废钢产业发展浅谈.doc
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1、目录1.废钢及废钢产业的介绍-22。废钢的利用-43.国内外废钢产业发展比较-54。废钢产业发展现状-65.有关废钢产业“十二五”规划目标-126。有关废钢产业发展的建议-17废钢产业发展浅谈前言:面对气候变化的全球性问题,我国提出了“到2020年前我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%45%的减碳目标.作为节能减排重点行业之首的钢铁工业,无疑将在其中担当主要角色。从生产源头考虑,优化原料结构,合理的减少采用铁矿石,进而增大载能、环保的废钢铁原料的使用比例,是我国钢铁工业实现低碳生产的重要途径. 早在2010年2月2日召开的中国废钢铁应用协会废钢加工配送工作会,即探讨了进一步落
2、实我国对工业碳减排的要求,加快废钢铁加工配送行业发展,早日实现钢铁企业精料入炉、多用废钢的目标,减少碳排放.钢铁生产原料结构亟须优化1、废钢及废钢产业的介绍废钢铁是现代钢铁工业不可缺少的重要炼钢原料。废钢铁是可以无限循环再生利用的铁素资源,从20世界80年代就被誉为“第二矿业”,据统计,地球上已有80%的地下探明矿藏资源已转移到地面,其中每年产生的废钢铁近5亿吨,其中有的已经得到了循环利用,目前整个废钢产业是主要以废钢铁回收采购加工贸易应用构成产业链的主体产业.废钢铁加工供应企业从国内城乡废钢铁回收网点及产生废钢企业或从境外采购批量废钢铁原料,经过废钢加工生产线按不同物品进行分选,按不同废钢品
3、种分类后,进行加工、净化处理,按照国家废钢铁标准加工生产出各种清洁的品种废钢,销售或配送给钢铁企业回炉炼钢。废钢铁回收利用有较高的经济、环保、社会效益.“逐渐减少铁矿石比例和增加废钢比重”,实现钢铁物流循环,实现废钢铁工业产品化,是该产业的终极目标。1。1、废钢的分类作为废钢产业的原料,目前可用的废钢被统称为熔炼用废钢。根据不同的型号尺寸大小,它又可分为以下几个类型:重型废钢1类201 A1000mmX400mm,厚度40mm,单重:40kg1500kg,圆柱实心体直径80mm。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、切割结构件等。 2类201 B10
4、00mmX500mm,厚度25mm,单重:20kg1500kg,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 C1500mmX800mm,厚度15mm,单重:5kg1500kg,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. 中型废钢和轻薄料废钢1类202 A1000mmX500mm,厚度10mm,单重:3kg1000kg,圆柱实心体直径20mm.块、条、板、型报废的钢坯及钢材
5、、车船板、机械废钢件、机械零部件、切割结构件、火车轴、钢轨、管材、废旧工业设备等。 2类202 B1500mmX700mm,厚度6mm,单重:2kg1200kg,圆柱实心体直径12mm.块、条、板、型报废的钢坯及钢材、车船板、机械废钢件、机械零部件、切割结构件、火车轴、钢轨、管材、废旧工业设备等。1.2、废钢的地理分布我国废钢铁资源产生的地域分布也不平衡,全国80%以上的废钢铁资源分布在京、津、沪、粤、辽、黑、冀、晋、鲁、鄂、川及江苏这12个工矿企业比较集中、人口比较稠密的省市;其它地区由于地理条件较差、人口较少,生成的废钢资源不足20。1.3、废钢的来源钢铁厂生产过程中产生的废钢称为“返回废
6、钢”、“自产废钢”或“循环废钢”.钢铁联合企业和普通钢厂自产废钢约为钢产量的510。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。钢铁产品和加工制造过程中产生的废钢,约占废钢总量的2025,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2530%,占社会上钢材总投放量的11.5。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
7、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.2、废钢的利用2。1、利用价值废钢主要用于长流程转炉中的炼钢添加料或短流程电炉的炼钢主料。 目前世界每年产生的废钢总量为34亿吨,约占钢总产量的4550,其中8590用作炼钢原料,1015%用于铸造、炼铁和再生钢材。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)45吨,能源折合标准煤(指发热值为7000千卡/公斤的煤)0。71.0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
8、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%.“十二五”期间我国将加快产业结构调整,改变发展方式,发展低碳经济、循环经济。建设“资源节约型,环境友好型”社会。发展废钢铁,提高废钢供应能力,减少铁矿石的开采和应用,提高废钢消耗比,从资源配
9、置的源头上规避碳排放,有着较高的实用价值和经济发展战略意义。废钢铁是一种载能资源,应用废钢炼钢可以大幅降低钢铁生产综合能耗。炼钢从工序的角度分为“长流程和“短流程。长流程:铁矿石烧结-炼铁炼钢轧钢以及焦化。短流程:废钢-炼钢轧钢.长流程一般指转炉炼钢,原料以铁矿石(生铁)为主,废钢为辅。短流程一般指电炉炼钢,原料以废钢为主,生铁为辅.在大型的钢铁联合企业,从铁矿石进厂到焦化、烧结、炼铁、炼钢,整个工艺流程中能源消耗和污染排放主要集中在炼铁及前工序,一般占综合能耗的60。也就是说和铁矿石相比,用废钢直接炼钢可节约能源60,其中每多用1吨废钢可少用1吨生铁,可节约0.4吨焦炭或1吨左右的原煤。废钢
10、铁是一种低碳资源,应用废钢炼钢可以大量减少“三废”产生,降低碳排放.短流程和长流程相比可减少炼铁、焦化、烧结等前工序的废水、废渣、废气的产生,在一般钢铁企业可减少排放CO/CO2/SO2等废气86,废水76%,废渣72。若加上铁矿石选矿过程所产生的尾矿渣,炼焦和烧结过程中产生的粉尘等可减少排放废渣97。换算成实物量每用1吨废钢可减少炼铁渣0.35吨,尾矿2.6吨,加上烧结焦化产生的粉尘,约减少3吨固体废物的排放。废钢铁是一种无限循环使用的再生资源,发展废钢铁、增加废钢铁供应能力是缓解对铁矿石依赖的重要途径。2。2、利用状况各种炼钢方法利用废钢的程度是不同的。氧气转炉炼钢一般可用1525的废钢,
11、采用预热废钢技术则可用废钢3040%;电弧炉炼钢几乎全部利用废钢作原料。废铁一般作高炉炼铁或铸铁原料,少量干净废铁也用作炼钢原料.大型钢铁联合企业炼钢原料以生铁为主,以废钢为辅.独立钢厂、特殊钢厂和近年发展起来的小钢厂都以废钢为主要原料。 为利用厂内外的废钢,各钢铁厂均设有废钢加工部门,对废钢进行分类,精整和加工成为合格的冶炼原料.按形状分为轻型、中型和重型废钢,按性质分为碳素废钢和各种合金废钢.处理方法:废钢处理方法因材质和形状而异.易碎的和形状不规则的大块物料,采用重锤击碎。特厚、特长的大型废钢,用火焰切割器切割成合格尺寸。更大废钢铁块料,则采用爆破法爆碎。厚废钢板和型钢、条钢,采用剪切机
12、进行剪切。废薄板边角料、废钢丝、废汽车壳体等容积比重较小的轻料,用打包机压缩成块体,打捆用作炼钢原料。切削产生的废钢屑除油后,再用压块机压块。混有其他金属的废料,先经破碎,再经磁选,分离出废钢.近年发展出利用液氮在 50-100的低温下进行破碎的新技术。但废钢与有色金属和其他杂质的分离问题尚未完全解决.使用混杂废钢要限制在一定比例,以免影响钢的质量。3、国内外废钢产业发展比较近年来,铁矿石资源问题,成为人们关注的焦点,由于21世纪以来中国钢铁产量迅猛增加,粗钢产量在过去的十年里增加近5倍.国内原材料供应量不足,大量从国外进口,从而引发了全球铁矿石主要出口商联手节节提价,十年间提价幅度超过5倍.
13、中国铁矿石进口量占世界贸易总量的2/3。而在此期间,世界其他产钢国却大量消耗废钢铁。据统计,2009年全球废钢贸易量约为8700万吨,而中国的贸易量达到了1369万吨,占世界贸易总量的1/6,而在接下来的2010年和2011年这个数字只占到了不足1/10,全球2002年产钢12.24亿吨,耗废钢4。6亿吨,世界除中国外产钢6。47亿吨,耗废钢3.77亿吨,废钢比达到0。58:1,而中国废钢比仅为0。14:1.“十一五”期间,我国的粗钢产量26。24亿吨,比“十五”期间的11.92亿吨增加了120,占同期世界总量的40,而期间我国的废钢铁消耗量总计3。8亿吨,比“十五”期间的2。39亿吨增加了约
14、60%,占世界同期总量的15,我国这个期间废钢铁消耗量的消耗量远远低于钢产量增速,废钢铁消耗量远远低于世界平均水平。随着人类社会的发展,社会钢铁积蓄量不断增加,世界一些早期发展的工业国家,废钢铁产生量已经接近甚至超过钢产量,有的国家已经开始研究全废钢炼钢,如美国2009年废钢产出量约为8000万吨,自用约5000万吨,剩余出口,日本也是由20世纪7、80年代的世界第一进口废钢国,到了90年代初的废钢净出口国.从目前掌握的数据情况可以看到:“十一五”期间,我国的平均铁钢比为94,日本为74,印度为62,韩国为58%,美国为36,土耳其为26.截止到2009年,世界的钢铁生产中,电炉钢与转炉钢的比
15、值为0.4:1,除中国外,电炉钢与转炉钢比值为0.87:1;2009年我国的钢铁生产中,电炉钢与转炉钢比为0.11:1。我国废钢铁进口量远远低于铁矿石进口量,差约50个百分点.我国进口铁矿石占世界总量的比列远远大于进口废钢所占的比例。我国废钢价格低于生铁价格,低于国际市场同类废钢价格。4、废钢产业发展现状“十一五”期间我国废钢铁产业供需体制改革初见成效,但和我国钢铁工业相配套的现代化、规模化、规范化的废钢加工配送体系目标还相差甚远;国家政策支撑体系和技术支撑体系还比较薄弱;废钢消耗总量逐年大幅增加,但废钢供应量的增长率远低于粗钢产量的增长率,使废钢比一直处于低水平状态;国内废钢资源产生量每年均
16、有所增长,但还不能自给自足,资源缺口依然很大,市场总体格局为供不应求;行业技术、装备水平还处于初级阶段,废钢质量有待提高,还不能满足“精料入炉”的需要.再有就是我国的废钢供需体制:一是钢铁企业基本还沿袭着计划经济体制下的“自己回收、自己采购、自己加工、自己应用”的“小而全”的旧模式。二是大多社会专业回收加工企业规模小、分布散乱、加工技术落后、产品质量低、供应能力差等行业公认的特点.这种旧体制已无法适应现代钢铁工业生产的需要。为此,必须加快改革,走集约化发展道路,加快建立我国新型的专业化废钢配送体系.要做到这一点,应当实行“大批量采购、集中加工、统一配送”的新体制.这种新型的废钢配送体制,有利于
17、推广应用废钢加工新工艺和新设备;有利于废钢的分类和净化处理,提高废钢品种和质量,实现精料入炉;有利于有毒有害物的监控和处理,集中防治环境二次污染;有利于缩短冶炼时间,减少能耗,降低成本;有利于稳定的废钢供应渠道,保障供应。这一理念已被大多数钢铁企业和使用废钢的工业企业所接受,加工配送企业迅速成长,并取得了初步成效.4。1、废钢供需体制的改革取得长足进步从2004年开始正式建立专业化、规模化、机械化、现代化废钢加工配送中心,短短几年配送能力达20万100万吨的大型专业化废钢加工配送公司约20家左右。国家相关部门更进一步计划用5年10年的时间使其形成我国现代化、科学化、规范化的产业体系.随着改革开
18、放的深入发展,我国钢铁工业也得到快速发展.废钢的供需体制随之不断变化,废钢加工配送体系的建设正逐步兴起,“十一五”短短几年间,专业化、规模化、机械化、现代化的大型废钢配送中心就建立了20个左右,其配送能力达到年20万100万吨。废钢加工配送中心的兴起,也离不开国家的支持。近几年国家出台了一系列发展循环经济的政策,特别是税制改革,实行了增值税政策,配送企业成为纳税大户,得到地方政府的支持,配送企业得到快速发展。以现有的废钢加工配送中心的布局来看,沿海、东部等经济发展较快的地区废钢加工配送中心也发展较快,局部地区甚至出现了扎堆现象,西部、边远欠发达地区明显发展滞后.同样,政府和行业协会应该着眼全国
19、废钢资源的战略布局,以政府和行业协会指导为主,以市场调节为辅,合理选点,布局我国废钢加工配送中心。既可保障资源应用的充分渠道,又避免无序市场竞争,造成资源浪费.目前,废钢配送中心的发展与我国年废钢应用需求量约9000万吨相比较仍有较大差距,而且废钢应用需求量每年还以13%左右的速度增长,资源缺口巨大.因此,废钢加工配送中心的数量还远远不足,应该在政府和行业协会指导下,有序的发展以钢企为中心的区域性废钢加工配送中心,满足我国废钢资源现代化、科学化、规范化的产业体系。4。2、废钢加工处理技术和装备水平有了一定程度的提高行业装备水平迅速提升。在大型废钢加工配送中心普遍安装有国内或世界最先进的剪切机、
20、打包机、破碎机、抓钢机等废钢加工、装卸、防辐射、环保设备等,装备先进.废钢加工处理技术不断提升,废钢质量有所提高.废钢净化处理程度和优质废钢比例逐步增加,促进了“精料入炉”。废钢加工处理过程中的二次污染的防治,在大型废钢加工中心逐步得到了有效的控制。废钢中的废有色、橡胶、塑料、纤维、渣土等夹杂物得到有效的综合利用和无害化处理。我国对废钢加工设备的研制起步较晚,废钢加工处理过程中的二次污染的防治,在大型废钢加工中心逐步得到了有效的控制.废钢中的废有色、橡胶、塑料、纤维、渣土等夹杂物得到有效的综合利用和无害化处理。湖北力帝机床股份公司为实现电炉钢厂需要的“精料入炉”、“纯净废钢”,研制生产了多项国
21、内首创、国际先进的大型废钢加工装备产品,大型废钢剪断机、大型废钢破碎生产线和大型废钢打包机.公司完成两项重型装备研发,并成功投放市场.即1000吨(Y811000)废钢打包机和2000马力(PSX-80104)废钢破碎生产线。不仅提高了我国国产废钢加工装备和应用等级,也形成了我国重型废钢加工装备的完整链。经历了三个十年的发展:第一个十年是20世纪8090年代,国产打包机投入市场开始,合盖锁紧式打包机是中国使用的主要机型(图1),将废钢打包加工成压料块,此前我国废钢加工工艺以落锤爆破、氧割为主,几家大型钢铁企业所拥有的几台打包机、剪断机都是进口设备,且价格昂贵。第二个十年是19902000年的十
22、年,鳄鱼剪断机和门式剪断机进入市场(图2),国内有了打包块,同时也有了剪切料。第三个十年是2001年以后的十年,中国市场上开始使用破碎机(图3),有国外进口的和湖北力帝生产的破碎机,生产的破碎料为钢厂喜欢的精料,特别是近几年来,市场对破碎机的需求很大。4。3、废钢铁交易市场逐渐规范成熟在进一步规范完善传统的现货交易,转为定向配送的同时,正在加快废钢电子商务市场的开发.加快市场的现代化、科学化、电子化、规范化建设,以适应国内外快速发展的废钢贸易市场的需要。从2010年开始,我国废钢铁产业将在废钢交易上加强创新,在促进传统市场的基础上进一步开发利用电子商务市场。南宁(中国东盟)商品交易所华东区总经
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