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双碳背景下,废钢资源重要性在范围内愈发凸显,废钢价格也将在较长时间内保持高位。随着我国电弧炉短流程炼钢比例和综合废钢比逐步提升,废钢需求大幅提升。另一方面,我国超过百亿吨的钢铁积蓄“矿藏”正在源源不断输送废钢资源,将满足不断增长的废钢需求,有效支撑钢铁工业绿色低碳发展。
生产工艺
废钢的破碎处理技术 将不易入炉、运送、分选的大尺寸、特殊形状的废钢进行破碎的方法有:气割、落锤、爆破、剪切、切碎机破碎等方法。
由于废钢资源不一,堆比密度不均,成分差异很大,反过来对电炉钢的发展有影响。因此对废钢的预处理,可改善钢铁产品的性能和投入产出比。
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15~25%的废钢,采用预热废钢技术则可用废钢30~40%;平炉炼钢理论上可以 用废钢,但一般用量为20~60%;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。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。
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。
随着世界文明的进步,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。
大型钢铁生产企业,从铁矿石开始到焦化、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铁前工序,一般占综合能耗的60%。和铁矿石相比,用废钢炼钢可以节约这部分能源,大幅降低钢铁生产综合能耗。
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