廢鋼主要產(chǎn)生于煉鋼車間、鑄鋼車間和鋼的冷加工和熱加工車間。隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,鋼材收得率增加,自產(chǎn)廢鋼占鋼產(chǎn)量的比例有下降趨勢。鋼鐵產(chǎn)品和工制造過程中產(chǎn)生的廢鋼,約占廢鋼總量的20~25%,主要為鋼料的切頭、切尾、切屑、邊角料等。各種廢舊設(shè)備,鋼結(jié)構(gòu)件,“報廢”的機車、車輛、鋼軌、汽車、船舶、工具、用具等,也產(chǎn)生大量“折舊廢鋼”。它在工業(yè)發(fā)達國家約占廢鋼總量的25~30%,占社會上鋼材總投放量的1~1.5%。中國當前每年產(chǎn)生的折舊廢鋼約 300萬噸。生活用品廢舊鋼鐵如罐頭盒、家具和用具等,稱為“社會廢鋼”或“垃圾廢鋼”,數(shù)量有時高達鋼材投放量的1%。此外,還有從渣中回收的廢鋼,積存的廢鋼塊,打撈的沉船等,來源頗為復(fù)雜。
廢鋼主要用于長流程轉(zhuǎn)爐中的煉鋼添加料或短流程電爐的煉鋼主料。
國內(nèi)廢鋼資源由于受到淘汰年限的限制,所以基本處于廢鋼資源的貧乏時期,滿足不了鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的需要,2005年,國內(nèi)主要鋼廠廢鋼單耗為169.08千克,比2004年的220千克有較大幅度的降低,幅度達到了23%。2005年進口廢鋼約1020萬噸,出口量可以忽略不計,廢鋼需求量將達6190萬噸,生產(chǎn)回收1043萬噸。
世界每年產(chǎn)生的廢鋼總量為3~4億噸,約占鋼總產(chǎn)量的45~50%,其中85~90%用作煉鋼原料,10~15%用于鑄造、煉鐵和再生鋼材。
鋼鐵工業(yè)主要的鐵源為鐵礦石。每生產(chǎn)1 噸鋼,大致需要各種原料(如鐵礦石、煤炭、石灰石、耐火材料等)4~5噸,能源折合標準煤(指發(fā)熱值為7000千卡/公斤的煤)0.7~1.0噸。而利用廢鋼作原料直接投入煉鋼爐進行冶煉,每噸廢鋼可再煉成近1噸鋼,可以省去采礦、選礦、煉焦、煉鐵等過程,顯然可以節(jié)省大量自然資源和能源。在煉鋼金屬料中,廢鋼已占總量的35%左右,由鐵礦石煉得的生鐵占總量的65%左右;因此,廢鋼的利用,引起社會的普遍重視,被稱為“第二礦業(yè)”。許多國家缺乏鐵礦或鐵礦品位不斷下降,對廢鋼更為重視。廢鋼的供銷,已成為一個重要的國際市場。20世紀70年代以來,世界上以廢鋼作原料的電爐鋼產(chǎn)量,有較大的發(fā)展,也說明廢鋼的利用范圍日益擴大。由于廢鋼的大量應(yīng)用,世界生鐵產(chǎn)量僅為鋼產(chǎn)量的72%。
各種煉鋼方法利用廢鋼的程度是不同的。氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼一般可用15~25%的廢鋼,采用預(yù)熱廢鋼技術(shù)則可用廢鋼30~40%;平爐煉鋼理論上可以 用廢鋼,但一般用量為20~60%;電弧爐煉鋼幾乎全部利用廢鋼作原料。廢鐵一般作高爐煉鐵或鑄鐵原料,少量干凈廢鐵也用作煉鋼原料。大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)煉鋼原料以生鐵為主,以廢鋼為輔。獨立鋼廠、特殊鋼廠和近年發(fā)展起來的小鋼廠都以廢鋼為主要原料。
為利用廠內(nèi)外的廢鋼,各鋼鐵廠均設(shè)有廢鋼加工部門,對廢鋼進行分類,精整和加工成為合格的冶煉原料。按形狀分為輕型、中型和重型廢鋼,按性質(zhì)分為碳素廢鋼和各種合金廢鋼。
預(yù)熱
廢鋼鐵經(jīng)常粘有油和潤滑脂之類的污染物,不能立刻蒸發(fā)的潤滑脂和油會對熔融的金屬造成污染。露天存放的廢鋼受潮后,由于夾雜的水分和其他潤滑脂和油會對熔融的金屬造成污染。露天存放的廢鋼受潮后,由于夾雜的水分和其他潤滑脂等易汽化物料,會因炸裂作用而迅速在爐內(nèi)膨脹,也不宜加入煉鋼爐。為此,許多鋼廠采用預(yù)熱廢鋼的方法,使用火焰直接烘烤廢鋼鐵,燒去水分和油脂,再投入鋼爐。
廢鋼業(yè)發(fā)展模式:立法、管理、渠道
為解決人口、資源和環(huán)境的矛盾,保持可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)資源—產(chǎn)品—再生資源的循環(huán)經(jīng)濟社會成為日本的國策。廢鋼回收是日本發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要部分。從上世紀50年代中期開始,日本就開始重視廢鋼的回收與利用。上世紀70年代以后,日本不僅實現(xiàn)了率的廢鋼管理體制、疏通廢鋼流通渠道,而且還能夠采用現(xiàn)代技術(shù)對廢鋼進行加工處理,使其廢鋼行業(yè)的管理達到世界先進水平。
