废钢,指的是钢铁厂生产过程中不成为产品的钢铁废料(如切边、切头等)以及使用后报废的设备、构件中的钢铁材料,成分为钢的叫废钢;成分为生铁的叫废铁,统称废钢。
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。
废钢处理方法因材质和形状而异。易碎的和形状不规则的大块物料,采用重锤击碎。特厚、特长的大型废钢,用火焰切割器切割成合格尺寸。更大废钢铁块料,则采用爆破法爆碎。厚废钢板和型钢、条钢,采用剪切机进行剪切。废薄板边角料、废钢丝、废汽车壳体等容积比重较小的轻料,用打包机压缩成块体,打捆用作炼钢原料。切削产生的废钢屑除油后,再用压块机压块。混有其他金属的废料,先经破碎,再经磁选,分离出废钢。近年发展出利用液氮在 -50~-100℃的低温下进行破碎的新技术。但废钢与有色金属和其他杂质的分离问题尚未完全解决。使用混杂废钢要限制在一定比例,以免影响钢的质量。
一般情况下采用机械加工,常用机械为压包机、切割机等。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。
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。
中国钢铁工业经历了数十年的快速发展,钢铁积蓄量不断增加,今后将有大量的废钢资源产生。如何有效利用、管理这些资源或将是未来中国钢铁工业需要解决的一个重大问题。相关资料显示,短流程炼钢比长流程炼钢可减少废气86%、废水76%和废渣97%,与长流程炼钢相比,用废钢炼1吨钢可减少近1.6吨碳排放,因此废钢生产更加清洁和有利于排废减量化,鼓励能耗低、污染小的电炉炼钢发展无疑有利于环境保护。
日本钢铁业的发展与中国有很多类似之处,而且日本废钢产业已经非常成熟。深入分析研究日本废钢的产生、消费和管理模式,将为中国废钢行业的发展提供有益的启示和借鉴。
5月6日,日本财务省的数据显示,日本进口废钢总量为22.6万吨,同比大增近400%;出口废钢总量为150万吨,同比下降38.1%。此外,日本企业也积极进行废钢领域的海外投资,日本丰田通商株式会社(Toyota Tsusho)已参股德国黑色、有色金属废料回收商肖尔茨公司,前者将获得后者39.9%的股权。
一般而言,废钢的产生量与钢铁积蓄量成正比。在钢铁消费历史较长的欧美地区,由于钢铁积蓄量大,废钢产生量也大。日本对钢铁的大量使用比欧美地区晚50余年,从上世纪50年代后期开始,日本大量使用的钢铁在进入老旧废钢形成周期后成为废钢,在上世纪90年代左右,日本废钢平均回收率为2.5%-3%。近20年来,日本废钢发生量增速趋缓,回收率为2%-2.3%。但是,日本废钢发生量总体仍呈增长趋势。