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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(shì)。鋼鐵產(chǎn)品和工制造過(guò)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(bào)廢"的機(jī)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(dá)國(guó)家約占廢鋼總量的25~30%,占社會(huì)上鋼材總投放量的1~1.5%。中國(guó)當(dāng)前每年產(chǎn)生的折舊廢鋼約 300萬(wàn)噸。生活用品廢舊鋼鐵如罐頭盒、家具和用具等,稱為"社會(huì)廢鋼"或"垃圾廢鋼",數(shù)量有時(shí)高達(dá)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(lái)源頗為復(fù)雜。

冶金企業(yè)對(duì)廢鋼鐵質(zhì)量檢驗(yàn)有兩大難題,一是扣雜質(zhì),二是廢鋼鐵定級(jí)問(wèn)題。

一、扣雜質(zhì)

1、在卸廢鋼場(chǎng)地設(shè)立檢斤秤,卸車后在驗(yàn)質(zhì)人員的監(jiān)督下回皮檢斤。

2、條件不具備可將卸車時(shí)剩余的雜質(zhì)裝在固定的容器中檢斤扣量。

二、質(zhì)量檢驗(yàn)

1、廢鋼鐵場(chǎng)地實(shí)行封閉式定理,安裝監(jiān)控設(shè)施,嚴(yán)禁廢鋼供應(yīng)商進(jìn)入卸車現(xiàn)場(chǎng),以免干擾質(zhì)量檢驗(yàn)人員的工作。

2、要求廢鋼鐵供應(yīng)商分類進(jìn)貨,就是把重型、中型、小型、統(tǒng)料廢鋼分別裝車,單獨(dú)進(jìn)貨,這樣就可以解決定級(jí)不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

3、在火車運(yùn)輸廢鋼鐵時(shí),裝廢鋼在57噸以上的車皮,不定級(jí),可按一個(gè)價(jià)格結(jié)算。

4、對(duì)惡意摻雜作假的廢鋼鐵供應(yīng)商,在本地區(qū)廢鋼鐵應(yīng)用單位中通報(bào),永遠(yuǎn)不與其簽定廢鋼鐵合同。

熔煉用廢鋼按型號(hào)類別代碼外形尺寸重量要求供應(yīng)形狀典型舉例:

重型廢鋼

1類201

A≤1000mmX400mm,厚度≥40mm,單重:40kg~1500kg,圓柱實(shí)心體直徑≥80mm。塊、條、板、型報(bào)廢的鋼錠、鋼坯、初軋坯、切頭、切尾、鑄鋼件、鋼軋輥、重型機(jī)械零件、切割結(jié)構(gòu)件等。

2類201

B≤1000mmX500mm,厚度≥25mm,單重:20kg~1500kg,圓柱實(shí)心體直徑≥50mm。塊、條、板、型報(bào)廢的鋼錠、鋼坯、初軋坯、切頭、切尾、鑄鋼件、鋼軋輥、重型機(jī)械零件、切割結(jié)構(gòu)件、車軸、廢舊工業(yè)設(shè)備等。

3類201

C≤1500mmX800mm,厚度≥15mm,單重:5kg~1500kg,圓柱實(shí)心體直徑≥30mm。塊、條、板、型報(bào)廢的鋼錠、鋼坯、初軋坯、切頭、切尾、鑄鋼件、鋼軋輥、火車軸、鋼軌、管材、重型機(jī)械零件、切割結(jié)構(gòu)件、車軸、廢舊工業(yè)設(shè)備等。

中型廢鋼

1類202

A≤1000mmX500mm,厚度≥10mm,單重:3kg~1000kg,圓柱實(shí)心體直徑≥20mm。塊、條、板、型報(bào)廢的鋼坯及鋼材、車船板、機(jī)械廢鋼件、機(jī)械零部件、切割結(jié)構(gòu)件、火車軸、鋼軌、管材、廢舊工業(yè)設(shè)備等。

2類202

B≤1500mmX700mm,厚度≥6mm,單重:2kg~1200kg,圓柱實(shí)心體直徑≥12mm。塊、條、板、型報(bào)廢的鋼坯及鋼材、車船板、機(jī)械廢鋼件、機(jī)械零部件、切割結(jié)構(gòu)件、火車軸、鋼軌、管材、廢舊工業(yè)設(shè)備等。

5.2廢鋼鐵的單件外形尺寸不大于1500 mm,單件重量不大于1500kg。

5.3對(duì)于單件表面有銹蝕的廢鋼鐵,其每面附著的鐵銹厚度不大于單件厚度的10%。

5.4廢鋼鐵內(nèi)不應(yīng)混有鐵合金、有害物;非合金廢鋼、低合金廢鋼不應(yīng)混有合金廢鋼和廢鐵;合金廢鋼內(nèi)不應(yīng)混有非合金廢鋼、低合金廢鋼和廢鐵。廢鐵內(nèi)不應(yīng)混有廢鋼。

5.5廢鋼鐵表面和器件、打包件內(nèi)部不應(yīng)存在泥塊、水泥、粘砂、油污以及琺瑯等。

5.6廢鋼鐵中禁止混有炸彈炮彈等爆炸性武器彈藥及其他易燃易爆物品。禁止混有兩端封閉的管狀物、封閉器皿等物品。禁止混有橡膠和塑料制品。

5.7廢鋼鐵中不應(yīng)有成套的機(jī)器設(shè)備及結(jié)構(gòu)件 如有,則必須拆解且壓碎或壓扁成不可復(fù)原狀 。各種形狀的容器罐筒等 應(yīng)全部從軸向割開(kāi)。機(jī)械部件容器 發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱等 應(yīng)清除易燃品和潤(rùn)滑劑的殘余物。

5.8廢鋼鐵中禁止混有其浸出液中有害物質(zhì)濃度超過(guò)GB5085.3中鑒別標(biāo)準(zhǔn)值的有害廢物。

5.9廢鋼鐵中禁止混有其浸出液中超過(guò)GB5085.1中鑒別標(biāo)準(zhǔn)值即pH值不小于12.5或不大于2.0的夾雜物。

5.10廢鋼鐵中禁止混有多氯聯(lián)苯含量超過(guò)GB13015控制標(biāo)準(zhǔn)值的有害物。

5.11鋼鐵中曾經(jīng)盛裝液體和半固體化學(xué)物質(zhì)的容器、管道及其碎片,必須清洗干凈。進(jìn)口廢鋼鐵必須向檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)申報(bào)容器、管道及其碎片曾經(jīng)盛裝或輸送過(guò)的化學(xué)物質(zhì)的主要成分。

5.12廢鋼鐵中不應(yīng)混有下列有害物:醫(yī)藥廢物、廢藥品、醫(yī)療臨床廢物;農(nóng)藥和除草劑廢物、含木材防腐劑廢物;廢乳化劑、有機(jī)溶劑廢物;精 蒸 鎦殘?jiān)�、焚燒處置殘�(jiān)?感光材料廢物; 鈹、六價(jià)鉻、砷、硒、鎘、碲、銻、汞、鉈、鉛及其化合物的廢物,含氟、氰、酚化合物的廢物 ;石棉廢物;廚房廢物、衛(wèi)生間廢物等。

5.13廢鋼鐵中禁止夾雜放射性廢物。

廢鋼鐵的放射性污染按以下要求控制:

廢鋼鐵的外照射貫穿輻射劑量率不能高于0.46 μSv/h

廢鋼鐵的α表面放射性污染水平檢測(cè)值,不能超過(guò)0.04Bq/cm2;ß表面放射性污染水平檢測(cè)值,不能超過(guò)0.4Bq/cm2;

廢鋼鐵中放射性核素比活度禁止超過(guò)GB16487.6的規(guī)定。

5.14廢鋼鐵各檢驗(yàn)批中非金屬夾雜物 不含非金屬有害廢物的總重量,不應(yīng)超過(guò)該檢驗(yàn)批重量的千分之五。

5.15廢舊武器由供方作技術(shù)性的安全檢查后按有關(guān)規(guī)定處理。

5.16非熔煉用廢鋼鐵使用后,其制品的性能指標(biāo)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,且不應(yīng)對(duì)公眾人身安全、財(cái)產(chǎn)、環(huán)保等造成隱患或危害。

我國(guó)廢鋼鐵資源產(chǎn)生的地域分布也不平衡,全國(guó)80%以上的廢鋼鐵資源分布在京、津、滬、粵、遼、黑、冀、晉、魯、鄂、川及江蘇這12個(gè)工礦企業(yè)比較集中、人口比較稠密的省市;其它地區(qū)由于地理?xiàng)l件較差、人口較少,生成的廢鋼資源不足20%。

國(guó)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(shí)期,滿足不了鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的需要,2005年,國(guó)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(dá)到了23%。2005年進(jìn)口廢鋼約1020萬(wàn)噸,出口量可以忽略不計(jì),廢鋼需求量將達(dá)6190萬(wàn)噸,生產(chǎn)回收1043萬(wàn)噸。

目前世界每年產(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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(guò)程,顯然可以節(jié)省大量自然資源和能源。目前在煉鋼金屬料中,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(huì)的普遍重視,被稱為"第二礦業(yè)"。許多國(guó)家缺乏鐵礦或鐵礦品位不斷下降,對(duì)廢鋼更為重視。廢鋼的供銷,已成為一個(gè)重要的國(guó)際市場(chǎng)。20世紀(jì)70年代以來(lái),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(shuō)明廢鋼的利用范圍日益擴(kuò)大。由于廢鋼的大量應(yīng)用,目前世界生鐵產(chǎn)量?jī)H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 100%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(dú)立鋼廠、特殊鋼廠和近年發(fā)展起來(lái)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(duì)廢鋼進(jìn)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。

一般情況下采用機(jī)械加工,常用機(jī)械為壓包機(jī)、切割機(jī)等。廢鋼主要用于長(zhǎng)流程轉(zhuǎn)爐中的煉鋼添加料或短流程電爐的煉鋼主料。

磁選

磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異,在不均勻磁聲中進(jìn)行分選的一種處理方法。磁選是分選鐵基金屬最有效的方法。將固體廢物輸入磁選機(jī)后,磁性顆粒在不均勻磁聲作用下被磁化,從而受到磁場(chǎng)吸引力的作用,使磁性顆粒吸進(jìn)圓筒上,并隨圓筒進(jìn)入排料端排出;非磁性顆粒由于所受的磁場(chǎng)作用力很小,仍留在廢物中。磁選所采用的磁場(chǎng)源一般為電磁體或永磁體兩種。

清洗

清洗是用各種不同的化學(xué)溶劑或熱的表面活性劑,清除鋼件表面的油污、鐵銹、泥沙等。常用來(lái)大量處理受切削機(jī)油、潤(rùn)滑脂、油污或其他附著物污染的發(fā)動(dòng)機(jī)、軸承、齒輪等。

預(yù)熱

廢鋼鐵經(jīng)常粘有油和潤(rùn)滑脂之類的污染物,不能立刻蒸發(fā)的潤(rùn)滑脂和油會(huì)對(duì)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(rùn)滑脂和油會(huì)對(duì)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(rùn)滑脂等易汽化物料,會(huì)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。

廢鋼間的尺寸和廢鋼間的布置方式有關(guān),主要由廢鋼的貯量,堆放方法,運(yùn)輸廢鋼料斗平車線的數(shù)目,轉(zhuǎn)爐晝夜所需廢鋼量等因素來(lái)決定。另外,應(yīng)考慮廢鋼料斗的稱量地點(diǎn)和貯存料斗數(shù)目所需要之作業(yè)面積等。

跨間長(zhǎng)度根據(jù)廢鋼貯存面積和堆高來(lái)決定,同時(shí)考慮運(yùn)輸廢鋼料斗平車在車間內(nèi)停放.調(diào)度等所需之長(zhǎng)度。廢鋼間的起重機(jī)軌面標(biāo)高由廢鋼平車,廢鋼料斗,磁盤或大鉗以及大鉤的極限高度,并加上一定活動(dòng)余量來(lái)決定。

①設(shè)立單獨(dú)的廢鋼間,用火車或汽車向料坑或料倉(cāng)卸入本廠或外來(lái)之廢鋼,按照輕重類型不同分類堆放,用磁盤吊車或大鉗向廢鋼料斗裝入廢鋼,然后用熱力或電力料斗平車運(yùn)送廢鋼料斗到加料跨。

②在加料跨一端設(shè)立廢鋼間,跨間設(shè)有雙層起重機(jī),由火車或汽車向廢鋼間卸入廢鋼,由磁盤或大鉗天車向廢鋼料斗裝廢鋼,裝滿廢鋼的料斗運(yùn)送到專門地點(diǎn)存放和稱量,用加料跨天車吊運(yùn)廢鋼料斗并加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)。也可以用廢鋼加料機(jī)加廢鋼。

中國(guó)鋼鐵工業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的快速發(fā)展,鋼鐵積蓄量不斷增加,今后將有大量的廢鋼資源產(chǎn)生。如何有效利用、管理這些資源或?qū)⑹俏磥?lái)中國(guó)鋼鐵工業(yè)需要解決的一個(gè)重大問(wèn)題。相關(guān)資料顯示,短流程煉鋼比長(zhǎng)流程煉鋼可減少?gòu)U氣86%、廢水76%和廢渣97%,與長(zhǎng)流程煉鋼相比,用廢鋼煉1噸鋼可減少近1.6噸碳排放,因此廢鋼生產(chǎn)更加清潔和有利于排廢減量化,鼓勵(lì)能耗低、污染小的電爐煉鋼發(fā)展無(wú)疑有利于環(huán)境保護(hù)。

日本鋼鐵業(yè)的發(fā)展與中國(guó)有很多類似之處,而且日本廢鋼產(chǎn)業(yè)已經(jīng)非常成熟。深入分析研究日本廢鋼的產(chǎn)生、消費(fèi)和管理模式,將為中國(guó)廢鋼行業(yè)的發(fā)展提供有益的啟示和借鑒。

5月6日,日本財(cái)務(wù)省的最新數(shù)據(jù)顯示,今年前3個(gè)月,日本進(jìn)口廢鋼總量為22.6萬(wàn)噸,同比大增近400%;出口廢鋼總量為150萬(wàn)噸,同比下降38.1%。此外,日本企業(yè)也積極進(jìn)行廢鋼領(lǐng)域的海外投資,今年4月底,日本豐田通商株式會(huì)社(Toyota Tsusho)已參股德國(guó)黑色、有色金屬?gòu)U料回收商肖爾茨公司,前者將獲得后者39.9%的股權(quán)。

一般而言,廢鋼的產(chǎn)生量與鋼鐵積蓄量成正比。在鋼鐵消費(fèi)歷史較長(zhǎng)的歐美地區(qū),由于鋼鐵積蓄量大,廢鋼產(chǎn)生量也大。日本對(duì)鋼鐵的大量使用比歐美地區(qū)晚50余年,從上世紀(jì)50年代后期開(kāi)始,日本大量使用的鋼鐵在進(jìn)入老舊廢鋼形成周期后成為廢鋼,在上世紀(jì)90年代左右,日本廢鋼平均回收率為2.5%-3%。近20年來(lái),日本廢鋼發(fā)生量增速趨緩,回收率為2%-2.3%。但是,日本廢鋼發(fā)生量總體仍呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

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(jì)社會(huì)成為日本的國(guó)策。廢鋼回收是日本發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要部分。從上世紀(jì)50年代中期開(kāi)始,日本就開(kāi)始重視廢鋼的回收與利用。上世紀(jì)70年代以后,日本不僅實(shí)現(xiàn)了高效率的廢鋼管理體制、疏通廢鋼流通渠道,而且還能夠采用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)廢鋼進(jìn)行加工處理,使其廢鋼行業(yè)的管理達(dá)到世界先進(jìn)水平。

完善循環(huán)經(jīng)濟(jì)法律體系

自上世紀(jì)70年代開(kāi)始,日本政府先后制定了多層次、多方面的循環(huán)經(jīng)濟(jì)法律體系,對(duì)不同行業(yè)的廢棄物處理和資源再利用等作了具體規(guī)定,并大力推行。日本政府為循環(huán)經(jīng)濟(jì)所構(gòu)建的法律體系大致可以分成3個(gè)方面,如圖1所示。

建立高效的管理體制

為加強(qiáng)對(duì)廢鋼業(yè)的宏觀管理,日本建立了高效的管理體制,在通產(chǎn)省基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)局中設(shè)有專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)制定有關(guān)的政策和法令,對(duì)廢鋼業(yè)和企業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)和綜合管理,宏觀方面的具體管理則由各民間團(tuán)體負(fù)責(zé)。

1975年,日本對(duì)原有的廢鋼民間組織進(jìn)行了統(tǒng)一調(diào)整與合并,在此基礎(chǔ)上成立了日本廢鋼鐵工業(yè)會(huì)、廢鋼鐵儲(chǔ)備協(xié)會(huì)和回收鐵源利用促進(jìn)協(xié)會(huì)。1982年,日本政府又在通產(chǎn)省基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)局內(nèi)成立了廢鋼鐵流通現(xiàn)代化推進(jìn)協(xié)議會(huì)。1988年8月份,日本廢鋼鐵儲(chǔ)備協(xié)會(huì)更名為日本鐵源協(xié)會(huì),職能也有所調(diào)整,主要是為原料供需方提供交流與合作,調(diào)查、提供和研究原料信息,目標(biāo)是穩(wěn)定原料供需、提升原料質(zhì)量。

日本政府和上述民間組織都不直接插手廢鋼的流通和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),讓企業(yè)有充分的自主權(quán),并在相互競(jìng)爭(zhēng)中充分發(fā)揮活力。

合理化廢鋼流通渠道

廢鋼作為再生資源能否得到充分開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵還在于流通渠道是否合理和通暢。一開(kāi)始,日本廢鋼流通管理比較混亂,產(chǎn)生廢鋼的企業(yè)和家庭、廢鋼商業(yè)企業(yè)、地方自治體、鋼廠都直接插手廢鋼流通,導(dǎo)致流通環(huán)節(jié)既多又亂,速度緩慢且成本高昂。不過(guò),上世紀(jì)60年代中期開(kāi)始,日本廢鋼流通渠道逐步實(shí)現(xiàn)了合理化、高效化。

具體來(lái)看,日本廢鋼的流通流程為:家庭產(chǎn)生廢鋼流通至指定點(diǎn)再到廢棄站,然后進(jìn)行篩選,事業(yè)單位產(chǎn)生廢鋼送至廢鋼集中站,船舶和橋梁等難拆廢鋼送至拆解企業(yè),這3類廢鋼資源都要運(yùn)送至加工處理企業(yè),再送至零售商處;非鋼企業(yè)和鋼鐵企業(yè)的廢鋼資源則分為需要加工和不需加工的廢鋼,部分經(jīng)加工處理后送至零售商處。

為加速?gòu)U鋼流通,日本政府除建立上述流通渠道外,還采取了以下措施:環(huán)境保護(hù)法規(guī)定,無(wú)論企業(yè)或個(gè)人都不得隨意放置廢棄物;把廢鋼買賣列入社會(huì)物資流通范疇,規(guī)定其正當(dāng)?shù)牧魍ㄐ袨?其交易必須符合政府的政策法令,遏止黑市交易;制定統(tǒng)一的廢鋼規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),使買賣雙方不因規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)不一而不能成交;實(shí)行全國(guó)統(tǒng)一的廢鋼檢斤驗(yàn)收和退貨制度等。

在對(duì)廢鋼的加工處理方面,日本不斷采用先進(jìn)適用的技術(shù)設(shè)備,提高了廢鋼加工企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。為穩(wěn)定原料供給,日本還不斷完善廢鋼市場(chǎng)定價(jià)機(jī)制,日本中部商品交易所在2005年10月份推出全球首個(gè)廢鋼期貨合約,期貨品種選取最高規(guī)格(等級(jí))的廢鋼(重廢)作為標(biāo)準(zhǔn)。

"量體裁衣"發(fā)展電爐煉鋼

日本廢鋼的來(lái)源包括鋼廠自產(chǎn)廢鋼和社會(huì)廢鋼,社會(huì)廢鋼又分為廢棄廢鋼和加工廢鋼。廢棄廢鋼包括汽車、鋼材、器械、鐵軌和輪船的回收品,加工廢鋼則是使用鋼材的各產(chǎn)業(yè)部門在加工鋼材時(shí)產(chǎn)生的廢鋼。

汽車、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、造船等部門的加工廢鋼產(chǎn)生率比建筑業(yè)要高。因此,雖然日本建筑業(yè)鋼材消費(fèi)量較大,但加工廢鋼的平均產(chǎn)生率要比歐美地區(qū)的國(guó)家低。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,近年日本加工廢鋼的68%來(lái)自汽車業(yè),其次是來(lái)自工業(yè)機(jī)械,占比為10%,來(lái)自電機(jī)和造船業(yè)的加工廢鋼占比分別為7%和6%。

隨著廢鋼資源不斷產(chǎn)生,日本鋼鐵業(yè)開(kāi)始注重根據(jù)國(guó)內(nèi)廢鋼資源情況來(lái)選擇煉鋼工藝。

從日本煉鋼發(fā)展歷史來(lái)看,二戰(zhàn)后的日本處于經(jīng)濟(jì)高速成長(zhǎng)期的前半期,對(duì)鋼鐵需求量迅速增長(zhǎng),因此大力發(fā)展鋼鐵業(yè)。這段時(shí)期日本廢鋼使用量為粗鋼產(chǎn)量所左右,并受到以廢鋼為主要原料的電爐、平爐和以鐵水為主要原料的轉(zhuǎn)爐產(chǎn)量比率影響。

1950年-1965年,日本粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)主要靠大量使用廢鋼的平爐煉鋼法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的廢鋼不足以滿足需求,要大量進(jìn)口廢鋼且供應(yīng)不穩(wěn)定。為此,日本鋼鐵業(yè)開(kāi)始向轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)方式為主的生鐵增產(chǎn)型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向,并于1977年廢除了平爐煉鋼法。在發(fā)展轉(zhuǎn)爐降低平爐生產(chǎn)比率時(shí)期,日本對(duì)電爐鋼比率進(jìn)行了控制,因此上世紀(jì)60年代-70年代日本電爐鋼比例在20%以內(nèi)。

1975年以后,日本對(duì)進(jìn)口廢鋼依賴減少,同時(shí)日本電爐廠在1973年石油危機(jī)時(shí)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)備進(jìn)行了合理化改造,電爐煉鋼從此進(jìn)入高速發(fā)展階段,產(chǎn)量比例逐年升高,從1975年的17%提至1996年33%的峰值水平。1996年以后,日本電爐鋼比例開(kāi)始持續(xù)下滑,主要?dú)w因于上世紀(jì)90年代后,日本經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)停滯,建筑業(yè)低迷使得電爐鋼產(chǎn)品需求開(kāi)始下降。不過(guò),日本交通工具產(chǎn)量在上世紀(jì)90年代初期出現(xiàn)一段時(shí)期的下滑后,則維持穩(wěn)步上升的態(tài)勢(shì),這意味著日本整體鋼鐵需求仍然穩(wěn)定。因此,在粗鋼產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)的情況下,電爐鋼產(chǎn)量下降使電爐鋼占比持續(xù)下降,2009年降至21%。

也就是說(shuō),日本電爐鋼比例最高峰時(shí)也僅在33%左右,而美國(guó)電爐鋼比例則達(dá)50%-60%,歐盟地區(qū)則為40%左右。目前,日本國(guó)內(nèi)有約40個(gè)電爐企業(yè),年產(chǎn)能為4000萬(wàn)噸,而實(shí)際產(chǎn)量?jī)H有2000多萬(wàn)噸,產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重。

受中國(guó)國(guó)內(nèi)廢鋼供應(yīng)不足、電爐鋼生產(chǎn)成本高等因素影響,電爐煉鋼發(fā)展緩慢,電爐鋼產(chǎn)量比例一直呈下降走勢(shì),最近幾年一直維持在10%的水平。

目前,中國(guó)廢鋼供應(yīng)主要來(lái)自自產(chǎn)廢鋼、社會(huì)廢鋼和進(jìn)口廢鋼。隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)和鋼鐵儲(chǔ)蓄量增加,中國(guó)廢鋼產(chǎn)生量逐年增加,從2005年的5415萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2012年的約1億噸,但國(guó)內(nèi)廢鋼供應(yīng)不足以滿足需求,仍需要進(jìn)口廢鋼。業(yè)內(nèi)相關(guān)分析認(rèn)為,中國(guó)將在2020年左右開(kāi)始進(jìn)入廢鋼消費(fèi)高峰期,此后電爐鋼產(chǎn)量比例將開(kāi)始上升。日本廢鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)中國(guó)有如下啟示:

第一,完善和加強(qiáng)相關(guān)廢鋼領(lǐng)域的立法。日本廢鋼業(yè)的良好運(yùn)行離不開(kāi)國(guó)家相關(guān)的法律法規(guī),而且從日本建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)的法律體系來(lái)看,從基礎(chǔ)層面到具體法規(guī)都非常完善。因此,中國(guó)也應(yīng)該借鑒,為保證和促進(jìn)廢鋼業(yè)的良好發(fā)展進(jìn)行相關(guān)立法。

第二,加大對(duì)報(bào)廢汽車和汽車企業(yè)廢鋼的回收力度。隨著中國(guó)2017年前后開(kāi)始進(jìn)入汽車報(bào)廢高峰期,報(bào)廢汽車回收拆解行業(yè)也將迎來(lái)快速發(fā)展期,但與之配套的回收拆解體系還沒(méi)有建立起來(lái),因此國(guó)家應(yīng)加快完善報(bào)廢汽車的相關(guān)政策。

第三,完善廢鋼流通渠道。在廢鋼資源尚未進(jìn)入高產(chǎn)期的形勢(shì)下,提升廢鋼流通環(huán)節(jié)效率、降低流通成本將為增加廢鋼供應(yīng)量起到一定推動(dòng)作用,可借鑒日本設(shè)立廢棄站、廢鋼集中站的方式,加快廢鋼加工配送體系建設(shè),完善各個(gè)領(lǐng)域的廢鋼流通途徑。此外,還應(yīng)建立廢鋼加工企業(yè)與鋼企間的互信與合作,打造加工配送基地,由市場(chǎng)導(dǎo)向型模式向服務(wù)導(dǎo)向型模式轉(zhuǎn)化。

第四,加大對(duì)廢鋼加工企業(yè)管理和扶持力度。廢鋼加工處理企業(yè)對(duì)于廢鋼的利用起到關(guān)鍵作用,國(guó)家應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這些企業(yè)的管理。此外,廢鋼產(chǎn)業(yè)是微利產(chǎn)業(yè),投資大、利潤(rùn)薄,還應(yīng)適當(dāng)加大對(duì)廢鋼加工企業(yè)的扶持力度,把廢鋼采選分離和加工的成本降下來(lái)。

折疊中國(guó)

在中國(guó),鋼材市場(chǎng)供需兩旺,鋼鐵工業(yè)繼續(xù)加快發(fā)展,對(duì)廢鋼鐵資源的需求量大幅增加。2008年,中國(guó)粗鋼積累量為5.02億噸,大部分為近些年生產(chǎn)的,廢鋼積蓄量為??億噸。2007年中國(guó)實(shí)際用于煉鋼的廢鋼消耗總量為6850萬(wàn)噸,其中鋼鐵企業(yè)自產(chǎn)廢鋼2700萬(wàn)噸,社會(huì)采購(gòu)廢鋼4310萬(wàn)噸,用煉鋼的進(jìn)口廢鋼120萬(wàn)噸,廢次材外銷及增加庫(kù)存280萬(wàn)噸。

隨著世界文明的進(jìn)步,全球未來(lái)的鋼鐵工業(yè),電爐將會(huì)逐步替代轉(zhuǎn)爐,廢鋼將會(huì)逐步替代鐵礦石,而少量的鐵礦石應(yīng)用將作為資源自然消耗的補(bǔ)充,真正成為與自然和諧的生態(tài)工業(yè)。由于國(guó)際市場(chǎng)鐵礦石市場(chǎng)價(jià)格的不斷上升,國(guó)內(nèi)電力供給能力的增強(qiáng),以及國(guó)內(nèi)廢鋼產(chǎn)出量的增長(zhǎng),預(yù)計(jì)今后中國(guó)電爐生產(chǎn)能力將會(huì)出現(xiàn)較快的增長(zhǎng),市場(chǎng)需求也將有所上升。新電爐鋼產(chǎn)能的建設(shè)效益與傳統(tǒng)流程相比,差距將會(huì)大大減小。因而,可以預(yù)計(jì)鋼鐵行業(yè)對(duì)廢鋼的需求也會(huì)出現(xiàn)快速增長(zhǎng)。

另外,隨著國(guó)家重點(diǎn)工程的建設(shè)和城鎮(zhèn)化建設(shè)的實(shí)施等,對(duì)鋼鐵的需求量增長(zhǎng)較快,而中國(guó)鐵礦石資源短缺且世界鐵礦石資源有限,鋼鐵企業(yè)趨向發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),因此廢鋼的需求將會(huì)出現(xiàn)快速增長(zhǎng),開(kāi)發(fā)前景廣闊。

冶金行業(yè)對(duì)廢鋼鐵的技術(shù)要求(1)

廢鋼鐵是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要資源,尤其是電爐煉鋼重要的、必不可少的原料,同時(shí)也是轉(zhuǎn)爐鋼中效果最好的冷卻劑。為了不影響煉鋼工藝流程的正常進(jìn)行、確保成品鋼件的質(zhì)量,必須選用優(yōu)質(zhì)的廢鋼鐵原料加入鋼爐;亦即廢鋼鐵必須滿足一定的技術(shù)要求方可可作為原料使用。這是因?yàn)閺U鋼鐵在收集過(guò)程中,常夾帶或沾染一些雜質(zhì)成分,如防蝕處理所鍍上的鋅、鋁、鎳、銅等有色金屬,這些金屬在電弧爐煉鋼過(guò)程中會(huì)因電弧產(chǎn)生的高溫及吹氧助熔,導(dǎo)致鋼液沸騰,并造成鋼液中鋅、鉛、鎘等危害環(huán)境的有毒元素大量揮發(fā)。又如,民間收集的廢鋼鐵中,除其自身所含雜質(zhì)環(huán)外,還常夾雜一些塑料、油脂等有機(jī)物,在拆船廢鐵及汽車廢料表面常有一層很厚的油漆涂裝層,這些有機(jī)物在高達(dá)1000多攝氏度的高溫下,將形成一氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有毒物質(zhì),不僅會(huì)造成環(huán)境污染,并且會(huì)使得鋼材的孔洞類缺陷大大增加。因此,在廢鋼鐵入爐前,必須進(jìn)行徹底分選、清洗等前期處理,使之符臺(tái)不同用途對(duì)于廢鋼鐵原料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

冶金行業(yè)對(duì)廢鋼鐵的技術(shù)要求(2)

煉鋼過(guò)程,主要是實(shí)現(xiàn)"五脫一化",即脫碳、脫磷、脫硫、脫氧、脫氣體夾雜和合金化。冶金工業(yè)對(duì)廢鋼提出了比較詳細(xì)的技術(shù)要求。

a廢鋼的硫、磷含量各不得大于0.08%。

b廢鋼內(nèi)不得混有鐵合金、有色金屬和其他雜質(zhì);非合金鋼、低合金鋼可混放一起,但其中不得混有合金廢鋼和生鐵;合金廢鋼內(nèi)不得混有非合金鋼、低合金鋼和廢鐵;廢鐵內(nèi)不得混有廢鋼。

c廢鋼鐵表面不應(yīng)存在泥塊、水泥、黏砂、橡膠等。

d.廢鋼鐵表面的油污應(yīng)予以清除。

e.廢鋼中不允許有兩端封閉的管狀物、封閉器皿、易燃易爆物品、放射性及有毒物品。

f廢鋼鐵中不允許有成套的機(jī)器設(shè)備及結(jié)構(gòu)件。

g廢舊武器必須做技術(shù)上的安全檢查和處理。

需要指出的是,廢鋼的清潔度、外形尺寸等一般用目測(cè)檢驗(yàn),化學(xué)分析可在成批量交貨時(shí)抽取試樣進(jìn)行。廢鋼鐵成批量交貨時(shí),應(yīng)根據(jù)其類別、鋼組進(jìn)行分類。尤其是合金廢鋼,應(yīng)盡可能根據(jù)GB/T4223-1996規(guī)定,按照67個(gè)鋼組的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,這樣不僅有利于臺(tái)金廢鋼的熔煉,還可以回收其中的合金元素。

對(duì)于廢生鐵的技術(shù)要求:磷含量不允許大于0.85%;表面應(yīng)潔凈,如表面附有爐渣和砂粒,應(yīng)清除掉,但允許附有石灰和石墨。

對(duì)生鐵的塊度要求如下:

(1)煉鋼生鐵有兩種塊度:小塊生鐵,每塊生鐵的質(zhì)量為2~7kg;大塊生鐵,每塊生鐵的質(zhì)量不得大干40kg,并有2個(gè)凹口,凹口處厚度不大于45mm。

(2)鑄造生鐵均應(yīng)鑄成2~7kg的小塊,大于7kg的鐵塊與小于2kg的鐵塊之和,每批中應(yīng)不超過(guò)總質(zhì)量的10%,鐵塊長(zhǎng)度、不大于200mm。

2014年9月,舉辦的中國(guó)金屬循環(huán)應(yīng)用國(guó)際研討會(huì)發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,2013年我國(guó)的廢鋼資源產(chǎn)生量位居世界之首,達(dá)1.6億噸,占全球廢鋼產(chǎn)生量的26.7%,且廢鋼鐵年產(chǎn)生量占我國(guó)再生資源總量60%。另?yè)?jù)預(yù)測(cè),"十三五"期間我國(guó)鋼鐵積蓄量將達(dá)110億噸。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,在廢鋼量快速積蓄的基礎(chǔ)上,未來(lái)鋼鐵業(yè)對(duì)廢鋼的需求將逐年提高,廢鋼應(yīng)用將在鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排、轉(zhuǎn)型升級(jí)方面扮演重要角色。