Conclusion主要结论废钢，指的是钢铁厂生产过程中不成为产品的钢铁废料（如切边、切头等）以及使用后报废的设备、构件中的钢铁材料，成分为钢的叫废钢；成分为生铁的叫废铁，统称废钢。对钢厂来说，其关注废钢作为原料的质量特点包括 1.放射性、爆炸物、密封容器等危险物品; 2.杂质 如炉渣、土砂、塑胶、橡胶制品、油脂等非铁杂质；3.厚度、外形尺寸（收得率、堆密度）；4.磷、硫、合金等残余元素；5.锈蚀、油漆和镀层等；6.超长、超大、超重;7.废钢的资源来源等。因此在机械加工 中常伴有磁选，清洗，预热等处理方式提升废钢纯净度以达到入炉标准。了解了废钢基础知识后，下一篇，我们将带来废钢供需与产业链介绍，敬请关注。01
废钢定义及分类
废钢，指的是钢铁厂生产过程中不成为产品的钢铁废料（如切边、切头等）以及使用后报废的设备、构件中的钢铁材料，成分为钢的叫废钢；成分为生铁的叫废铁，统称废钢。>>>>
废钢分类
按国家标准分类 根据国标 GB/T4223-2017 对废钢铁（Iron and steel scraps）的规定，按成分主要分为废铁和废钢 两大类，其中废铁的碳含量一般大于 2%，I 类废铁的硫含量和磷含量分别不大于 0.07%和 0.4%，II 类废铁、 合金废铁的硫含量贺磷含量分别不大于 0.12%和 1%。废钢的碳含量一般小于 2%，硫含量和磷含量一般不大 于 0.05%。废钢按用途分为熔炼用废钢和非熔炼用废钢，其中熔炼用废钢按其外观尺寸和单件重量分为 10 个型号，非熔炼用废钢不再分类，由供需双方协议确定。
2020 年 12 月，市场监督管理总局、国标委联合发布再生钢铁原料（Recycling iron-steel materials） 国家标准，区别于废钢铁，再生钢铁原料是针对丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的钢铁制品或钢铁碎料，经过分类及加工处理，可以作为铁素资源直接入炉使用的炉料产品。再生钢铁原料标准定位为炉料产品标准。除分类之外，再生钢铁原料还对废钢铁的加工方式、夹杂物、表观特征、放射性污染物以及金属属性等都做了更具体的说明和要求。
>>>>
按来源分类
按照废钢来源，可分为自产废钢、加工废钢、折旧废钢和进口废钢四类。自产废钢：自产废钢则是指钢铁厂在生产过程中产生的废钢，包括切头、切尾、切边、报废品、铸余等。自产废钢的产量以粗钢产量为基准，同时受到废钢产生率（自产废钢回收量/粗钢产量）的影响。这部分废钢是品质极好的炉料，基本由钢厂自己全部回收，即产即消，几无库存，鲜少流向市场，回收率可达到接近 100%。
加工废钢：是指制造加工工业在对金属产品进行机械加工时产生的废钢，大多是冲压边角料、切屑以及料头等，主要为下游用钢企业，如汽车、家电、机械等制造厂商在生产装配过程中产生的废钢。加工废钢质量较高、品质平均，回收较为容易，可以在较短时间内完成回收回炉，因此又称“短期废钢”。加工废钢的产量取决于钢材消费量以及加工废钢产生率。文献记载，1995 年我国加工废钢收得率为 11.9%，我国工业发展的进步和加工水平的提升，加工废钢收得率逐步降低，目前在 5%左右。 折旧废钢：是各种金属制品、设备、建筑结构等在使用若干年限后报废所形成的废钢，如报废汽车、舰船、机械设备、钢结构桥梁与建筑等。一般认为，房屋建筑折旧年限约为 30 年，设备折旧年限为 10-15 年，综合废钢折旧周期在 20 年左右，由于此类废钢产生周期相对较长，因此也被称为“长期废钢”。折旧废钢的产生量取决于钢材积蓄量与回收周期，此类废钢产生量相对较大，近两年在我国废钢有效供应占比超过一半。 进口废钢：我国废钢资源供不应求，因此需要进口补充。海关数据显示，我国在 2009 年废钢进口达到峰值 1368 万吨，随后逐年下降。2017 年开始整治洋垃圾，2018 年部分废钢禁止进口，2019 年 7 月 1 日 起，废钢铁从《非限制进口类可用作原料的固体废物目录》调入《限制进口类可用作原料的固体废物目录》，随着进口标准的加严，废钢进口量急剧下降。2021 年 1 月 1 日，《再生钢铁原料》国家标准正式实施同时 放开再生钢铁原料进口，废钢恢复进口，但从总量上来看对国内供需影响仍是杯水车薪。
02
废钢的应用
虽然，字面意义上“废钢”是作废钢铁，但在实际的生产过程中，废钢是钢铁行业重要的原料之一，常用于熔炼以及铸造。据 Mysteel 统计数据显示，我国废钢消费中炼钢占比达到 91%。从金属元素输入的角度来看，炼钢工艺中的铁元素主要来自于铁矿石以及废钢。从钢铁生产流程来看，废钢主要应用在高炉、 转炉以及电弧炉三种炼钢设备中。 我们都知道，在目前的炼钢工艺中，包含长流程以及短流程两大钢材生产路径： 长流程：原料开采和准备（烧结与焦化）→高炉炼铁→转炉炼钢→铸造钢坯→轧制钢材。 短流程：原料（废钢）→电炉炼钢→铸造钢坯→轧制钢材。废钢作为原料在长、短流程炼钢过程中均有应用。长流程钢厂原料以铁矿石为主，废钢为辅。废钢可添加在高炉或转炉熔炼过程中。其中，高炉主要是按固定配比加入铁矿、焦炭等原料通过氧化反应还原得到生铁，而废钢作为已被充分氧化还原的金属无需再次经历化学反应给予热量便可融为铁水，过程中可添加废钢来提高高炉生产率及降低燃料比。2017 年后，取缔地条钢，关停中频炉，废钢需求下滑，价格下跌，作为原料成本优势上升，被钢厂用于高炉添加，高炉添加废钢可在出铁水前或出铁水后。 转炉是以铁水、废钢、合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量进而完成炼钢过程。转炉炼钢属于负能炼钢，过程中会释放能量使得钢水温度升高，因此常在炼制中加入废钢作为冷却剂控制出钢温度，但过多添加废钢会影响后续连铸工艺，因此可通过提前预热的 方式增加转炉废钢比。通过采用留渣操作、适当提高铁水温度、降低渣料消耗及转炉出钢温度等措施，转炉废钢比可提升至 20%以上。 短流程钢厂原料则以废钢为主，生铁为辅。电弧炉利用大功率电弧产生的热量熔化废钢，在熔化过程中，加入元素以实现化学反应并将氧气吹入炉中净化钢。目前电炉所用含铁原料中废钢占比可达 70%以上， 此外可以加入铁水、生铁、直接还原铁、热压块等。电弧炉内气氛温度易于控制调节，适合冶炼小批量、 多品种合金钢，且充分利用可再生原料，环境污染小，但由于所需能源由电极在短路时产生的高温来提供，耗电量较大，冶炼 1 吨钢所消耗的电能约 350-600kwh，对电力供应以及电力成本考验较大。
由于钢铁具有磁性，所以很容易从废物流中分离出来，这使得它具有很高的回收率。此外，废钢是一种可再生资源，在减少行业碳排放和降低资源消耗上，废钢发挥了关键作用，据世界钢铁业协会数据反馈，钢铁生产过程中每使用 1 吨废钢，可以减少 1.5 吨二氧化碳排放，节约 1.4 吨铁矿石、0.74 吨煤炭和 0.12 吨石灰石。 在全球钢铁生产中，大约 70%的含铁原料来自铁矿石，其余部分就是废钢。从电炉钢产量占比来看，Worldsteel 数据显示，2021 年全球粗钢总产量中有 28.9%来自于电炉钢，美国电炉钢占比则达到了69.2%，俄罗斯（39%），日本（25.3%），而中国电炉钢占比仅有 10.6%，由此可见，我国电炉钢发展水平与世界平均水平仍有很大差距。2022 年初，三部委发布的指导意见中要求到 2025 年电炉钢占比 15%以上，“双碳” 政策与绿色发展的目标指引下，未来将引导短流程（电炉）炼钢占比提升，从而使得废钢作为原料的需求 进一步增长。
03
废钢加工
由于废钢多用于熔炼过程，而熔炉对于添加废钢多有重量、粒度、堆比度、纯净度的要求，比如转炉炼钢要求废钢堆密度高、装料速度快，高端产品要求废钢硫、合金等残余元素低，因此回收废钢不可直接投入熔炼使用，需要经过一系列加工变成可用原料。部分回应前文所述国标中“废钢铁”与“再生钢铁原 料”的差别。常用的废钢处理方法是人工分选和机械加工，人工分选可将回收来的废钢分离出可直接利用的钢铁材 料和需要加工处理的废钢铁，需要加工处理的废钢铁送至加工点进行加工处理。在加工处理处，可采用手工操作加工和机械加工两种进行处理。手工处理工作条件恶劣、劳动强度大、效率相对低，但操作相对灵活初期投入成本低，目前主要还是用火焰切割等手工操作法加工废钢。机械加工法，指的就是专门使用 废钢加工机械，对废钢加工处理，优点是可以提高废钢质量,便于入炉冶炼。主要处理流程为打包——压 块——剪切——破碎。加工处理设备一般有打包液压机、压块液压机、鳄鱼式剪断机、门式剪断机、破碎生产线以及移动拆解设备等。
对钢厂来说，其关注废钢作为原料的质量特点包括 1.放射性、爆炸物、密封容器等危险物品; 2.杂质如炉渣、土砂、塑胶、橡胶制品、油脂等非铁杂质；3.厚度、外形尺寸（收得率、堆密度）；4.磷、硫、合金等残余元素；5.锈蚀、油漆和镀层等；6.超长、超大、超重;7.废钢的资源来源等。因此在机械加工中常伴有磁选，清洗，预热等处理方式提升废钢纯净度以达到入炉标准。了解了废钢基础知识后，下一篇，我们将带来废钢供需与产业链介绍，敬请关注。
