废钢铁循环利用及其经济价值

1、废钢铁循环利用及其经济价值屈亚静西安建筑科技大学华清学院材料与冶金工程系摘要：我国废钢铁产业是一个新兴的钢铁资源循环利用产业，其节能,环保和不可替代的钢铁原料方面的作用十分显著。分析了我国废钢铁资源的供需及利用情况，,还有其显著的经济价值,以及未来废钢铁资源的应用前景。关键词：废钢铁产业 供需分析 加工应用 经济钢铁工业是国民经济重要支柱产业, 据钢铁工业协会统计数据, 2009 年我国钢铁产能已达5. 68亿t, 占目前世界总产能的46. 6 % , 每年要消耗大量的资源和能源。钢铁工业的主要原料有2个: 铁矿石和废钢1 。前者是自然原生资源, 具有不可再生和逐年衰减的特征, 而后者是可回收

2、的再生资源。废钢是在生产生活中由于到达使用年限或者技术更新而报废和淘汰的可回收利用的废旧钢铁, 其碳质量分数一般小于2. 0 % , 硫、磷质量分数均不大于0. 05 % 。废钢铁产业，节能减排，循环利用，降低碳排放，发展前景十分可观。加快废钢利用促进钢铁工业节能减排臧悦, 刘维广, 张建国 2010年8月(一废钢铁资源优势 1.1废钢铁是1 种可循环使用的再生资源钢材从设备制造到使用到报废, 每8 30 年1 个轮回, 可无限循环反复使用, 且自然损耗很低。大量应用废钢有利于减少原生资源的开采,有利于生态平衡, 有利于人与自然的和谐发展。按我国平均1. 7 1. 8 t 精矿粉炼1 t 生铁

3、, 2. 5 t原生矿选1 t 成品矿的水平测算, 每多用1 t 废钢, 可减少1. 7 t精矿粉的消耗, 同时减少4. 3 t原矿的开采和2. 6 t钢铁尾矿渣的排放。发展废钢铁产业, 增加废钢铁供应能力是缓解对铁矿石依赖的重要途径。1.2废钢铁是一种绿色环保资源应用废钢铁炼钢可以大量减少三废排放污染，降低碳排放，节能减排。用废钢炼钢和铁矿石炼钢相比，减少炼铁及焦化，烧结等铁前工序的废水，废渣，废气的排放，国际回收局研究表明 在一般钢铁企业可减少排放CO、CO2、SO2 等废气86 %、废水76 %、废渣72 %。若加上铁矿石选矿过程所产生的尾矿渣, 炼焦和烧结过程中产生的粉尘等可减少排放废

4、渣97% 。换算成实物量, 每用1t废钢可减少排放炼铁渣0. 35 t , 尾矿2. 6 t , 加上烧结、焦化产生的粉尘, 约减少3 t 固体废物的排放。应用废钢炼钢可以大量减少 三废 产生, 降低碳排放。1. 3 废钢铁是1 种不可缺少的炼钢原料2009 年我国废钢铁消耗总量为8 310 万t , 占粗钢产量的14. 6 %, 价值约2 500 亿元人民币, 且逐年快速增长。2009 年全球废钢比平均水平为37. 6 % , 废钢消耗总量约4. 6 亿t。废钢铁与废铜、废铝、废塑料、废纸等其他再生资源不同, 不会随着循环次数的增加而降低理化性能指标, 降低产品质量。炼钢从某种意义上讲就是钢

5、水净化过程, 正所谓 百炼成钢 。因此,废钢铁相对原生资源铁矿石而言, 是一种优质的炼钢原料。原生矿将逐步走向枯竭, 2007 年我国已探明保有铁矿资源储量607 亿t , 可开采储量210 亿。1. 1 废钢铁是1 种载能资源应用废钢炼钢可以大幅降低钢铁生产综合能耗。在钢铁制造中，炼钢从生产工序的角度分为 长流程 和 短流程 。长流程：铁矿石，烧结，炼铁，炼钢，轧钢。一般指转炉炼钢, 原料以铁矿石( 生铁) 为主, 废钢为辅。短流程一般指电炉炼钢,原料以废钢为主, 生铁为辅。短流程;废钢，炼钢，轧钢。在大型的钢铁联合企业, 从铁矿石进厂到焦化、烧结、炼铁、炼钢, 整个工艺流程中能源消耗和污染

6、排放主要集中在炼铁及铁前工序, 一般占综合能耗的60 % 。也就是说和铁矿石相比, 用废钢直接炼钢可节约能源60 % , 其中每多用1t 废钢可少用1 t 生铁, 按照我国高炉平均铁焦比0. 375,煤焦比1. 35测算, 加上高炉喷煤, 可节约0. 4 t 焦炭或约1 t 原煤。低碳经济与废钢铁利用 闫启平1 , 李银雪 2011年4月二，美国废钢铁回收小史 金晨 编译自美国废钢工业五十年当100万吨废钢被用来代替150万吨矿石和35万吨煤来生产同等数量的新钢时,在环境保护方而给人以深刻的印象.。环境保护局发现：污染空气的排放物减少了86% （ 磅）;1水的污染减少了76%(10 . 磅)用

7、水量减少了40%（67 亿加仑）矿物废料减少了97% （280万吨）金属回收的好处现已为人们所熟知。国家工业发达, 经济富裕, 市场上的消费品会更多, 这样也出现更多的报废商品。除了报废的消费品之外, 大批大吨位的废设备% 废钢& 是工业加工所得到的残余物, 叫做工业废钢。在生产新钢时产生的废钢从不离开钢厂, 叫做返回废钢, 也要再生为钢徐国群 摘自 Iron & Steelmaker!2000,( 6) 日本主要钢铁公司开发废料处理设备日本5 大长流程钢铁公司正在开发并出售城市固态废物处理设备, 这些设备使用了熔融气化炉。神户钢铁公司则使用流动床气化熔融系统处理废料，这种废料高温分解气化及熔

8、化系统, 该系统日处理废料达300t。千叶厂的设备包括脱气管道、高温反应窑、均质窑和高速冷却设备。该工艺通过在16002000 下进行热分解和熔化, 二恶英的排放量0。001ngTEQ/ Nm3。高温由喷吹纯氧来获得,同时, 产生的气体由于高速冷却而防止了二恶英的再生。住友金属工业公司该公司自2 月份以来一直在鹿岛厂进行废料气化和熔化的演示。该系统使用了竖炉, 炉子设有氧气喷枪, 使用了高炉技术。炉内产生的发热量为8360kJ/ m3 的废气, 从1200 摄氏度急冷至150 摄氏度 , 减少了二恶英的再生量和排放量。二恶英在废气中的浓度低于0。1ng-TEQ/Nm3 , 而在渣中的含量为0。

9、00044 0。31ngTEQ /试论废钢铁的利用与节能 省经委陈捷 能源工程,1985年05期钢铁工业是耗能大户, 占全社会总能耗10%以上, 而冶炼部分的能耗, 又占钢铁工业总能耗的四分之三, 是钢铁工业节能的重点.。国外冶炼先进技术, 吨钢综合能耗已降成0。6-0.9降低吨钢综合能耗, 进一步节约各种能源的消耗潜力很大。中国废钢铁应用协会四届五次理事(扩大) 会议的讲话中国钢铁工业协会名誉会长吴溪淳 2010年11月6 日 2009年末, 我国电弧炉炼钢能力为8 4 96万吨/年, 当年电炉钢产量只有5 5 76万吨, 只占全国钢产量的9 .66% , 产能利用率只有56 .6% 200

10、1 年重点大中型钢铁企业电炉钢的废钢消耗为802 .9千克/吨钢,2009 年已减到25 0 .3千克/吨钢20 01 年l月一9月又减少到45 5千克/吨钢, 电炉用热铁水已达05 2千克/ 吨钢与此同时, 进口废钢到岸价平均由2001 年的108 .46美元/ 吨上升到今年l月一9月的平均50 3.06 美元/ 吨 可以看出, 这些年来我国电炉钢所占比例下降, 主要是在钢产量快速增长时我国自产废钢铁不足, 使用进口废钢成本太高, 电炉企业不得不设法利用热铁水炼钢.但是要看到, 我国废钢铁回收加工利用市场前景广阔. 我国钢铁工业吸纳废钢铁的能力很大.今年l月一9月全球生产铁与钢的比例为0 .

11、741 : 1, 全球扣除中国外为0 .507 : 1, 我国为0 .947 : l.我国重点大中型钢铁企业今年l月一9月转炉炼钢吨钢消耗废钢平均只有6 千克(过去曾达到108 千克) , 电炉炼钢完全可以不用铁水, 只要我们废钢铁回收加工数量和质量满足炼钢需求.今后, 随着我国工业化!城镇化! 现代化步伐加快, 废钢铁回收加工利用产业必将迎来大发展时期我国废钢铁产业致力于资源保障与节能减排 中国冶金报 2011年5月20中国废钢铁.应用协会会长诸骏生在报告中对2010年和十一五期间我国废钢铁资源循环应用的情况进行了总结.据该协会统计,2010年,我国废钢铁消耗总量达到8670万吨,比2009

12、年增加360万吨,增长4.33%.考虑到落后产能小钢厂的废钢消耗量,我国废钢铁年实际消耗量的18%左右.十一五期间,我国废钢铁消耗总量达到3.8亿吨,比十五期间增加了60%左右,占世界同期总量的15%;我国废钢消耗总量比十五期间平均每年增加2600万吨.2010年,我国废钢单耗为138公斤/吨钢,较上一年降低八公斤/吨钢,十一五期间,我国废钢单耗从2005年的160公斤/吨钢降低到2010年的138公斤、吨钢，降低22公斤、吨钢。这一指标远远低于世界平均水平376公斤、吨钢。废钢单耗逐年降低的根本原因是，废钢逐年增加的速度远远滞后于粗产量增长的速度。在促进钢铁工业节能减排方面，加快冶金渣和深度

13、利用和还原铁的实验开发。据统计，2010年我国产生钢渣8500万吨，铁渣2亿吨，合计2,85亿吨。其中铁渣利用率为80%，刚渣利用率为20%。据中国钢铁工业协会数据，目前全国积存有300亿吨尾矿渣有待开发。十二五期间，废钢铁应用协会将大力推广先进技术，把冶金渣中的金属成分回收，用于直接炼钢，或当铁了返回烧结，而且要对钢渣尾渣进行深度利用，创造高附加值产品。同时，加快直接还原铁新技术，新工艺，新设备的引进，研发推广和应用，加快技术改造和对落后产能的淘汰，加快产业发展战略调整废钢铁回收处理方法介绍 2011年6月 百业网废钢铁回收处理方法主要包括：磁选、清洗、预热等。磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异，在不均匀磁声中进行分选的一种处理方法。清洗是用各种不同的化学溶剂或热的表面活性剂，清除钢件表面的油污、铁锈、泥沙等. 废钢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