廢鋼的破碎處理技術(shù) 將不易入爐、運(yùn)送、分選的大尺寸、特殊形狀的廢鋼進(jìn)行破碎的方法有:氣割、落錘、爆破、剪切、切碎機(jī)破碎等方法。由于廢鋼資源不一,堆比密度不均,成分差異很大,反過(guò)來(lái)對(duì)電爐鋼的發(fā)展有影響。因此對(duì)廢鋼的預(yù)處理,可改善鋼鐵產(chǎn)品的性能和投入產(chǎn)出比。
我國(guó)廢鋼鐵資源產(chǎn)生的地域分布也不平衡,全國(guó)80%以上的廢鋼鐵資源分布在京、津、滬、粵、遼、黑、冀、晉、魯、鄂、川及江蘇這12個(gè)工礦企業(yè)比較集中、人口比較稠密的省市;其它地區(qū)由于地理?xiàng)l件較差、人口較少,生成的廢鋼資源不足20%。
廢鋼的破碎處理技術(shù) 將不易入爐、運(yùn)送、分選的大尺寸、特殊形狀的廢鋼進(jìn)行破碎的方法有:氣割、落錘、爆破、剪切、切碎機(jī)破碎等方法。由于廢鋼資源不一,堆比密度不均,成分差異很大,反過(guò)來(lái)對(duì)電爐鋼的發(fā)展有影響。因此對(duì)廢鋼的預(yù)處理,可改善鋼鐵產(chǎn)品的性能和投入產(chǎn)出比。
我國(guó)廢鋼鐵資源產(chǎn)生的地域分布也不平衡,全國(guó)80%以上的廢鋼鐵資源分布在京、津、滬、粵、遼、黑、冀、晉、魯、鄂、川及江蘇這12個(gè)工礦企業(yè)比較集中、人口比較稠密的省市;其它地區(qū)由于地理?xiàng)l件較差、人口較少,生成的廢鋼資源不足20%。
“量體裁衣”發(fā)展電爐煉鋼
日本廢鋼的來(lái)源包括鋼廠自產(chǎn)廢鋼和社會(huì)廢鋼,社會(huì)廢鋼又分為廢棄廢鋼和加工廢鋼。廢棄廢鋼包括汽車(chē)、鋼材、器械、鐵軌和輪船的回收品,加工廢鋼則是使用鋼材的各產(chǎn)業(yè)部門(mén)在加工鋼材時(shí)產(chǎn)生的廢鋼。
汽車(chē)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、造船等部門(mén)的加工廢鋼產(chǎn)生率比建筑業(yè)要高。因此,雖然日本建筑業(yè)鋼材消費(fèi)量較大,但加工廢鋼的平均產(chǎn)生率要比歐美地區(qū)的國(guó)家低。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,近年日本加工廢鋼的68%來(lái)自汽車(chē)業(yè),其次是來(lái)自工業(yè)機(jī)械,占比為10%,來(lái)自電機(jī)和造船業(yè)的加工廢鋼占比分別為7%和6%。
隨著廢鋼資源不斷產(chǎn)生,日本鋼鐵業(yè)開(kāi)始注重根據(jù)國(guó)內(nèi)廢鋼資源情況來(lái)選擇煉鋼工藝。
從日本煉鋼發(fā)展歷史來(lái)看,二戰(zhàn)后的日本處于經(jīng)濟(jì)高速成長(zhǎng)期的前半期,對(duì)鋼鐵需求量迅速增長(zhǎng),因此大力發(fā)展鋼鐵業(yè)。這段時(shí)期日本廢鋼使用量為粗鋼產(chǎn)量所左右,并受到以廢鋼為主要原料的電爐、平爐和以鐵水為主要原料的轉(zhuǎn)爐產(chǎn)量比率影響。
1950年-1965年,日本粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)主要靠大量使用廢鋼的平爐煉鋼法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的廢鋼不足以滿足需求,要大量進(jìn)口廢鋼且供應(yīng)不穩(wěn)定。為此,日本鋼鐵業(yè)開(kāi)始向轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)方式為主的生鐵增產(chǎn)型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向,并于1977年廢除了平爐煉鋼法。在發(fā)展轉(zhuǎn)爐降低平爐生產(chǎn)比率時(shí)期,日本對(duì)電爐鋼比率進(jìn)行了控制,因此上世紀(jì)60年代-70年代日本電爐鋼比例在20%以?xún)?nèi)。
1975年以后,日本對(duì)進(jìn)口廢鋼依賴(lài)減少,同時(shí)日本電爐廠在1973年石油危機(jī)時(shí)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)備進(jìn)行了合理化改造,電爐煉鋼從此進(jìn)入高速發(fā)展階段,產(chǎn)量比例逐年升高,從1975年的17%提至1996年33%的峰值水平。1996年以后,日本電爐鋼比例開(kāi)始持續(xù)下滑,主要?dú)w因于上世紀(jì)90年代后,日本經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)停滯,建筑業(yè)低迷使得電爐鋼產(chǎn)品需求開(kāi)始下降。不過(guò),日本交通工具產(chǎn)量在上世紀(jì)90年代初期出現(xiàn)一段時(shí)期的下滑后,則維持穩(wěn)步上升的態(tài)勢(shì),這意味著日本整體鋼鐵需求仍然穩(wěn)定。因此,在粗鋼產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)的情況下,電爐鋼產(chǎn)量下降使電爐鋼占比持續(xù)下降,2009年降至21%。
也就是說(shuō),日本電爐鋼比例峰時(shí)也僅在33%左右,而美國(guó)電爐鋼比例則達(dá)50%-60%,歐盟地區(qū)則為40%左右。日本國(guó)內(nèi)有約40個(gè)電爐企業(yè),年產(chǎn)能為4000萬(wàn)噸,而實(shí)際產(chǎn)量?jī)H有2000多萬(wàn)噸,產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重。
受中國(guó)國(guó)內(nèi)廢鋼供應(yīng)不足、電爐鋼生產(chǎn)成本高等因素影響,電爐煉鋼發(fā)展緩慢,電爐鋼產(chǎn)量比例一直呈下降走勢(shì),一直維持在10%的水平。
廢鋼鐵是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要資源,尤其是電爐煉鋼重要的、必不可少的原料,同時(shí)也是轉(zhuǎn)爐鋼中效果的冷卻劑。為了不影響煉鋼工藝流程的正常進(jìn)行、確保成品鋼件的質(zhì)量,必須選用優(yōu)質(zhì)的廢鋼鐵原料加入鋼爐;亦即廢鋼鐵必須滿足一定的技術(shù)要求方可可作為原料使用。這是因?yàn)閺U鋼鐵在收集過(guò)程中,常夾帶或沾染一些雜質(zhì)成分,如防蝕處理所鍍上的鋅、鋁、鎳、銅等有色金屬,這些金屬在電弧爐煉鋼過(guò)程中會(huì)因電弧產(chǎn)生的高溫及吹氧助熔,導(dǎo)致鋼液沸騰,并造成鋼液中鋅、鉛、鎘等危害環(huán)境的有毒元素大量揮發(fā)。又如,民間收集的廢鋼鐵中,除其自身所含雜質(zhì)環(huán)外,還常夾雜一些塑料、油脂等有機(jī)物,在拆船廢鐵及汽車(chē)廢料表面常有一層很厚的油漆涂裝層,這些有機(jī)物在高達(dá)1000多攝氏度的高溫下,將形成一氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有毒物質(zhì),不僅會(huì)造成環(huán)境污染,并且會(huì)使得鋼材的孔洞類(lèi)缺陷大大增加。因此,在廢鋼鐵入爐前,必須進(jìn)行徹底分選、清洗等前期處理,使之符臺(tái)不同用途對(duì)于廢鋼鐵原料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。