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废钢铁基础知识制造管理部原料管理中心章节安排第一章废钢铁概述第二章熔炼用废钢铁的要求及加工方法第三章废钢冶炼基础知识第四章钢铁料配比及结构优化第五章宁钢特色的废钢管理模式第六章渣钢铁加工及特殊品种钢铁料的应用第一章废钢铁概述废钢铁定义：废钢铁是在生产生活过程中淘汰或者损坏的作为回收利用的废旧钢铁。废钢铁主要包括一些报废的机器、设备、器械、结构件、建筑物以及生产生活中产生的报废钢锭、钢坯、切头切尾、钢铸件、钢轧辊、钢轨、车轴、电器件、日用品等。通常我们接触和理解的废钢铁多为电器件、日用品报废所产生，但实质上此类品种在废钢铁总量中所占比重仅为0.95%。第一章废钢铁概述废钢的分类按其用途分类熔炼用废钢：不能按原用途使用且必须作为熔炼回收使用的钢铁碎料及钢铁制品。例如：板材轧制切边、拆船板料等。非熔炼用废钢：不能按原用途使用，又不可作为熔炼回收和轧制钢材使用而该做它用的钢铁制品。例如：放射性元素废钢、镀层材等。第一章废钢铁概述废钢的分类生产废钢（返回废钢）：冶金企业在炼铁、炼钢及轧钢等生产过程中产生的废钢，该类废钢在企业内部回收，简单加工处理后又直接返回冶炼厂作为钢铁炉料重熔，一般不流入社会。按其来源分类加工废钢：机械加工制造类企业在生产过程中产生的废钢，该类废钢一般材质多样、形态各异、单重较小，大部分不能直接利用，通过回收单位回收、加工后，返回冶金企业，作为熔炼炉料重熔再生。社会废钢（折旧废钢）：社会生产小废过程中产生的废钢，其构成复杂、材质离散、几何尺寸及单重差异较大。其中一小部分可以通过修复、改制而进一步使用，大部分作为炉料重熔再生。进口废钢：顾名思义，是国外生产、生活中产生的废钢，在其产地按照当地标准进行分类，而后根据不同作用进入我国。第一章废钢铁概述废钢的分类按其重量及尺寸分类按其化学成分分类可分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、统料废钢、轻型废钢等可分为碳素废钢（非合金废钢）、低合金废钢、合金废钢等。按元素成分分类可分为6个钢类、46个钢组。第一章废钢铁概述熔炼用废钢铁作用金属从矿物开采到冶（熔）炼的一系列生产和工艺过程中消耗了大量能源，金属由原生资源（即一次金属，如矿石）转化为再生资源（即二次金属，如钢材）时，耗用的能源同时“积蓄”下来，成为二次金属的“内能”或“载能”资源。因此，使用废钢铁参与冶炼简便、经济。据测定，1t废钢能炼出860kg钢材，相当于3-4吨铁矿石、1-1.5吨焦炭所炼的钢，其冶金价值相当于1t原生铁，并能节约材料90%，减轻空气污染86%，减少采选及冶炼废弃物97%，减少水质污染76%，减少热能消耗75%，节约压缩空气86%及工业用水40%。可见废钢铁在冶金工业中的作用非常明显。第一章废钢铁概述中国废钢铁等级标准型号类别代码外形尺寸及重量要求供应形状典型举例重型废钢1类201A≤1000mm×400mm，厚度≥40mm，单重：40kg-1500kg，圆柱实心体直径≥80mm块、条、板、型报废的钢锭、钢坯、初轧坯、切尾、铸钢件、钢轧辊、重型机械零件、切割结构件等2类201B≤1000mm×500mm，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201C≤1000mm×800mm，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1类202A≤1000mm×300mm，厚度≥10mm，单重：8kg-1000kg，圆柱实心体直径≥20mm块、条、板、型轧废的钢坯、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202B≤1000mm×700mm，厚度≥6mm，单重：2kg-1000kg，圆柱实心体直径≥12mm块、条、板、型轧废的钢坯、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、废旧工业设备等小型废钢1类203A≤1000mm×500mm，厚度≥4mm，单重：0.5kg-1000kg，圆柱实心体直径≥8mm块、条、板、型机械废钢件，机械零部件，车船板、管材、废旧设备等2类203BI级：密度≥1100kg/m3，II级：密度≥800kg/m3破碎料汽车破碎料等型号类别代码外形尺寸及重量要求供应形状典型举例统料废钢204≤1000mm×800mm，厚度≥8mm，单重：≤800kg，圆柱实心体直径≥4mm块、条、板、型机械废钢件，机械零部件，车船板、管材、废旧设备、钢带、边角余料等轻料型废钢1类205A≤1000mm×1000mm，厚度≥2mm，单重：≤100kg块、条、板、型各种机械废钢及混合废钢、管材、薄板、钢丝、边角余料、生产和生活废钢等2类205B≤800mm×600mm×500mm，I级：密度≥2500kg/m3II级：密度≥1800kg/m3III级：密度≥1200kg/m3打包件各种机械废钢及混合废钢、薄板、钢丝、钢屑、边角余料、生产和生活废钢等中国废钢铁等级标准标准中可以大致看出，从重废至小废，规定厚度及重量呈降低趋势。各类典型举例中也有明显的不同。而轻料型废钢只不过是一种废钢的概括，其中包括厚度要求最低的205A型废钢以及打包废钢。本废钢标准为GB4223-2004，2004年12月1日正式开始实施，随着科技的进步和废钢由资源化向产品化发展的趋势，以及人们对钢铁料资源优化的认知，废钢品种也根据地域及各企业生产需要逐步演化。第一章废钢铁概述第一章废钢铁概述近年来废钢回收现状0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%自产废钢在总量中占比社会废钢在总量中占比2006年2007年2008年2009年2010年2011年钢铁积蓄量（亿吨）29.0932.9236.4840.7645.6851.52废钢产生总量（万吨）672068507200831086709320钢企生产废钢（万吨）275027002860304032103560自产废钢在总量中占比40.92%39.42%39.72%36.58%37.03%38.20%社会废钢（万吨）380039404200458051005080社会废钢在总量中占比56.55%57.52%58.33%55.11%58.82%54.51%第一章废钢铁概述近年来废钢回收现状生产废钢回收系统：生产废钢又称为“返回废钢”、“自产废钢”、“循环废钢”。钢铁企业资产废钢约为钢产量的15%-25%，特殊钢厂达30%-50%。主要为切头、切尾、残钢、轧废等。近6年期间，随着我国粗钢产量不断增加，钢铁企业产生的生产废钢也逐年递增，但是由于冶炼水平的进步，钢材收得率大幅增加，自产废钢占钢产量的比例有下降趋势，由2006年的40.92下降至2010年的37.03%。进入2011年，由于国家对废钢铁恢复征收17%增值税且不再退税的政策开始实行，废钢铁价格普遍大幅提高，废钢涨价带来的生产成本进一步上升，钢铁企业难以消化和承受，只有靠多吃库存和增加内部回收挖潜等手段维持，使得自产废钢比例有所上升。第一章废钢铁概述近年来废钢回收现状加工及社会废钢：是废钢产生总量的最重要组成部分，近年来一直占废钢产生总量的55%-65%。加工废钢、折旧废钢是社会废钢的主要构成部分。国内的金属、机械加工工业产生的废钢（包括钢边丝、钢刨花、冲压边角料等）被称为加工废钢；而国内的各种钢铁制品（如机器设备、船舶、车辆、家用电器等）在使用寿命终了后报废形成的废钢被称为折旧废钢，此类废钢一般要经过较长时间（10年或以上）废弃后才能被回收利用。第一章废钢铁概述近年来废钢回收现状废钢加工配送基地钢厂用户厂矿部队社会回收制造业拆船拆车厂矿、部队、制造业以及社会回收的废钢占有一定份额，而随着经济发展，车辆、船只等制造量及保有率逐年上升，拆车、拆船废钢逐步提高其在社会废钢的比例。衍生出异于标准的独特的汽车拆解件、船舶拆解件等，使废钢品种逐步多元化。第一章废钢铁概述近年来废钢供需关系中国2001年-2011年废钢消耗量及增速年份2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年废钢消耗量（万吨）34403920482054006330672068507200831086709100同比增速（%）17.8113.9522.9612.0317.226.161.935.1115.424.334.96废钢平均单耗（公斤/吨钢）226215217191178160140144146138133050100150200250010002000300040005000600070008000900010000废钢消耗量（万吨）废钢平均单耗（公斤/吨钢）近年来，随着我国社会钢铁积蓄量不断增加，全社会废钢铁供应量同样呈增加趋势。从废钢平均单耗呈下降趋势可以看出，增速远不及钢铁行业总产能。第一章废钢铁概述废钢需求量增速如此快，而资源不足，带来的影响是钢铁企业的铁水使用量、生铁消耗量相应增加，虽然在一定程度上缩短了冶炼周期，并且由于铁水带来热量，使得炼钢电耗有一定下降，但炼铁过程消耗大量的能源及资源，综合评价更不利于节能降耗。因此，引进进口废钢弥补国内基础产业发展成为今后工作的首要目标。后续废钢供需预测第一章废钢铁概述宁钢钢铁料相关指标2009-2012年宁钢钢铁料相关数据月份2009年平均2010年平均2011年平均2012年平均钢铁料t/t1.11081.10571.10991.1132铁水t/t0.9630.94230.93350.9488铁水比%86.7285.2284.0685.23废钢t/t0.14780.16340.17640.1644废钢比%13.2814.7815.9414.77外购废钢占比%69.3477.5576.1373.03自产废钢占比%30.6622.4523.8726.97数据表明：09年宝钢重组开始，大力推进渣钢铁、自产废钢消耗，外废占比不足70%。而自产废钢即产即耗后，外废与自产比例基本为3：1。进入12年，由于冶炼品种拓展，消耗较多库存自产优质废钢，外购废钢比例稍有回升。第二章熔炼用废钢铁的要求与加工方法冶金行业对废钢的技术要求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，废钢是炼钢生产的一种重要原料。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0.05％。B、废钢内不得混有铁合金、有色金属和其他杂质；非合金钢、低合金钢可混放一起，但其中不得混有合金废钢和生铁；合金废钢内不得混有非合金钢、低合金钢和废铁；废铁内不得混有废钢。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。第二章熔炼用废钢铁的要求与加工方法对于生铁的技术要求：磷含量不允许大于0.85％；表面应洁净，如表面附有炉渣和砂粒，应清除掉，但允许附有石灰和石墨。对生铁的块度要求如下：1、炼钢生铁有两种块度：小块生铁，每块生铁的质量为2~7kg；大块生铁，每块生铁的质量不得大干40kg，并有2个凹口，凹口处厚度不大于45mm。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。冶金行业对生铁的技术要求第二章熔炼用废钢铁的要求与加工方法熔炼用废钢铁的加工要求废钢铁的加工：把回收的各种尺寸、形状、成分的废钢铁按各种冶炼炉的要求加工成合格炉料。废钢铁处理的目的在于：达到合适的体积密度和尺寸;去掉有色金属和杂质，使符合成分要求;去掉爆炸物、密封物体等不安全件;对特殊钢