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。
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。
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。