废钢的发展现状

中国钢铁工业经历了几十年的快速发展,钢材的储藏量在不断增加,所以未来会有大量的废钢资源。如何有效地利用和管理这些资源将是未来中国钢铁工业需要解决的一个重大问题。有关数据表明,短流程炼钢比长流程炼钢可减少废气86%,废水76%,废渣97%。与长流程炼钢相比,用废钢冶炼1吨钢,可减少碳排放近1.6吨,因此废钢生产更清洁,有利于废物减量。鼓励发展低能耗、少污染的电炉炼钢,无疑有利于环境保护。

日本钢铁工业的发展与中国有很多相似之处,日本的废钢产业非常成熟。深入分析日本废钢的产生、消费和管理模式,将为中国废钢产业的发展提供有益的启示和借鉴。

5月6日,日本财务省最新数据显示,今年前三个月,日本进口废钢22.6万吨,同比增长近400%。出口废钢总量654.38+0.5万吨,同比下降386.5438+0%。此外,日本企业也在积极向海外投资废钢领域。今年4月底,日本丰田通商已入股德国黑色和有色金属废料回收商Scholz,前者将收购后者39.9%的股份。

一般来说,废钢的产生量与钢的积累量成正比。在钢铁消费历史悠久的欧美,由于大量节约钢材,也产生废钢。日本大量使用钢材比欧美晚了50多年。从20世纪50年代末开始,日本广泛使用的钢材在进入旧的废钢形成周期后成为废钢。90年代前后,日本废钢的平均回收率为2.5%-3%。近20年日本废钢增速放缓,回收率为2%-2.3%。然而,日本的废钢总量仍在增加。

废钢产业发展模式:立法、管理与途径

为了解决人口、资源和环境之间的矛盾,保持可持续发展,建设资源-产品-再生资源的循环经济社会已成为日本的国策。废料回收是日本发展循环经济的重要组成部分。从20世纪50年代中期开始,日本开始重视废钢的回收利用。20世纪70年代以后,日本不仅实现了高效的废钢管理体系,疏通了废钢流通渠道,而且利用现代技术对废钢进行处理,使其废钢产业的管理达到了世界先进水平。

完善循环经济法律体系

从20世纪70年代开始,日本政府制定了多层次、多方位的循环经济法律体系,对不同行业的废弃物处理和资源再利用做出了具体规定,并大力推广。日本政府为循环经济构建的法律体系大致可以分为三个方面,如图1所示。

建立高效的管理体系

为了加强对废钢行业的宏观管理,日本建立了高效的管理体系。在贸工部基础工业局内设立专门机构,制定相关政策法令,协调和综合管理废钢行业和企业,具体宏观管理由各民间组织承担。

65438年至0975年,日本统一合并了原有的废钢民间团体,并在此基础上成立了日本废钢工业协会、废钢储备协会和再生铁源利用促进协会。1982年,日本政府在通商产业省基础产业局设立了推进废钢流通现代化的协议会。1988年8月,日本废钢储备协会更名为日本铁源协会,其职能也有所调整,主要是为原料供应商、供货商提供交流合作,调查、提供、研究原料信息,目标是稳定原料供需,提高原料质量。

日本政府和上述非政府组织都不直接干预废钢的流通、生产和经营,使企业有充分的自主权,在相互竞争中充分发挥活力。

理顺废钢流通渠道

废钢作为一种再生资源能否得到充分开发,取决于流通渠道是否合理和畅通。当初日本的废钢流通管理比较混乱。产生废钢的企业和家庭,废钢的商业企业,地方政府和钢厂都直接介入废钢的流通,导致流通环节多而乱,速度慢,成本高。但从60年代中期开始,日本的废钢流通渠道逐渐合理化,高效化。

具体来说,日本废钢的流通流程是这样的:家庭产生的废钢流通到指定点再到废品站,然后筛选;事业单位产生的废钢送至废钢集中站,船舶、桥梁等难以拆解的废钢送至拆解企业。这三类废钢资源要运到加工企业再送到零售商手中;非钢企业和钢企业的废钢资源分为需要加工的废钢和不需要加工的废钢,一部分加工后送零售商。

为了加快废钢的流通,日本政府除了建立上述流通渠道外,还采取了以下措施:《环境保护法》规定,任何企业和个人不得随意放置废弃物;将废钢买卖纳入社会物资流通,规定其正当流通行为,其交易必须符合政府遏制黑市交易的政策法令;制定统一的废钢规格标准,让买卖双方不能因为规格标准不同而成交;实行全国统一的废钢检验、验收和回收制度。

在废钢加工方面,日本不断采用先进适用的技术设备,提高了废钢加工企业的劳动生产率。为了稳定原料供应,日本不断完善废钢市场的定价机制。日本中央商品交易所于5438年6月+2005年10月推出全球首个废钢期货合约,选择最高规格(等级)废钢(重废)作为期货品种的标准。

“量身定做”发展电炉炼钢

日本废钢的来源包括钢厂自产废钢和社会废钢,社会废钢又分为废弃废钢和加工废钢。废废钢包括汽车、钢铁、仪表、钢轨、船舶的再生产品,而加工废钢是各种使用钢材的工业部门在加工钢材时产生的废钢。

汽车、工业机械、造船等部门加工废钢产出率高于建筑行业。所以日本建筑业虽然钢材消耗量比较大,但是加工废钢的平均生产率低于欧美国家。相关数据显示,近年来日本加工废钢的68%来自汽车行业,其次是工业机械,占10%,来自电机和造船行业的加工废钢分别占7%和6%。

随着废钢资源的不断产生,日本钢铁工业开始重视根据国内废钢资源选择炼钢工艺。

从日本炼钢发展史来看,二战后日本处于经济高速增长期的前半段,对钢铁的需求迅速增加,因此大力发展钢铁工业。这一时期日本废钢消费受粗钢产量控制,受以废钢为主要原料的电炉、平炉和转炉产量比的影响。

1950 -1965期间,日本粗钢产量的增长主要是靠平炉炼钢用大量废钢实现的。但由于国内生产的废钢不足以满足需求,要大量进口废钢,供应不稳定。因此,日本钢铁工业开始转向以转炉生产为主要模式的生铁生产结构,平炉炼钢法于1977年被废止。日本在发展转炉降低平炉生产比的时期,对电炉钢的比例进行了控制,所以六七十年代日本电炉钢的比例不到20%。

1975之后,日本对进口废钢的依赖度降低,同时日本电炉厂在1973石油危机期间对产品结构和设备进行了合理化。此后,电炉炼钢进入快速发展阶段,产量比逐年提高,从1975年的17%上升到1996年的峰值33%。1996之后,日本电炉钢的比重开始持续下降,主要原因是90年代以后日本经济的停滞和建筑业的低迷,使得电炉钢产品的需求开始下降。然而,在经历了上世纪90年代初的一段时间的下降后,日本的运输产量保持了稳步上升的趋势,这意味着日本的整体钢铁需求保持稳定。因此,在粗钢产量稳步增长的同时,由于电炉钢产量的下降,电炉钢的比重不断下降,2009年下降到265,438+0%。

也就是说,电炉钢在日本的比重高峰时只有33%左右,而美国是50%-60%,欧盟是40%左右。目前日本约有40家电炉企业,年产能4000万吨,而实际产量只有2000多万吨,产能严重过剩。

受我国废钢供应不足和电炉钢生产成本高的影响,电炉炼钢发展缓慢,电炉钢产出率不断下降,近年来一直维持在10%的水平。

目前,我国废钢供应主要来源于自产废钢、社会废钢和进口废钢。随着工业化的推进和钢铁储蓄的增加,我国废钢产量逐年增加,从2005年的541.5万吨增加到2012年的约65438亿吨。但国内的废钢供应量不足以满足需求,仍需进口废钢。据业内相关分析,2020年左右,中国将开始进入废钢消费高峰期,届时电炉钢产量占比将开始上升。日本废钢产业的发展对中国有以下启示:

第一,完善和加强废钢领域的立法。日本废钢产业的良好运行离不开国家的相关法律法规,而从日本建立循环经济法律体系来看,从基础层面到具体的法律法规都非常完善。因此,我国应借鉴其经验,制定相关立法,保障和促进报废产业的健康发展。

第二,加大汽车企业报废汽车和废钢回收力度。随着2017年前后我国开始进入汽车报废高峰期,报废汽车回收拆解行业也将迎来快速发展期,但配套的回收拆解体系尚未建立,国家应加快完善报废汽车相关政策。

第三,完善废钢流通渠道。在废钢资源尚未进入高产期的情况下,提高废钢流通效率,降低流通成本,对增加废钢供给会起到一定的作用。可以借鉴日本设立废品站、集中废品站的方式,加快废品加工配送体系建设,完善废品在各领域的流通渠道。此外,还应建立废钢加工企业与钢铁企业的互信合作关系,建设加工配送基地,从市场化模式向服务型模式转变。

第四,加大对废品处理企业的管理和支持力度。废钢加工企业在废钢利用中起着关键作用,国家应加强对这些企业的管理。另外,废钢行业是微利行业,投入大,利润低。要适当加大对废钢加工企业的支持力度,降低废钢开采、分离和加工成本。在中国,钢材市场蓬勃发展,钢铁行业继续加快发展,对废钢资源的需求大大增加。2008年中国累计粗钢5.02亿吨,大部分是近几年生产的,累计废钢1亿吨。2007年,我国实际用于炼钢的废钢总消费量为6850万吨,其中钢铁企业生产的废钢2700万吨,社会收购的废钢4365438+万吨,用于炼钢的进口废钢1.2万吨,出口和增加库存的废次料280万吨。

随着世界文明的进步,电炉将逐步取代转炉,废钢将逐步取代铁矿石,少量铁矿石将作为资源自然消耗的补充,真正成为与自然和谐的生态产业。由于国际市场铁矿石市场价格上涨,国内电力供应能力增强,国内废钢产量增加,预计未来我国电炉产能将快速增长,市场需求也将增加。与传统工艺相比,新电弧炉炼钢产能的建设效益将大大缩小差距。因此,可以预计钢铁行业对废钢的需求也将快速增长。

此外,随着国家重点工程的建设和城市化的实施,对钢材的需求迅速增加。然而,中国铁矿石资源短缺,世界铁矿石资源有限,钢铁企业倾向于发展循环经济。因此,对废钢的需求将迅速增加,发展前景广阔。

冶金工业对废钢的技术要求(1)

废钢铁是钢铁工业可持续发展的重要资源,尤其是电炉炼钢的重要和必不可少的原料,也是转炉钢中最好的冷却剂。为了不影响炼钢的正常进行,保证成品钢件的质量,必须选用优质的废钢原料加入炼钢炉中;即废钢必须满足一定的技术要求,才能作为原料使用。这是因为在收集废钢的过程中,往往会夹带或污染一些杂质,如锌、铝、镍、铜等经过防腐处理的有色金属镀层。这些金属会因电弧炉炼钢时电弧和吹氧产生的高温而使钢水沸腾,并使钢水中的锌、铅、镉等有毒元素大量挥发。再比如,人们收集的废铁往往含有一些有机物,如塑料、油脂等。拆船废铁和汽车垃圾表面除了自身的杂质环外,往往还有一层厚厚的油漆涂层。这些有机物在1000摄氏度以上的高温下会形成一氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有毒物质,不仅会造成环境污染,还会大大增加钢材的孔洞缺陷。因此,废钢在入炉前,必须进行彻底的分拣和清理,使其符合不同用途的废钢原料的技术标准。

冶金工业对废钢的技术要求(二)

在炼钢过程中,主要是实现“五脱气一一体化”,即脱碳、脱磷、脱硫、脱氧、去除气体夹杂和合金化。冶金行业对废钢提出了更详细的技术要求。

a .废钢的硫和磷含量分别不得大于0.08%。

b .废钢中不得混入铁合金、有色金属和其他杂质;非合金钢和低合金钢可以混合使用,但合金废料和生铁不得混合使用;合金钢废料不得与非合金钢、低合金钢和废铁混合使用;废铁不得与废钢混合。

不应有泥土、水泥、沙子、橡胶等。在废钢的表面。

D.废钢表面的油污应清除。

e .废钢中不允许有封闭端的管子、密闭容器、易燃易爆物品、放射性和有毒物品。

f .成套机械、设备和结构件不允许放入废铁。

g .必须对废弃武器进行技术检查和处理。

需要指出的是,废钢的清洁度和外形尺寸一般是通过目测来检验的,而化学分析可以在分批交货时取样进行。当废铁分批交付时,应根据其类别和钢组进行分类。特别是合金废钢,应尽量按照GB/T4223-1996进行分类,这不仅有利于金泰废钢的冶炼,而且可以回收其中的合金元素。

废生铁的技术要求:磷含量不允许大于0.85%;表面应该是干净的。如果表面附着有炉渣和砂粒,应将其清除,但允许使用石灰和石墨。

对生铁块状的要求如下:

(1)炼钢生铁有两种块状:小块生铁,每块质量2 ~ 7公斤;大块生铁,每块生铁质量不得超过40公斤,有两个缺口,缺口厚度不超过45毫米。

(2)铸铁应铸成2 ~ 7公斤的小块,大于7公斤和小于2公斤的铁块之和不超过每批总质量的10%,铁块长度不大于200毫米..