廢鋼鐵循環(huán)利用及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值

1、廢鋼鐵循環(huán)利用及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值屈亞靜西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院材料與冶金工程系摘要：我國(guó)廢鋼鐵產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興的鋼鐵資源循環(huán)利用產(chǎn)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(guó)廢鋼鐵資源的供需及利用情況，,還有其顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,以及未來廢鋼鐵資源的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：廢鋼鐵產(chǎn)業(yè) 供需分析 加工應(yīng)用 經(jīng)濟(jì)鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要支柱產(chǎn)業(yè), 據(jù)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù), 2009 年我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能已達(dá)5. 68億t, 占目前世界總產(chǎn)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(gè): 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(chǎn)生活中由于到達(dá)使用年限或者技術(shù)更新而報(bào)廢和淘汰的可回收利用的廢舊鋼鐵, 其碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般小于2. 0 % , 硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)均不大于0. 05 % 。廢鋼鐵產(chǎn)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(jìn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排臧悅, 劉維廣, 張建國(guó) 2010年8月(一廢鋼鐵資源優(yōu)勢(shì) 1.1廢鋼鐵是1 種可循環(huán)使用的再生資源鋼材從設(shè)備制造到使用到報(bào)廢, 每8 30 年1 個(gè)輪回, 可無限循環(huán)反復(fù)使用, 且自然損耗很低。大量應(yīng)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(guó)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(cè)算, 每多用1 t 廢鋼, 可減少1. 7 t精礦粉的消耗, 同時(shí)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(chǎn)業(yè), 增加廢鋼鐵供應(yīng)能力是緩解對(duì)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(yīng)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(jié)等鐵前工序的廢水，廢渣，廢氣的排放，國(guó)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(chǎn)生的尾礦渣, 煉焦和燒結(jié)過程中產(chǎn)生的粉塵等可減少排放廢

4、渣97% 。換算成實(shí)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(jié)、焦化產(chǎn)生的粉塵, 約減少3 t 固體廢物的排放。應(yīng)用廢鋼煉鋼可以大量減少􀀂 三廢 產(chǎn)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(guó)廢鋼鐵消耗總量為8 310 萬t , 占粗鋼產(chǎn)量的14. 6 %, 價(jià)值約2 500 億元人民幣, 且逐年快速增長(zhǎng)。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(huì)隨著循環(huán)次數(shù)的增加而降低理化性能指標(biāo), 降低產(chǎn)品質(zhì)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(duì)原生資源鐵礦石而言, 是一種優(yōu)質(zhì)的煉鋼原料。原生礦將逐步走向枯竭, 2007 年我國(guó)已探明保有鐵礦資源儲(chǔ)量607 億t , 可開采儲(chǔ)量210 億。1. 1 􀀁 廢鋼鐵是1 種載能資源應(yīng)用廢鋼煉鋼可以大幅降低鋼鐵生產(chǎn)綜合能耗。在鋼鐵制造中，煉鋼從生產(chǎn)工序的角度分為􀀂 長(zhǎng)流程 和􀀂 短流程 。長(zhǎng)流程：鐵礦石，燒結(jié)，煉鐵，煉鋼，軋鋼。一般指轉(zhuǎn)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(jìn)廠到焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼, 整個(gè)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(guó)高爐平均鐵焦比0. 375,煤焦比1. 35測(cè)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(jīng)濟(jì)與廢鋼鐵利用 閆啟平1 , 李銀雪 2011年4月二，美國(guó)廢鋼鐵回收小史 金晨 編譯自美國(guó)廢鋼工業(yè)五十年當(dāng)100萬噸廢鋼被用來代替150萬噸礦石和35萬噸煤來生產(chǎn)同等數(shù)量的新鋼時(shí),在環(huán)境保護(hù)方而給人以深刻的印

7、象.。環(huán)境保護(hù)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(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá), 經(jīng)濟(jì)富裕, 市場(chǎng)上的消費(fèi)品會(huì)更多, 這樣也出現(xiàn)更多的報(bào)廢商品。除了報(bào)廢的消費(fèi)品之外, 大批大噸位的廢設(shè)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(chǎn)新鋼時(shí)產(chǎn)生的廢鋼從不離開鋼廠, 叫做返回廢鋼, 也要再生為鋼徐國(guó)群􀀂 摘自 Iron & Steelmaker!2000,( 6) 日本主要鋼鐵公司開發(fā)廢

8、料處理設(shè)備日本5 大長(zhǎng)流程鋼鐵公司正在開發(fā)并出售城市固態(tài)廢物處理設(shè)備, 這些設(shè)備使用了熔融氣化爐。神戶鋼鐵公司則使用流動(dòng)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(dá)300t。千葉廠的設(shè)備包括脫氣管道、高溫反應(yīng)窯、均質(zhì)窯和高速冷卻設(shè)備。該工藝通過在16002000 􀀁 下進(jìn)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(shí), 產(chǎn)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(jìn)行廢料氣化和熔化的演示。該系統(tǒng)使用了豎爐, 爐子設(shè)有氧氣噴槍, 使用了高爐技術(shù)。爐內(nèi)產(chǎn)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(jīng)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(huì)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(diǎn).。國(guó)外冶煉先進(jìn)技術(shù), 噸鋼綜合能耗已降成0。6-0.9降低噸鋼綜合能耗, 進(jìn)一步節(jié)約各種能源的消耗潛力很大。中國(guó)廢鋼鐵應(yīng)用協(xié)會(huì)四屆五次理事(擴(kuò)大) 會(huì)議的講話中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)吳溪淳

10、2010年11月6 日 2009年末, 我國(guó)電弧爐煉鋼能力為8 4 96萬噸/年, 當(dāng)年電爐鋼產(chǎn)量只有5 5 76萬噸, 只占全國(guó)鋼產(chǎn)量的9 .66% , 產(chǎn)能利用率只有56 .6% 2001 年重點(diǎn)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(dá)05 2千克/ 噸鋼與此同時(shí), 進(jìn)口廢鋼到岸價(jià)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(guó)電爐鋼所占比例下降, 主要是在鋼產(chǎn)量快速增長(zhǎng)時(shí)我國(guó)自產(chǎn)廢鋼鐵不足

11、, 使用進(jìn)口廢鋼成本太高, 電爐企業(yè)不得不設(shè)法利用熱鐵水煉鋼.但是要看到, 我國(guó)廢鋼鐵回收加工利用市場(chǎng)前景廣闊. 我國(guó)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(chǎn)鐵與鋼的比例為0 .741 : 1, 全球扣除中國(guó)外為0 .507 : 1, 我國(guó)為0 .947 : l.我國(guó)重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)今年l月一9月轉(zhuǎn)爐煉鋼噸鋼消耗廢鋼平均只有6 千克(過去曾達(dá)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(shù)量和質(zhì)量滿足煉鋼需求.今后, 隨著我國(guó)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(chǎn)業(yè)必將迎來大發(fā)展時(shí)期我國(guó)廢鋼鐵產(chǎn)業(yè)致力于資源保障與節(jié)能減排 中國(guó)冶金報(bào) 2

12、011年5月20中國(guó)廢鋼鐵.應(yīng)用協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)諸駿生在報(bào)告中對(duì)2010年和十一五期間我國(guó)廢鋼鐵資源循環(huán)應(yīng)用的情況進(jìn)行了總結(jié).據(jù)該協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2010年,我國(guó)廢鋼鐵消耗總量達(dá)到8670萬噸,比2009年增加360萬噸,增長(zhǎng)4.33%.考慮到落后產(chǎn)能小鋼廠的廢鋼消耗量,我國(guó)廢鋼鐵年實(shí)際消耗量的18%左右.十一五期間,我國(guó)廢鋼鐵消耗總量達(dá)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(guó)廢鋼消耗總量比十五期間平均每年增加2600萬噸.2010年,我國(guó)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(guó)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(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于粗產(chǎn)量增長(zhǎng)的速度。在促進(jìn)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(shí)驗(yàn)開發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)產(chǎn)生鋼渣8500萬噸，鐵渣2億噸，合計(jì)2,85億噸。其中鐵渣利用率為80%，剛渣利用率為20%。據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，目前全國(guó)積存有300億噸尾礦渣有待開發(fā)。十二五期間，廢鋼鐵應(yīng)用協(xié)會(huì)將大力推廣先進(jìn)技術(shù)，把冶金渣中的金屬成分回收，用于直接煉鋼，或當(dāng)鐵了返回?zé)Y(jié)，而且要對(duì)鋼渣尾渣進(jìn)行深度利用，創(chuàng)造高附加值產(chǎn)品。同時(shí)，加快直接還原鐵新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備的引進(jìn)，研

14、發(fā)推廣和應(yīng)用，加快技術(shù)改造和對(duì)落后產(chǎn)能的淘汰，加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整廢鋼鐵回收處理方法介紹 2011年6月 百業(yè)網(wǎng)廢鋼鐵回收處理方法主要包括：磁選、清洗、預(yù)熱等。磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異，在不均勻磁聲中進(jìn)行分選的一種處理方法。清洗是用各種不同的化學(xué)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(jīng)常粘有油和潤(rùn)滑脂之類的污染物， 不能立刻蒸發(fā)的潤(rùn)滑脂和油會(huì)對(duì)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(rùn)滑脂和油會(huì)對(duì)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(rùn)滑脂等易汽化物料，會(huì)因炸裂作用而迅速在爐內(nèi)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(yīng)用合金廢鋼作為鐵合金的代用品