廢鋼鐵循環(huán)利用及其經濟價值

1、廢鋼鐵循環(huán)利用及其經濟價值屈亞靜西安建筑科技大學華清學院材料與冶金工程系摘要：我國廢鋼鐵產業(yè)是一個新興的鋼鐵資源循環(huán)利用產業(yè)，其節(jié)能,環(huán)保和不可替代的鋼鐵原料方面的作用十分顯著。分析了我國廢鋼鐵資源的供需及利用情況，,還有其顯著的經濟價值,以及未來廢鋼鐵資源的應用前景。關鍵詞：廢鋼鐵產業(yè) 供需分析 加工應用 經濟鋼鐵工業(yè)是國民經濟重要支柱產業(yè), 據鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數據, 2009 年我國鋼鐵產能已達5. 68億t, 占目前世界總產能的46. 6 % , 每年要消耗大量的資源和能源。鋼鐵工業(yè)的主要原料有2個: 鐵礦石和廢鋼1 。前者是自然原生資源, 具有不可再生和逐年衰減的特征, 而后者是可回收

2、的再生資源。廢鋼是在生產生活中由于到達使用年限或者技術更新而報廢和淘汰的可回收利用的廢舊鋼鐵, 其碳質量分數一般小于2. 0 % , 硫、磷質量分數均不大于0. 05 % 。廢鋼鐵產業(yè)，節(jié)能減排，循環(huán)利用，降低碳排放，發(fā)展前景十分可觀。加快廢鋼利用促進鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排臧悅, 劉維廣, 張建國 2010年8月(一廢鋼鐵資源優(yōu)勢 1.1廢鋼鐵是1 種可循環(huán)使用的再生資源鋼材從設備制造到使用到報廢, 每8 30 年1 個輪回, 可無限循環(huán)反復使用, 且自然損耗很低。大量應用廢鋼有利于減少原生資源的開采,有利于生態(tài)平衡, 有利于人與自然的和諧發(fā)展。按我國平均1. 7 1. 8 t 精礦粉煉1 t 生鐵

3、, 2. 5 t原生礦選1 t 成品礦的水平測算, 每多用1 t 廢鋼, 可減少1. 7 t精礦粉的消耗, 同時減少4. 3 t原礦的開采和2. 6 t鋼鐵尾礦渣的排放。發(fā)展廢鋼鐵產業(yè), 增加廢鋼鐵供應能力是緩解對鐵礦石依賴的重要途徑。1.2廢鋼鐵是一種綠色環(huán)保資源應用廢鋼鐵煉鋼可以大量減少三廢排放污染，降低碳排放，節(jié)能減排。用廢鋼煉鋼和鐵礦石煉鋼相比，減少煉鐵及焦化，燒結等鐵前工序的廢水，廢渣，廢氣的排放，國際回收局研究表明 在一般鋼鐵企業(yè)可減少排放CO、CO2、SO2 等廢氣86 %、廢水76 %、廢渣72 %。若加上鐵礦石選礦過程所產生的尾礦渣, 煉焦和燒結過程中產生的粉塵等可減少排放廢

4、渣97% 。換算成實物量, 每用1t廢鋼可減少排放煉鐵渣0. 35 t , 尾礦2. 6 t , 加上燒結、焦化產生的粉塵, 約減少3 t 固體廢物的排放。應用廢鋼煉鋼可以大量減少􀀂 三廢 產生, 降低碳排放。1. 3 廢鋼鐵是1 種不可缺少的煉鋼原料2009 年我國廢鋼鐵消耗總量為8 310 萬t , 占粗鋼產量的14. 6 %, 價值約2 500 億元人民幣, 且逐年快速增長。2009 年全球廢鋼比平均水平為37. 6 % , 廢鋼消耗總量約4. 6 億t。廢鋼鐵與廢銅、廢鋁、廢塑料、廢紙等其他再生資源不同, 不會隨著循環(huán)次數的增加而降低理化性能指標, 降低產品質量。煉鋼

5、從某種意義上講就是鋼水凈化過程, 正所謂􀀂 百煉成鋼 。因此,廢鋼鐵相對原生資源鐵礦石而言, 是一種優(yōu)質的煉鋼原料。原生礦將逐步走向枯竭, 2007 年我國已探明保有鐵礦資源儲量607 億t , 可開采儲量210 億。1. 1 􀀁 廢鋼鐵是1 種載能資源應用廢鋼煉鋼可以大幅降低鋼鐵生產綜合能耗。在鋼鐵制造中，煉鋼從生產工序的角度分為􀀂 長流程 和􀀂 短流程 。長流程：鐵礦石，燒結，煉鐵，煉鋼，軋鋼。一般指轉爐煉鋼, 原料以鐵礦石( 生鐵) 為主, 廢鋼為輔。短流程一般指電爐煉鋼,原料以廢鋼為主, 生鐵為輔。短流程;廢鋼，煉

6、鋼，軋鋼。在大型的鋼鐵聯(lián)合企業(yè), 從鐵礦石進廠到焦化、燒結、煉鐵、煉鋼, 整個工藝流程中能源消耗和污染排放主要集中在煉鐵及鐵前工序, 一般占綜合能耗的60 % 。也就是說和鐵礦石相比, 用廢鋼直接煉鋼可節(jié)約能源60 % , 其中每多用1t 廢鋼可少用1 t 生鐵, 按照我國高爐平均鐵焦比0. 375,煤焦比1. 35測算, 加上高爐噴煤, 可節(jié)約0. 4 t 焦炭或約1 t 原煤。低碳經濟與廢鋼鐵利用 閆啟平1 , 李銀雪 2011年4月二，美國廢鋼鐵回收小史 金晨 編譯自美國廢鋼工業(yè)五十年當100萬噸廢鋼被用來代替150萬噸礦石和35萬噸煤來生產同等數量的新鋼時,在環(huán)境保護方而給人以深刻的印

7、象.。環(huán)境保護局發(fā)現(xiàn)：污染空氣的排放物減少了86% （20800000 磅）;1水的污染減少了76%(10 . 2000000磅)用水量減少了40%（67 億加侖）礦物廢料減少了97% （280萬噸）金屬回收的好處現(xiàn)已為人們所熟知。國家工業(yè)發(fā)達, 經濟富裕, 市場上的消費品會更多, 這樣也出現(xiàn)更多的報廢商品。除了報廢的消費品之外, 大批大噸位的廢設備% 廢鋼& 是工業(yè)加工所得到的殘余物, 叫做工業(yè)廢鋼。在生產新鋼時產生的廢鋼從不離開鋼廠, 叫做返回廢鋼, 也要再生為鋼徐國群􀀂 摘自 Iron & Steelmaker!2000,( 6) 日本主要鋼鐵公司開發(fā)廢

8、料處理設備日本5 大長流程鋼鐵公司正在開發(fā)并出售城市固態(tài)廢物處理設備, 這些設備使用了熔融氣化爐。神戶鋼鐵公司則使用流動床氣化熔融系統(tǒng)處理廢料，這種廢料高溫分解氣化及熔化系統(tǒng), 該系統(tǒng)日處理廢料達300t。千葉廠的設備包括脫氣管道、高溫反應窯、均質窯和高速冷卻設備。該工藝通過在16002000 􀀁 下進行熱分解和熔化, 二惡英的排放量0。001ngTEQ/ Nm3。高溫由噴吹純氧來獲得,同時, 產生的氣體由于高速冷卻而防止了二惡英的再生。住友金屬工業(yè)公司該公司自2 月份以來一直在鹿島廠進行廢料氣化和熔化的演示。該系統(tǒng)使用了豎爐, 爐子設有氧氣噴槍, 使用了高爐技術。爐內產生的

9、發(fā)熱量為8360kJ/ m3 的廢氣, 從1200 攝氏度急冷至150 攝氏度 , 減少了二惡英的再生量和排放量。二惡英在廢氣中的濃度低于0。1ng-TEQ/Nm3 , 而在渣中的含量為0。00044 0。31ngTEQ /試論廢鋼鐵的利用與節(jié)能 省經委陳捷 能源工程,1985年05期鋼鐵工業(yè)是耗能大戶, 占全社會總能耗10%以上, 而冶煉部分的能耗, 又占鋼鐵工業(yè)總能耗的四分之三, 是鋼鐵工業(yè)節(jié)能的重點.。國外冶煉先進技術, 噸鋼綜合能耗已降成0。6-0.9降低噸鋼綜合能耗, 進一步節(jié)約各種能源的消耗潛力很大。中國廢鋼鐵應用協(xié)會四屆五次理事(擴大) 會議的講話中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會名譽會長吳溪淳

10、2010年11月6 日 2009年末, 我國電弧爐煉鋼能力為8 4 96萬噸/年, 當年電爐鋼產量只有5 5 76萬噸, 只占全國鋼產量的9 .66% , 產能利用率只有56 .6% 2001 年重點大中型鋼鐵企業(yè)電爐鋼的廢鋼消耗為802 .9千克/噸鋼,2009 年已減到25 0 .3千克/噸鋼20 01 年l月一9月又減少到45 5千克/噸鋼, 電爐用熱鐵水已達05 2千克/ 噸鋼與此同時, 進口廢鋼到岸價平均由2001 年的108 .46美元/ 噸上升到今年l月一9月的平均50 3.06 美元/ 噸 可以看出, 這些年來我國電爐鋼所占比例下降, 主要是在鋼產量快速增長時我國自產廢鋼鐵不足

11、, 使用進口廢鋼成本太高, 電爐企業(yè)不得不設法利用熱鐵水煉鋼.但是要看到, 我國廢鋼鐵回收加工利用市場前景廣闊. 我國鋼鐵工業(yè)吸納廢鋼鐵的能力很大.今年l月一9月全球生產鐵與鋼的比例為0 .741 : 1, 全球扣除中國外為0 .507 : 1, 我國為0 .947 : l.我國重點大中型鋼鐵企業(yè)今年l月一9月轉爐煉鋼噸鋼消耗廢鋼平均只有6 千克(過去曾達到108 千克) , 電爐煉鋼完全可以不用鐵水, 只要我們廢鋼鐵回收加工數量和質量滿足煉鋼需求.今后, 隨著我國工業(yè)化!城鎮(zhèn)化! 現(xiàn)代化步伐加快, 廢鋼鐵回收加工利用產業(yè)必將迎來大發(fā)展時期我國廢鋼鐵產業(yè)致力于資源保障與節(jié)能減排 中國冶金報 2

12、011年5月20中國廢鋼鐵.應用協(xié)會會長諸駿生在報告中對2010年和十一五期間我國廢鋼鐵資源循環(huán)應用的情況進行了總結.據該協(xié)會統(tǒng)計,2010年,我國廢鋼鐵消耗總量達到8670萬噸,比2009年增加360萬噸,增長4.33%.考慮到落后產能小鋼廠的廢鋼消耗量,我國廢鋼鐵年實際消耗量的18%左右.十一五期間,我國廢鋼鐵消耗總量達到3.8億噸,比十五期間增加了60%左右,占世界同期總量的15%;我國廢鋼消耗總量比十五期間平均每年增加2600萬噸.2010年,我國廢鋼單耗為138公斤/噸鋼,較上一年降低八公斤/噸鋼,十一五期間,我國廢鋼單耗從2005年的160公斤/噸鋼降低到2010年的138公斤、噸

13、鋼，降低22公斤、噸鋼。這一指標遠遠低于世界平均水平376公斤、噸鋼。廢鋼單耗逐年降低的根本原因是，廢鋼逐年增加的速度遠遠滯后于粗產量增長的速度。在促進鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排方面，加快冶金渣和深度利用和還原鐵的實驗開發(fā)。據統(tǒng)計，2010年我國產生鋼渣8500萬噸，鐵渣2億噸，合計2,85億噸。其中鐵渣利用率為80%，剛渣利用率為20%。據中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會數據，目前全國積存有300億噸尾礦渣有待開發(fā)。十二五期間，廢鋼鐵應用協(xié)會將大力推廣先進技術，把冶金渣中的金屬成分回收，用于直接煉鋼，或當鐵了返回燒結，而且要對鋼渣尾渣進行深度利用，創(chuàng)造高附加值產品。同時，加快直接還原鐵新技術，新工藝，新設備的引進，研

14、發(fā)推廣和應用，加快技術改造和對落后產能的淘汰，加快產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略調整廢鋼鐵回收處理方法介紹 2011年6月 百業(yè)網廢鋼鐵回收處理方法主要包括：磁選、清洗、預熱等。磁選是利用固體廢物中各種物質的磁性差異，在不均勻磁聲中進行分選的一種處理方法。清洗是用各種不同的化學溶劑或熱的表面活性劑，清除鋼件表面的油污、鐵銹、泥沙等. 廢鋼經常粘有油和潤滑脂之類的污染物， 不能立刻蒸發(fā)的潤滑脂和油會對熔融的金屬造成污染。露天存放的廢鋼受潮后， 由于夾雜的水分和其他潤滑脂和油會對熔融的金屬造成污染。露天存放的廢鋼受潮后， 由于夾雜的水分和其他潤滑脂等易汽化物料，會因炸裂作用而迅速在爐內膨脹，也不宜加入煉鋼爐。武漢高低床回收,王志峰,2010.6 加工應用合金廢鋼作為鐵合金的代用品