1. 首页
  2. 废钢

废钢来源解析:自产废钢与加工废钢在钢铁产业中的关键作用

图片

一、废钢的来源探寻

废钢是钢铁工业的重要原料,它的来源较为广泛且多样。了解废钢的来源,对把握钢铁产业的资源供应以及循环利用有着关键的意义。接下来,我们将深入去探寻废钢的四大主要来源。

图片

(一)生产流程中的自产废钢

在钢铁生产的各个环节中,比如炼钢环节、连铸环节以及轧钢过程里,会产生像切头、切尾、切屑和边角料这类废料,这些废料就是自产废钢,也被称作“返回废钢”。它的产量与钢铁产量以及钢材成材率有着紧密的联系。2021 年,我国自产废钢的产量大约达到 6000 万吨,在废钢总供应量中占 24%。一般来讲,自产废钢主要是在钢厂内部进行循环利用的,很少会流入市场。

(二)制造加工的加工废钢

加工废钢主要来源于黑色金属冶炼延压过程中的冷热加工以及机械加工环节。冲压边角料、切屑和料头等都属于这类废钢。这类废钢质量较高且品质稳定,通常能在短时间内返炉。2021 年,我国加工废钢的产量约为 5000 万吨,占总供应量的 17%。

(三)使用寿命终结的折旧废钢

折旧废钢是由各种金属制品、设备以及建筑结构等在使用了一定年限后报废而形成的。比如报废的汽车,还有机器设备、飞机、轮船、集装箱以及钢结构建筑等。它的产量与钢铁积蓄量以及钢材回收周期相关。其中,汽车的报废周期大概是 15 年废钢结构回收价格,而钢结构建筑正常的使用年限大约为 50 年。2017 年之后,我国折旧废钢的供应量呈现出快速增长的态势。在 2021 年,其产量大约为 1.7 亿吨。这 1.7 亿吨的产量占总供应量的 60%。并且,折旧废钢是废钢供应的主要增长部分。

(四)国际市场的进口废钢

我国是废钢铁的净进口国。每年全球废钢铁的进出口贸易量大概为 1 亿吨。在国际上,并没有统一的废钢铁标准。我国进口废钢铁主要依据进口国的标准以及中国海关的规定。2021 年,我国放开了符合《再生钢铁原料》标准的废钢进口,不过进口量相较于国内的供应来说,影响较为较小。

图片

二、废钢的加工蜕变

回收来的废钢,其形态各不相同,杂质含量也各异。这些废钢不能直接用于炼钢,需要经过一系列的加工处理,才能够成为符合要求的炉料。废钢加工在废钢资源的循环利用中处于关键环节,其加工工艺和设备在不断地升级,目的是为了适应钢铁工业对优质废钢的需求。接下来我们来了解一下废钢加工的主要方法。

(一)人工分选与预处理

回收的废钢铁来源较为广泛,且种类混杂、规格不一,无法直接回炉炼钢,必须经过分选加工才可变为合格炉料,因此人工分选成为废钢铁加工的第一道工序。在这一环节中,工人主要借助感官鉴别或其他鉴别方式,先把废钢与废铁分开,接着再依据它们的化学成分和用途进行分选归类。先进行分选归类,接着把不符合生产要求的废钢铁单独分选出来,然后再次对其进行加工。其中,超重废钢和长尺寸废钢需进行氧气切割解体;铸铁大件要通过落锤破碎或人工劈解;型材和板材的边角余料按照生产需求剪切成一定尺寸的合格材料;轻薄废钢、废铁屑则需要进行打包压块。

并且会注意剔除枪支、弹药、含毒物品以及密闭容器等危险物品。

预处理包含简单的切割与清洗操作。其一,切割是把过长、过大的废钢切割成适合后续处理的尺寸。其二,清洗是去除废钢表面的油污和锈蚀,常见的清洗方式有化学清洗以及水力除锈等。经过清洗后的废钢,既可以提升炼钢的质量,又能够减少对环境的污染。

(二)剪切与破碎技术

剪切是通过专用设备来进行的。这些专用设备包括门式剪切机、鳄式剪切机等。利用这些设备,可以将较大的废钢剪切成合适的尺寸。这样做的目的是为了方便后续的处理和运输。门式剪切机适合对各种大型废钢进行剪切,它的特点是剪切力大且效率高;鳄式剪切机通常用于小型废钢和金属结构的冷态剪切,它是通过液压驱动的,安全性能较为可靠,操作起来也很方便,其工作刀口长度有多种规格,剪切力也有不同的等级,能够满足不同用户的需求。

破碎是利用废钢破碎机把废钢破碎成更细小的颗粒。对于轻薄料而言,经过破碎之后能够变成洁净的优质废钢,这种破碎后的废钢适合大中型主流钢厂当作炼钢炉料。在“十三五”这段时间里,随着“地条钢”被清除,国内轻薄型原料的价格出现下跌,同时废钢破碎机的产能也在快速提升。不完全统计显示,“十三五”末之时,全国拥有 1000 马力以上的破碎线超过 500 条,其产能达到 7000 多万吨。废钢破碎机的工作原理在于,通过高速旋转的转子带动锤头去打击和破碎废钢,并且还配备了筛分装置,能够控制破碎后颗粒的大小。

(三)打包与压块处理

打包是将分选、剪切、破碎后的废钢通过液压打包机等设备进行压缩成块。压块也是如此。这样做能够减小废钢的体积,便于储存和运输,并且还能提高废钢的密度和纯度。以废旧钢材液压打包机为例,工作时,金属碎料先经由上料机导入打包机内。接着,打包机把金属碎料打包成型。之后,箱盖打开且侧箱板翻转打开,升降板带动打包后的金属块上升,从而露出箱体,方便抓手抓取。另外,也可以通过纵挤压油缸推动纵挤压板,将金属块向前推动一定距离,以便在上升后从侧向利用叉车进行叉取。废钢经过打包和压块处理后,在运输时不易散落,并且能够提高运输效率,同时也能降低运输成本。

三、废钢的分类标准

废钢的分类标准较为复杂并且具有多元性。这些标准既体现了行业规范,又是保障废钢能够有效回收以及合理利用的关键所在。接下来,我们从粒度与用途、熔炼与非熔炼以及化学成分等不同的方面,对废钢的分类标准进行深入的解析。

(一)按粒度与用途分类

直径大于 6 毫米的废钢被划分为重废。重废常见于工程废钢和建筑废钢等。它密度高且纯度优,回收价值较大。是炼钢企业和回收行业所喜爱的。主要用于钢铁冶炼和重工业制造。像大型建筑结构件以及重型机械零件等报废后产生的废钢,大多属于重废这类。建筑拆迁产生的大型钢梁和钢柱,经过切割处理后,能作为重废被回收利用,它是钢铁生产的重要原料,在提升炼钢效率和质量方面有独特优势。

中废是指直径在 4 毫米至 6 毫米之间的废钢。它多来自汽车废料以及机械零件等。在再生材料市场中,中废占有重要地位。例如汽车发动机的一些零部件,还有机械加工过程中废弃的轴类零件等,都有可能成为中废的来源。这些废钢经过加工处理之后,能够满足特定的生产需求,从而为钢铁工业提供稳定的原料支持。

直径处于 2 毫米至 4 毫米范围的废钢被划分为小废,其主要用途是一次性铸造以及轻工业生产。小废在部分小型铸造厂中被广泛应用,可用于生产对材质要求相对不高的铸件,例如一些简单的金属工具以及小型机械零件等。

统料指的是直径小于 2 毫米的废钢。这种废钢虽然颗粒微小,然而在冶炼和钢铁生产过程中却有着重要作用。它可以当作辅助原料,用来调节钢液的成分和性能,从而为提升钢铁产品的质量作出贡献。

废钢直径小于 1 毫米时被定义为轻薄料。轻薄料通常用于特殊合金和电子行业。在电子行业里,它可用于制造电子元器件的外壳和导线等。因其具有良好导电性和耐腐蚀性,能满足电子产品对材料的特殊要求。在特殊合金的制造过程中,轻薄料能够充当合金元素的添加来源。通过它可以对合金的成分进行调整,进而改变合金的性能,最终生产出具备特殊性能的合金材料。

(二)熔炼用与非熔炼用

根据用途,废钢可分为熔炼用废钢和非熔炼用废钢。

熔炼用废钢主要用于汽车工业的再加工,其中包含重型废钢。第一类 201 型废钢有尺寸标准:A 尺寸要小于或等于某个值,并且厚度需达到 40mm 及以上,单重在 40kg 到某个值之间,同时圆柱实心体直径需大于或等于 80mm,按照外形尺寸和重量被划分为 5 个型号,每个型号尺寸允许有 10%的正偏差。这类废钢在经过熔炼之后,能够成为制造汽车零部件的优质钢材,从而实现了资源的循环利用。

非熔炼用废钢包含废汽车拆解铁和废摩托拆解铁等。报废企业、汽车、厂房等会产生铁料,其中包括口废钢和其他废弃小车。这些非熔炼用废钢虽不能直接用于熔炼,却可通过其他途径回收利用,比如拆解后用于制造一些对强度要求不高的金属制品,或者当作建筑材料的增强材料等,以达到物尽其用的目的。

(三)化学成分细分

熔炼用废钢的化学成分分类较为细致。其中有非合金废钢,还有低合金废钢以及合金废钢。并且每一种废钢都对应着特定的化学成分要求。

非合金废钢中残余元素需满足:镍的含量不超过 0.30%,铬的含量不超过 0.30%,铜的含量不超过 0.30%。除锰和硅之外,其他残余元素的含量总和不超过 0.60%。这类废钢成分较为简单,在炼钢期间,能够容易地控制钢液的化学成分,进而生产出质量稳定的钢材,常被用于制造一般用途的建筑钢材以及普通机械零件等。

低合金废钢是在非合金废钢基础之上加入少量合金元素的。这些合金元素包括锰、硅、铬、镍等。加入这些元素是为了提高钢材的强度、韧性以及耐腐蚀性等性能。低合金废钢常常被用于制造对性能有较高要求的结构件和机械零件等。例如在桥梁、船舶、压力容器等领域就会用到低合金废钢。

合金废钢含有较多的合金元素,它的化学成分较为复杂。依据主要合金元素含量,可分为 8 个钢类 49 个钢组。合金废钢具备特殊的物理和化学性能,能够用于制造特殊用途的钢材,像不锈钢、耐热钢、高速工具钢等。并且,它在航空航天、化工、机械制造等高端领域得到了广泛应用。

四、废钢的广泛用途(一)建筑领域的重要支撑

在建筑领域,废钢起着极为重要的作用。它被广泛用于生产钢筋和钢板等关键建筑材料,给建筑结构提供了很强的强度和稳定性支持。随着城市化进程加快,高楼大厦不断涌现,基础设施建设也在持续推进,这使得建筑业对废钢的需求越来越大。据相关数据显示,建筑行业对废钢的需求在近年呈现出稳定上升的态势。一些大型建筑项目中,从超高层写字楼这一类型到现代化住宅小区这类,从大型桥梁到地下轨道交通,废钢制成的建筑材料广泛存在。这些建筑材料保障了建筑的质量与安全,还降低了建筑成本,为城市发展作出了贡献。

(二)汽车制造的资源保障

在汽车制造期间,废钢有着重要作用。它成为生产汽车零部件的优质原材料,比如车身等关键部件,有废钢的存在;发动机等关键部件,也有废钢的身影。用废钢制造汽车零部件,既能降低生产成本,又能减少对原生矿石的依赖,这在资源可持续利用和环境保护方面意义重大。天源二手物资以“高炉 - 转炉”流程为基础,运用氢冶金技术并采用大废钢比来生产低碳汽车用钢。它添加 30%比例的废钢以及氢冶金 DRI 原料,使得产品的综合减碳量超过 30%。这既满足了汽车行业对低碳环保材料的需求,又为汽车制造企业降低了成本,提升了市场竞争力。

(三)农业与环保的双重助力

在农业领域,废钢是有其用武之地的。它能够被加工成农业机械以及农具,像拖拉机的零部件,还有犁铧、锄头、镰刀等。这些由废钢制作而成的农业工具,既结实又耐用,能够助力农民提升生产效率,对农业发展起到推动作用。在某些农村地区,农民所使用的小型农用机械,有很多是由回收的废钢制造而成或者经过改装的。这些机械不仅价格较为实惠,而且在维修方面也很方便,因而深受农民朋友的喜爱。

从环保角度讲废钢结构回收价格,废钢的回收利用意义重大。相比从铁矿石开始冶炼钢铁,利用废钢炼钢能大幅降低能源消耗和污染物排放。统计数据表明,用废钢炼钢能减少约 40%至 50%的能源消耗,能减少约 60%的空气污染以及 76%的水污染,这样就有效降低了钢铁生产对环境的压力,为实现可持续发展目标贡献了力量。天源二手物资申请的专利为“一种大废钢比模式下回收转炉煤气的方法”。此专利通过对煤气回收进行优化,提升了废钢在转炉中的利用效率,降低了对新鲜原材料的需求,达成了资源的循环利用,为钢铁行业的环保发展给出了新的思路。

(四)特殊领域的创新应用

轻薄料和统料这些小废钢看似不起眼。它们在电子行业发挥着关键作用,凭借良好的导电性和耐腐蚀性,被用于制造电子元器件的外壳和导线等。在特殊合金制造领域,它们作为合金元素的添加源,为生产具有特殊性能的合金材料贡献力量。科技飞速发展,电子设备持续朝小型化、轻量化、高性能化的方向迈进,对轻薄废钢的需求越发增多,这为轻薄废钢在特殊领域的创新应用给予了更多的机会。例如在智能手机、笔记本电脑等电子产品里,由轻薄废钢制成的零部件既能满足产品对轻薄便携的需求,又能提升产品的性能和稳定性。

五、废钢的未来展望(一)循环经济的核心角色

循环经济的宏伟蓝图里,废钢处于核心位置。全球对可持续发展的关注度不断提高,循环经济成为实现资源高效利用与环境保护的关键路径。废钢作为重要的可循环利用资源,其品种划分对推动循环经济发展有着重要作用。我们通过更有效地回收和再利用废钢,就能够减少对原生铁矿石的依赖。这样能降低资源的开采和浪费,进而实现资源的最大化利用。相关研究表明,每回收利用 1 吨废钢,能够节约约 1.6 吨铁矿石,能够节约 0.35 吨标准煤,能够减少约 1.6 吨二氧化碳排放,还能够减少 3 吨固体废物排放。这一数据直观地展示了废钢在循环经济中的巨大价值。废钢的循环利用涵盖了从生产到消费,接着到回收以及再利用的过程,形成了一个完整的闭环,并且为可持续生产以及绿色发展给予了有力的支持。

(二)技术创新与行业升级

在当今科技飞速发展的时期,废钢的回收以及处理技术正在经历深刻的变革。智能化系统的应用以及自动化系统的应用,正逐步对废钢回收行业的面貌进行改变。以天源二手物资所获得的“一种废钢料场”专利为例子。这个专利包含了受料系统,还有输送与卸料系统以及储取系统等诸多关键部分。并且配备了抑尘装置。通过智能化的管理以及执行,达成了废钢接收、分类以及储存的高效运作。这种流程具备智能化和机械化的特点,它不但极大地减少了运营成本,而且提升了安全性与可靠性,给企业应对日益严格的环保标准提供了有效的解决办法。将来,伴随人工智能、大数据、物联网等技术持续发展,废钢加工行业会朝着更高效、更环保的方向发展。智能分拣设备能更精准地把废钢与其他物质分离,从而提升废钢的纯度;自动化加工设备可以提高生产效率,减少人工的干预,让劳动强度降低;数字化管理系统能够对废钢的回收、加工、运输等整个过程进行实时的监控和管理,优化资源的配置,提高运营的效益。

(三)政策支持与市场潜力

国家高度重视废钢行业的发展,并且出台了一系列政策来支持其发展。在 2023 年 2 月,国家发展改革委发布了《关于统筹节能降碳和回收利用 加快重点领域产品设备更新改造的指导意见》。该意见提出,到 2025 年,要促使废钢铁、废有色金属、废塑料等主要再生资源的循环利用量达到 4.5 亿吨。各省市积极响应国家号召,并且结合当地实际情况,纷纷出台了相应的政策措施。山东省明确提出,到 2025 年,废钢的利用量要增加超过 20%,废钢在钢铁原料中所占的比例要达到 30%左右,全省钢铁工业每年利用废钢资源的量要达到 1400 万吨以上。这些政策的出台,给废钢行业的发展带来了有力的政策保障以及市场机遇。铁矿石资源量逐渐减少,节能减排需求迫切,这使得废钢铁的利用比例会逐年上升,其市场潜力十分巨大。在环保与资源循环的大趋势当中,废钢不再仅仅是普通的“垃圾”,而是一座急需挖掘的“城市矿产”。无论是从生产到回收,还是从加工到应用,每一个环节都蕴含着极为巨大的经济价值和环境价值。了解废钢的全生命周期,我们能看到资源循环的神奇之处。同时,我们也能为绿色未来贡献自己的一份力量。让我们一起关注废钢行业的发展,携手共创可持续的明天!

图片

以上部分内容由“文心一言”整理拓展,转载请注明出处:https://www.2sg.net.cn//66364.html

联系我们

在线咨询:点击这里给我发消息

微信号:手机号码调用

工作日:9:30-18:30,节假日休息