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废钢
钢铁厂生产中不成为产品的钢材
目前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。
基本信息
| 中文名 | 废钢 |
| 外文名 | Steel scrap |
| 释义 | 不成为产品的钢铁废料 |
| 类型 | 熔炼用废钢和非熔炼用废钢 |
| 总量 | 每年产生3～4亿吨 |
| 产生于 | 炼钢车间、铸钢车间等 |
| 检验 | 扣杂质、质量检验 |
| 包括 | 废钢、废铁 |
收起
材料来源
钢铁厂生产过程中产生的废钢称为“返回废钢”、“自产废钢”或“循环废钢”。其含碳量一般小于2.0%，硫、磷含量均不大于0.05%。废钢由于其产生的情况不同，而存在各种不同的形状，其性能与产生此种废钢的成材基本相同，但也受到时效有效性、疲劳性等因素的影响，而性能有所降低。普通钢厂自产废钢约为钢产量的15～25%；特殊钢厂达30～50%。
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。
检验方式
冶金企业对废钢铁质量检验有两大难题，一是扣杂质，二是废钢铁定级问题。
一、扣杂质
1在卸废钢场地设立检斤秤，卸车后在验质人员的监督下回皮检斤。
2条件不具备可将卸车时剩余的杂质装在固定的容器中检斤扣量。
二、质量检验
1废钢铁场地实行封闭式定理，安装监控设施，严禁废钢供应商进入卸车现场，以免干扰质量检验人员的工作。
2要求废钢铁供应商分类进货，就是把重型、中型、小型、统料废钢分别装车，单独进货，这样就可以解决定级不准确的问题。
3在火车运输废钢铁时，装废钢在57吨以上的车皮，不定级，可按一个价格结算。
4对恶意掺杂作假的废钢铁供应商，在本地区废钢铁应用单位中通报，永远不与其签定废钢铁合同。
主要分类
废钢按其用途分为熔炼用废钢和 非熔炼用废钢。
熔炼用废钢按型号类别代码外形尺寸重量要求供应形状典型举例：
重型废钢
1类201
2类201
B≤1000mmX500mm，厚度≥25mm，单重：20kg～1500kg，圆柱实心体直径≥50mm。块、条、板、型报废的钢锭、钢坯、初轧坯、切头、切尾、铸钢件、钢轧辊、重型机械零件、切割结构件、车轴、废旧工业设备等。
3类201
C≤1500mmX800mm，厚度≥15mm，单重：5kg～1500kg，圆柱实心体直径≥30mm。块、条、板、型报废的钢锭、钢坯、初轧坯、切头、切尾、铸钢件、钢轧辊、火车轴、钢轨、管材、重型机械零件、切割结构件、车轴、废旧工业设备等。
技术要求
废钢铁必须分类。
5.2废钢铁的单件外形尺寸不大于1500 mm,单件重量不大于1500kg。
5.3对于单件表面有锈蚀的废钢铁，其每面附着的铁锈厚度不大于单件厚度的10%。
5.4废钢铁内不应混有铁合金、有害物；非合金废钢、低合金废钢不应混有合金废钢和废铁；合金废钢内不应混有非合金废钢、低合金废钢和废铁。废铁内不应混有废钢。
5.5废钢铁表面和器件、打包件内部不应存在泥块、水泥、粘砂、油污以及珐琅等。
5.6废钢铁中禁止混有炸弹炮弹等爆炸性武器弹药及其他易燃易爆物品。禁止混有两端封闭的管状物、封闭器皿等物品。禁止混有橡胶和塑料制品。
5.8废钢铁中禁止混有其浸出液中有害物质浓度超过GB5085.3中鉴别标准值的有害废物。
5.9废钢铁中禁止混有其浸出液中超过GB5085.1中鉴别标准值即pH值不小于12.5或不大于2.0的夹杂物。
5.11钢铁中曾经盛装液体和半固体化学物质的容器、管道及其碎片，必须清洗干净。进口废钢铁必须向检验机构申报容器、管道及其碎片曾经盛装或输送过的化学物质的主要成分。
5.12废钢铁中不应混有下列有害物：医药废物、废药品、医疗临床废物；农药和除草剂废物、含木材防腐剂废物；废乳化剂、有机溶剂废物；精 蒸 镏残渣、焚烧处置残渣；感光材料废物; 铍、六价铬、砷、硒、镉、碲、锑、汞、铊、铅及其化合物的废物，含氟、氰、酚化合物的废物；石棉废物；厨房废物、卫生间废物等。
5.13废钢铁中禁止夹杂放射性废物。
废钢铁的放射性污染按以下要求控制:
废钢铁的α表面放射性污染水平检测值，不能超过0.04Bq/cm2;ß表面放射性污染水平检测值，不能超过0.4Bq/cm2;
5.15废旧武器由供方作技术性的安全检查后按有关规定处理。
5.16非熔炼用废钢铁使用后，其制品的性能指标满足有关标准的规定，且不应对公众人身安全、财产、环保等造成隐患或危害。
生产工艺
利用价值
国内废钢资源由于受到淘汰年限的限制，所以基本处于废钢资源的贫乏时期，满足不了钢铁工业快速发展的需要，2005年，国内主要钢厂废钢单耗为169.08千克，比2004年的220千克有较大幅度的降低，幅度达到了23%。2005年进口废钢约1020万吨，出口量可以忽略不计，废钢需求量将达6190万吨，生产回收1043万吨。
钢铁工业主要的铁源为铁矿石。每生产1 吨钢，大致需要各种原料（如铁矿石、煤炭、石灰石、耐火材料等）4～5吨，能源折合标准煤(指发热值为7000千卡/公斤的煤)0.7～1.0吨。而利用废钢作原料直接投入炼钢炉进行冶炼，每吨废钢可再炼成近1吨钢，可以省去采矿、选矿、炼焦、炼铁等过程，显然可以节省大量自然资源和能源。目前在炼钢金属料中，废钢已占总量的35%左右，由铁矿石炼得的生铁占总量的65%左右；因此，废钢的利用，引起社会的普遍重视，被称为“第二矿业”。许多国家缺乏铁矿或铁矿品位不断下降，对废钢更为重视。废钢的供销，已成为一个重要的国际市场。20世纪70年代以来，世界上以废钢作原料的电炉钢产量，有较大的发展，也说明废钢的利用范围日益扩大。由于废钢的大量应用，目前世界生铁产量仅为钢产量的72%。
处理方法
磁选
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。磁选是分选铁基金属最有效的方法。将固体废物输入磁选机后，磁性颗粒在不均匀磁声作用下被磁化，从而受到磁场吸引力的作用，使磁性颗粒吸进圆筒上，并随圆筒进入排料端排出；非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中。磁选所采用的磁场源一般为电磁体或永磁体两种。
清洗
预热
废钢铁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。露天存放的废钢受潮后，由于夹杂的水分和其他润滑脂等易汽化物料，会因炸裂作用而迅速在炉内膨胀，也不宜加入炼钢炉。为此，许多钢厂采用预热废钢的方法，使用火焰直接烘烤废钢铁，烧去水分和油脂，再投入钢炉。
堆放方法
转炉车间所使用废钢类型直接关系到车间的技术经济指标和所选择的废钢装料工艺，废钢的堆放应当是按照轻重类型和种类分类堆放，根据每炉所需废钢量控轻、重型废钢和不同种类废钢的比例装入料斗，并用轻型废钢填底。废钢的称量方式可采用电子轨道衡或加料吊车之吊钩的电子秤称量。
废钢间的尺寸和废钢间的布置方式有关，主要由废钢的贮量，堆放方法，运输废钢料斗平车线的数目，转炉昼夜所需废钢量等因素来决定。另外，应考虑废钢料斗的称量地点和贮存料斗数目所需要之作业面积等。
①设立单独的废钢间，用火车或汽车向料坑或料仓卸入本厂或外来之废钢，按照轻重类型不同分类堆放，用磁盘吊车或大钳向废钢料斗装入废钢，然后用热力或电力料斗平车运送废钢料斗到加料跨。
②在加料跨一端设立废钢间，跨间设有双层起重机，由火车或汽车向废钢间卸入废钢，由磁盘或大钳天车向废钢料斗装废钢，装满废钢的料斗运送到专门地点存放和称量，用加料跨天车吊运废钢料斗并加入转炉内。也可以用废钢加料机加废钢。
发展状况
日本
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，日本财务省的最新数据显示，今年前3个月，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，今年4月底，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。
废钢业发展模式：立法、管理、渠道
为解决人口、资源和环境的矛盾，保持可持续发展，建设资源—产品—再生资源的循环经济社会成为日本的国策。废钢回收是日本发展循环经济的重要部分。从上世纪50年代中期开始，日本就开始重视废钢的回收与利用。上世纪70年代以后，日本不仅实现了高效率的废钢管理体制、疏通废钢流通渠道，而且还能够采用现代技术对废钢进行加工处理，使其废钢行业的管理达到世界先进水平。
完善循环经济法律体系
自上世纪70年代开始，日本政府先后制定了多层次、多方面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等作了具体规定，并大力推行。日本政府为循环经济所构建的法律体系大致可以分成3个方面，如图1所示。
建立高效的管理体制
为加强对废钢业的宏观管理，日本建立了高效的管理体制，在通产省基础产业局中设有专门机构负责制定有关的政策和法令，对废钢业和企业进行协调和综合管理，宏观方面的具体管理则由各民间团体负责。
1975年，日本对原有的废钢民间组织进行了统一调整与合并，在此基础上成立了日本废钢铁工业会、废钢铁储备协会和回收铁源利用促进协会。1982年，日本政府又在通产省基础产业局内成立了废钢铁流通现代化推进协议会。1988年8月份，日本废钢铁储备协会更名为日本铁源协会，职能也有所调整，主要是为原料供需方提供交流与合作，调查、提供和研究原料信息，目标是稳定原料供需、提升原料质量。
日本政府和上述民间组织都不直接插手废钢的流通和生产经营，让企业有充分的自主权，并在相互竞争中充分发挥活力。
合理化废钢流通渠道
废钢作为再生资源能否得到充分开发的关键还在于流通渠道是否合理和通畅。一开始，日本废钢流通管理比较混乱，产生废钢的企业和家庭、废钢商业企业、地方自治体、钢厂都直接插手废钢流通，导致流通环节既多又乱，速度缓慢且成本高昂。不过，上世纪60年代中期开始，日本废钢流通渠道逐步实现了合理化、高效化。
具体来看，日本废钢的流通流程为：家庭产生废钢流通至指定点再到废弃站，然后进行筛选，事业单位产生废钢送至废钢集中站，船舶和桥梁等难拆废钢送至拆解企业，这3类废钢资源都要运送至加工处理企业，再送至零售商处；非钢企业和钢铁企业的废钢资源则分为需要加工和不需加工的废钢，部分经加工处理后送至零售商处。
为加速废钢流通，日本政府除建立上述流通渠道外，还采取了以下措施：环境保护法规定，无论企业或个人都不得随意放置废弃物；把废钢买卖列入社会物资流通范畴，规定其正当的流通行为，其交易必须符合政府的政策法令，遏止黑市交易；制定统一的废钢规格标准，使买卖双方不因规格标准不一而不能成交；实行全国统一的废钢检斤验收和退货制度等。
在对废钢的加工处理方面，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。为稳定原料供给，日本还不断完善废钢市场定价机制，日本中部商品交易所在2005年10月份推出全球首个废钢期货合约，期货品种选取最高规格（等级）的废钢（重废）作为标准。
“量体裁衣”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。废弃废钢包括汽车、钢材、器械、铁轨和轮船的回收品，加工废钢则是使用钢材的各产业部门在加工钢材时产生的废钢。
汽车、产业机械、造船等部门的加工废钢产生率比建筑业要高。因此，虽然日本建筑业钢材消费量较大，但加工废钢的平均产生率要比欧美地区的国家低。相关数据显示，近年日本加工废钢的68%来自汽车业，其次是来自工业机械，占比为10%，来自电机和造船业的加工废钢占比分别为7%和6%。
随着废钢资源不断产生，日本钢铁业开始注重根据国内废钢资源情况来选择炼钢工艺。
从日本炼钢发展历史来看，二战后的日本处于经济高速成长期的前半期，对钢铁需求量迅速增长，因此大力发展钢铁业。这段时期日本废钢使用量为粗钢产量所左右，并受到以废钢为主要原料的电炉、平炉和以铁水为主要原料的转炉产量比率影响。
1950年-1965年，日本粗钢产量增长主要靠大量使用废钢的平炉炼钢法来实现。然而，由于国内产生的废钢不足以满足需求，要大量进口废钢且供应不稳定。为此，日本钢铁业开始向转炉生产方式为主的生铁增产型结构转向，并于1977年废除了平炉炼钢法。在发展转炉降低平炉生产比率时期，日本对电炉钢比率进行了控制，因此上世纪60年代-70年代日本电炉钢比例在20%以内。
1975年以后，日本对进口废钢依赖减少，同时日本电炉厂在1973年石油危机时对产品结构和设备进行了合理化改造，电炉炼钢从此进入高速发展阶段，产量比例逐年升高，从1975年的17%提至1996年33%的峰值水平。1996年以后，日本电炉钢比例开始持续下滑，主要归因于上世纪90年代后，日本经济出现停滞，建筑业低迷使得电炉钢产品需求开始下降。不过，日本交通工具产量在上世纪90年代初期出现一段时期的下滑后，则维持稳步上升的态势，这意味着日本整体钢铁需求仍然稳定。因此，在粗钢产量稳步增长的情况下，电炉钢产量下降使电炉钢占比持续下降，2009年降至21%。
也就是说，日本电炉钢比例最高峰时也仅在33%左右，而美国电炉钢比例则达50%-60%，欧盟地区则为40%左右。目前，日本国内有约40个电炉企业，年产能为4000万吨，而实际产量仅有2000多万吨，产能过剩严重。
受中国国内废钢供应不足、电炉钢生产成本高等因素影响，电炉炼钢发展缓慢，电炉钢产量比例一直呈下降走势，最近几年一直维持在10%的水平。
目前，中国废钢供应主要来自自产废钢、社会废钢和进口废钢。随着工业化进程的推进和钢铁储蓄量增加，中国废钢产生量逐年增加，从2005年的5415万吨增长至2012年的约1亿吨，但国内废钢供应不足以满足需求，仍需要进口废钢。业内相关分析认为，中国将在2020年左右开始进入废钢消费高峰期，此后电炉钢产量比例将开始上升。日本废钢产业的发展对中国有如下启示：
第一，完善和加强相关废钢领域的立法。日本废钢业的良好运行离不开国家相关的法律法规，而且从日本建立循环经济的法律体系来看，从基础层面到具体法规都非常完善。因此，中国也应该借鉴，为保证和促进废钢业的良好发展进行相关立法。
第二，加大对报废汽车和汽车企业废钢的回收力度。随着中国2017年前后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，但与之配套的回收拆解体系还没有建立起来，因此国家应加快完善报废汽车的相关政策。
第三，完善废钢流通渠道。在废钢资源尚未进入高产期的形势下，提升废钢流通环节效率、降低流通成本将为增加废钢供应量起到一定推动作用，可借鉴日本设立废弃站、废钢集中站的方式，加快废钢加工配送体系建设，完善各个领域的废钢流通途径。此外，还应建立废钢加工企业与钢企间的互信与合作，打造加工配送基地，由市场导向型模式向服务导向型模式转化。
第四，加大对废钢加工企业管理和扶持力度。废钢加工处理企业对于废钢的利用起到关键作用，国家应加强对这些企业的管理。此外，废钢产业是微利产业，投资大、利润薄，还应适当加大对废钢加工企业的扶持力度，把废钢采选分离和加工的成本降下来。
中国
在中国，钢材市场供需两旺，钢铁工业继续加快发展，对废钢铁资源的需求量大幅增加。2008年，中国粗钢积累量为5.02亿吨，大部分为近些年生产的，废钢积蓄量为？？亿吨。2007年中国实际用于炼钢的废钢消耗总量为6850万吨，其中钢铁企业自产废钢2700万吨，社会采购废钢4310万吨，用炼钢的进口废钢120万吨，废次材外销及增加库存280万吨。
随着世界文明的进步，全球未来的钢铁工业，电炉将会逐步替代转炉，废钢将会逐步替代铁矿石，而少量的铁矿石应用将作为资源自然消耗的补充，真正成为与自然和谐的生态工业。由于国际市场铁矿石市场价格的不断上升，国内电力供给能力的增强，以及国内废钢产出量的增长，预计今后中国电炉生产能力将会出现较快的增长，市场需求也将有所上升。新电炉钢产能的建设效益与传统流程相比，差距将会大大减小。因而，可以预计钢铁行业对废钢的需求也会出现快速增长。
另外，随着国家重点工程的建设和城镇化建设的实施等，对钢铁的需求量增长较快，而中国铁矿石资源短缺且世界铁矿石资源有限，钢铁企业趋向发展循环经济，因此废钢的需求将会出现快速增长，开发前景广阔。
冶金行业对废钢铁的技术要求（1）
废钢铁是钢铁工业可持续发展的重要资源，尤其是电炉炼钢重要的、必不可少的原料，同时也是转炉钢中效果最好的冷却剂。为了不影响炼钢工艺流程的正常进行、确保成品钢件的质量，必须选用优质的废钢铁原料加入钢炉；亦即废钢铁必须满足一定的技术要求方可可作为原料使用。这是因为废钢铁在收集过程中，常夹带或沾染一些杂质成分，如防蚀处理所镀上的锌、铝、镍、铜等有色金属，这些金属在电弧炉炼钢过程中会因电弧产生的高温及吹氧助熔，导致钢液沸腾，并造成钢液中锌、铅、镉等危害环境的有毒元素大量挥发。又如，民间收集的废钢铁中，除其自身所含杂质环外，还常夹杂一些塑料、油脂等有机物，在拆船废铁及汽车废料表面常有一层很厚的油漆涂装层，这些有机物在高达1000多摄氏度的高温下，将形成一氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有毒物质，不仅会造成环境污染，并且会使得钢材的孔洞类缺陷大大增加。因此，在废钢铁入炉前，必须进行彻底分选、清洗等前期处理，使之符台不同用途对于废钢铁原料的技术标准。
冶金行业对废钢铁的技术要求(2)
炼钢过程，主要是实现“五脱一化”，即脱碳、脱磷、脱硫、脱氧、脱气体夹杂和合金化。冶金工业对废钢提出了比较详细的技术要求。
a废钢的硫、磷含量各不得大于0.08%。
c废钢铁表面不应存在泥块、水泥、黏砂、橡胶等。
d.废钢铁表面的油污应予以清除。
e.废钢中不允许有两端封闭的管状物、封闭器皿、易燃易爆物品、放射性及有毒物品。
f废钢铁中不允许有成套的机器设备及结构件。
g废旧武器必须做技术上的安全检查和处理。
需要指出的是，废钢的清洁度、外形尺寸等一般用目测检验，化学分析可在成批量交货时抽取试样进行。废钢铁成批量交货时，应根据其类别、钢组进行分类。尤其是合金废钢，应尽可能根据GB/T4223-1996规定，按照67个钢组的分类标准进行分类，这样不仅有利于台金废钢的熔炼，还可以回收其中的合金元素。
对生铁的块度要求如下：
(2)铸造生铁均应铸成2~7kg的小块，大于7kg的铁块与小于2kg的铁块之和，每批中应不超过总质量的10%，铁块长度、不大于200mm。
统计数据
2014年9月，举办的中国金属循环应用国际研讨会发布数据显示,2013年我国的废钢资源产生量位居世界之首，达1.6亿吨，占全球废钢产生量的26.7%,且废钢铁年产生量占我国再生资源总量60%。另据预测,“十三五”期间我国钢铁积蓄量将达110亿吨。
业内人士认为，在废钢量快速积蓄的基础上，未来钢铁业对废钢的需求将逐年提高，废钢应用将在钢铁工业节能减排、转型升级方面扮演重要角色。
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