废钢主要产生于炼钢车间、铸钢车间和钢的冷加工和热加工车间。随着钢铁生产技术的发展,钢材收得率增加,自产废钢占钢产量的比例有下降趋势。钢铁产品和工制造过程中产生的废钢,约占废钢总量的20~25%,主要为钢料的切头、切尾、切屑、边角料等。各种废旧设备,钢结构件,“报废”的机车、车辆、钢轨、汽车、船舶、工具、用具等,也产生大量“折旧废钢”。它在工业发达国家约占废钢总量的25~30%,占社会上钢材总投放量的1~1.5%。中国当前每年产生的折旧废钢约 300万吨。生活用品废旧钢铁如罐头盒、家具和用具等,称为“社会废钢”或“垃圾废钢”,数量有时高达钢材投放量的1%。此外,还有从渣中回收的废钢,积存的废钢块,打捞的沉船等,来源颇为复杂。
废钢按其用途分为熔炼用废钢和 非熔炼用废钢。
熔炼用废钢按型号类别代码外形尺寸重量要求供应形状典型举例:
重型废钢
1类201
A≤1000mmX400mm,厚度≥40mm,单重:40kg~1500kg,圆柱实心体直径≥80mm。块、条、板、型报废的钢锭、钢坯、初轧坯、切头、切尾、铸钢件、钢轧辊、重型机械零件、切割结构件等。
2类201
B≤1000mmX500mm,厚度≥25mm,单重:20kg~1500kg,圆柱实心体直径≥50mm。块、条、板、型报废的钢锭、钢坯、初轧坯、切头、切尾、铸钢件、钢轧辊、重型机械零件、切割结构件、车轴、废旧工业设备等。
3类201
C≤1500mmX800mm,厚度≥15mm,单重:5kg~1500kg,圆柱实心体直径≥30mm。块、条、板、型报废的钢锭、钢坯、初轧坯、切头、切尾、铸钢件、钢轧辊、火车轴、钢轨、管材、重型机械零件、切割结构件、车轴、废旧工业设备等。
中型废钢
1类202
A≤1000mmX500mm,厚度≥10mm,单重:3kg~1000kg,圆柱实心体直径≥20mm。块、条、板、型报废的钢坯及钢材、车船板、机械废钢件、机械零部件、切割结构件、火车轴、钢轨、管材、废旧工业设备等。
2类202
B≤1500mmX700mm,厚度≥6mm,单重:2kg~1200kg,圆柱实心体直径≥12mm。块、条、板、型报废的钢坯及钢材、车船板、机械废钢件、机械零部件、切割结构件、火车轴、钢轨、管材、废旧工业设备等。
废钢主要用于长流程转炉中的炼钢添加料或短流程电炉的炼钢主料。
国内废钢资源由于受到淘汰年限的限制,所以基本处于废钢资源的贫乏时期,满足不了钢铁工业快速发展的需要,2005年,国内主要钢厂废钢单耗为169.08千克,比2004年的220千克有较大幅度的降低,幅度达到了23%。2005年进口废钢约1020万吨,出口量可以忽略不计,废钢需求量将达6190万吨,生产回收1043万吨。
世界每年产生的废钢总量为3~4亿吨,约占钢总产量的45~50%,其中85~90%用作炼钢原料,10~15%用于铸造、炼铁和再生钢材。
钢铁工业主要的铁源为铁矿石。每生产1 吨钢,大致需要各种原料(如铁矿石、煤炭、石灰石、耐火材料等)4~5吨,能源折合标准煤(指发热值为7000千卡/公斤的煤)0.7~1.0吨。而利用废钢作原料直接投入炼钢炉进行冶炼,每吨废钢可再炼成近1吨钢,可以省去采矿、选矿、炼焦、炼铁等过程,显然可以节省大量自然资源和能源。在炼钢金属料中,废钢已占总量的35%左右,由铁矿石炼得的生铁占总量的65%左右;因此,废钢的利用,引起社会的普遍重视,被称为“第二矿业”。许多国家缺乏铁矿或铁矿品位不断下降,对废钢更为重视。废钢的供销,已成为一个重要的国际市场。20世纪70年代以来,世界上以废钢作原料的电炉钢产量,有较大的发展,也说明废钢的利用范围日益扩大。由于废钢的大量应用,世界生铁产量仅为钢产量的72%。
各种炼钢方法利用废钢的程度是不同的。氧气转炉炼钢一般可用15~25%的废钢,采用预热废钢技术则可用废钢30~40%;平炉炼钢理论上可以 用废钢,但一般用量为20~60%;电弧炉炼钢几乎全部利用废钢作原料。废铁一般作高炉炼铁或铸铁原料,少量干净废铁也用作炼钢原料。大型钢铁联合企业炼钢原料以生铁为主,以废钢为辅。独立钢厂、特殊钢厂和近年发展起来的小钢厂都以废钢为主要原料。
为利用厂内外的废钢,各钢铁厂均设有废钢加工部门,对废钢进行分类,精整和加工成为合格的冶炼原料。按形状分为轻型、中型和重型废钢,按性质分为碳素废钢和各种合金废钢。
预热
废钢铁经常粘有油和润滑脂之类的污染物,不能立刻蒸发的润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。露天存放的废钢受潮后,由于夹杂的水分和其他润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。露天存放的废钢受潮后,由于夹杂的水分和其他润滑脂等易汽化物料,会因炸裂作用而迅速在炉内膨胀,也不宜加入炼钢炉。为此,许多钢厂采用预热废钢的方法,使用火焰直接烘烤废钢铁,烧去水分和油脂,再投入钢炉。