被稱為鑄造用覆膜砂,用于油氣開采過程的覆膜砂被稱為樹脂覆膜支撐劑。
鑄造用覆膜砂是砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的砂粒,通常由作為骨料的原砂、作為粘結劑用的熱塑性酚醛樹脂或改性熱塑性酚醛樹脂、作為固化劑的六亞甲基四胺(俗稱烏洛托品)以及為了改善某一性能而加入的其它添加劑等材料組成。根據用戶的不同技術需求,可以在固化速度、脫膜性、流動性、潰散性、鑄件表面光潔度、儲存等方面適當調整配比,鑄造用覆膜砂是汽車發動機、柴油機、液壓件等最佳造型材料之一。
樹脂覆膜支撐劑是指在加熱的基體(如陶粒、石英砂、堅果殼、玻璃球等)上覆膜一層或多層熱固性樹脂(如酚醛樹脂、環氧樹脂、呋喃樹脂、聚氨酯等),并同時固化形成三維網狀結構的增強支撐劑。樹脂覆膜支撐劑與其它非覆膜支撐劑相比,具有表面光滑、酸溶解度降低、圓球度得到改善、密度下降、破碎率大幅降低等優點,是石油、天然氣低滲透油氣井壓裂增產技術中的關鍵壓裂施工材料之一。
再生砂是利用先進的設備和技術將鑄造工業使用后的廢舊砂進行處理和加工,使其再次具有使用性能和價值的硅砂,可以再次作為覆膜砂或其它砂產品的基礎材料而循環使用。我國是世界第一鑄造大國,2013年廢舊砂產量近5,000萬噸,直接廢棄帶來的資源消耗和環境污染都十分驚人。廢舊砂再生是解決該問題的主要途徑,對我國鑄造產業實現綠色可持續發展具有重大的實際意義。
二、覆膜砂和再生砂行業需求狀況
覆膜砂和再生砂的市場需求水平取決于下游應用行業發展情況,鑄造用覆膜砂是應用于鑄造造型過程,樹脂覆膜支撐劑是應用于油氣尤其是低滲透或超低滲透油氣的開采,下游行業的持續發展將促進覆膜砂行業的發展,并帶動廢舊砂再生市場規模的擴大。
1、鑄造行業發展情況及對覆膜砂和廢舊砂再生需求
(1)鑄造市場發展情況
鑄造是現代機械制造工業的基礎工藝之一,在國民經濟中占有重要的位置,其發展標志著一個國家的生產實力。近年來,由于國內經濟穩定運行,在巨大的市場需求和良好的國家大環境下,我國鑄造行業保持高速增長態勢。隨著汽車、鐵路交通、航空航天等重要行業對高性能優質鑄件需求的不斷提高,我國鑄造產品的市場需求規模持續增長。我國目前已經成為世界鑄造機械大國之一,我國的鑄件總產量已連續十四年位居世界第一位。
全球2005年和2012年鑄件產量分別為8,574.11萬噸 和10,083.47萬噸 ,年復合增長率為2.34%。2005年我國鑄件產量為2,442.12萬噸/年,2012年增加到4,250.00萬噸/年,實現復合年增長率8.24%。2013年我國鑄件產量為4,550.12萬噸/年,仍居世界第一位。根據中國鑄造協會發布的《我國鑄造行業“十二五”發展規劃》,到2015年,預計我國鑄件產量超過5,000.00噸/年。