中国炼焦行业协会

《废钢铁产业“十二五”发展规划建议》要点

  • [中焦协网摘编] 2010年11月17日 11:30
  • 10-12-15 14:39:43
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    废钢铁产业的描述
    
    废钢铁是现代钢铁工业不可缺少的重要炼钢原料。以废钢铁回收-采购-加工-贸易-应用构成产业链的主体。在钢铁生产过程中、钢铁制品生产中和城乡居民的生活中不断产生大量的废钢铁(即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)。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。以废钢加工配送为生产主体,连接上游的废钢铁回收网点、下游的废钢铁应用企业,以及冶金渣、直接还原铁、钢铁尾矿渣、废钢加工设备等衍生产业,集科、工、贸为一体的一个相对独立的企业及科研群体,构成我国废钢铁产业。原料社会化收集采购,专业化生产加工,产品社会化销售,专业物流配送,定型产品,国家标准,政策法规等,构成该产业的基本要素。
    
    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。
    废钢铁的利用价值
    
    “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。
    
    (一)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。
    
    (二)废钢铁是一种低碳资源,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%?;凰愠墒滴锪棵坑?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。
    
    (三)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
    
    钢材→设备制造→使用→报废,每8年-30年一个轮回,可无限循环反复使用,且自然损坏很低。大量应用废钢有利于减少原生资源的开采,有利于生态平衡,有利于人和自然的和谐。每多用1吨废钢,可减少1.7吨精矿粉的消耗,可以减少4.3吨原矿的开采,减少2.6吨钢铁尾矿渣的排出。2001年我国进口铁矿石9230万吨,到岸价27.12美元/吨;2009年进口6.3亿吨,增长6.8倍;2008年到岸价达136.21美元/吨,增长5倍。其间,海运费也同步上涨。这导致钢铁企业成本大幅增加,利润空间越来越小,铁矿石进口长年处于被动的局面。
    
    (四)废钢铁是一种主要的不可缺少的优质炼钢原料,也是唯一可以逐步替代铁矿石的原料
    
    2009年我国废钢铁消耗总量为8300万吨,占粗钢产量的14.6%,价值约2500亿元人民币。2009年全球废钢比平均水平为37.6%,有着广阔的发展空间。
    
    废钢铁和其他再生资源不同,不会随着循环次数的增加而降低理化性能指标,降低产品质量。炼钢从某种意义上讲就是钢水净化过程,可以“百炼成钢”,其相对原生资源是一种优质的炼钢原料。
    
    “逐渐减少铁矿石比例和增加废钢比重”应是我国钢铁产业发展政策的既定方针。我国虽然是世界钢铁大国,但废钢资源不足,钢铁结构不合理,对矿石的依赖尤其是对进口矿石的过度依存,使得我国钢铁生产原料85%以上靠矿石,其中进口矿在铁矿石原料中的比重超过60%。世界一些国家如美国的废钢比超过60%,印度和欧洲等国家和地区均超过40%。随着全球钢铁积蓄量的不断增加,以及地球原生资源量的急剧减少,实现钢铁物流循环是全钢铁行业的终极目标。随着低碳经济的发展,废钢铁将日益彰显出其资源优势和主导趋向。
    
    总之,废钢铁是钢铁工业不可缺少的主要炼钢原料,是节能减排的“绿色资源”,是可以无限循环使用的再生物资,在节能、环保、减少原生资源的开采、维护生态平衡方面有着极高的开发利用价值,将在发展“绿色钢铁”、发展低碳经济、建设“两型”社会中起着重要的支撑作用。
    
    废钢铁产业发展状况
    
    “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?;?、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。
    
    (一)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?;?、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。协会计划用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。
    
    (二)废钢加工处理技术和装备水平有了一定程度的提高
    
    1. 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、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。
    
    2. 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”。
    
    3. 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。
    
    (三)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。
    
    (四)废钢铁供需量逐年大幅增长
    
    1. 2009年及“十一五”期间我国废钢铁消耗总量大幅增加。
    
    2009年我国粗钢产量为5.68亿吨,同比增长13.5%,占世界钢产量12.2亿吨的46.6%。消耗废钢铁总量8310万吨,同比增长15.4%。2005年-2009年我国粗钢产量由3.56亿吨增长到5.68亿吨,增长60%,平均每年以5300万吨的幅度递增。2005年-2009年我国废钢铁年应用量从6330万吨增长到8310万吨,增长31%,平均每年以495万吨的幅度递增。
    
    2. 2009年及“十一五”期间,废钢资源缺口很大,供应不足,废钢单耗水平较低。
    
    由于废钢资源供应不足,2009年我国废钢综合平均单耗为146千克/吨钢,同比增长1.4%,其中电炉钢废钢单耗从2005年至今基本维持在656千克/吨钢水平?!笆晃濉逼诩湮夜细痔ズ难叵恕笆濉逼诩涞南禄魇?,从2005年的178千克/吨钢下降到2009年的146千克/吨钢,下降18%。全球近几年平均废钢单耗一直持续在400千克-450千克/吨钢左右,转炉钢废钢单耗可达300千克/吨钢,相比差距很大。
    
    (五)国内废钢铁资源产生量逐年大幅增长,但不能自给自足
    
    我国废钢铁来源有三个部分,钢铁企业自产废钢约占资源总量的35%,社会采购废钢约占50%左右,进口废钢约占15%左右?!笆晃濉逼诩涠加薪洗笤龀?,但低于粗钢增产的速度和世界发达国家废钢的产出率。
    
    1. 自产废钢:2009年钢企自产废钢3040万吨,同比增长6.3%。2005年-2009年,随着粗钢产量的增加,自产废钢总量也有所增加,2005年自产废钢2220万吨,2009年为3040万吨,增长37%。废钢的产生率随着连铸比的增加和综合成材率的提高逐年下降,2005年废钢产生率为6.56%,2009年降到5.35%,减少1.2个百分点,但下降幅度减缓,基本进入一个相对稳定的阶段。
    
    2. 社会废钢:2009年钢企社会采购废钢为4580万吨,同比增长9%。2005年-2009年,社会废钢采购量由2005年的3675万吨增长到2009年的4580万吨,增长25%,平均每年以226万吨的幅度递增。
    
    (六)进口废钢随国际废钢市场价格的升降波动较大
    
    2009年全国共进口废钢1370万吨,同比增长280%,占世界废钢贸易量的25%左右;进口海绵铁177万吨,同比增长195%?!笆晃濉逼诩淠杲诹克孀殴史细旨鄹竦谋浠鸱洗?。我国年废钢进口量应不低于1000万吨,废钢进口量的增加反映了对废钢资源的需求强劲。
    
    “十二五”规划目标
    
    提高废钢加工供应能力:2015年我国粗钢产量若按7亿吨左右测算(留有余地),年废钢需求量按2009年14.6%的废钢比测算应为1亿吨;按我国2000年废钢比水平22.7%测算,应为1.6亿吨;按2009年世界平均水平37.6%测算,应为2.6亿吨。
    
    “十二五”期间对我国钢铁产业的年废钢供应量应达到1亿-1.6亿吨。废钢综合平均单耗应超过200千克/吨钢,即废钢比超过20%。力争恢复到227千克/吨钢的历史最好水平。
    
    加快废钢加工配送体系建设:年废钢加工配送能力10万-100万吨的专业废钢加工配送公司应达到100家,年加工供应量应达到4000万吨,达到全国废钢供应量的50%。并按照协会制定的《废钢加工配送中心、示范基地准入标准及管理办法》实施规范管理。
    
    提升技术装备水平:加快新技术、新工艺、新设备的推广和应用,淘汰落后产能。逐步减少人工拆解和氧气切割,普及剪切机、打包机、破碎机、抓钢机、防辐射设备、合金快速分析仪等机械化、自动化、电子化加工和检测设备,行业装备水平要达到国际先进水平。
    
    提高废钢产品质量:提高废钢净化处理技术,提高废钢产品质量,逐步淘汰生活废钢冷压块的生产和使用,提高推广废钢破碎净化处理技术,研发和推广转炉炼钢破碎料废钢的应用技术。废钢炉料的纯铁含量平均应超过95%,实现精料入炉。
    
    提升二次污染的防治水平:专业化废钢加工配送公司在废钢加工处理过程中,对废水、扬尘、噪音的防治必须达到国家环保标准。全行业达标企业应超过95%。对其中的废塑料、橡胶、有色金属、海绵、纤维、木块、渣土等夹杂物要做到分类处理、综合利用,利用率应达到95%。对有毒有害污染物危险品要做到100%无害化处理。
    
    提升废钢应用技术:组织科研院所、大专院校、钢铁企业、设备制造企业,废钢加工企业加大废钢应用技术攻关试验的力度,特别是破碎料废钢在转炉炼钢中的应用,“十二五”期间要研发成功并推广应用。
    开拓境外市?。汗睦惺盗Φ钠笠档胶M饨⒎细只?,拓展资源渠道,争取国家政策支持,年废钢供应能力达到50万吨以上,跨国公司力争达到10家。
    
    开展行业技术培训:广泛开展技工专业技能培训和管理人员专业知识培训,提高行业职工素质,鼓励院校、培训机构、企业,多层面开展授课、短训、讲座多种形式的教育,技工培训率达到95%,管理人员培训率达到95%。
    
    发展废钢铁产业的技术路线
    
    我国废钢铁产业在“十二五”期间得到科学、健康、快速的发展,必须遵循一条符合我国国情的科学的技术路线。
    
    (一)技术路线图
    
    (二)技术路线的描述
    
    “十二五”期间,我国废钢铁产业应该在“十一五”期间健康发展的基础上,加快产业振兴与科学发展。应着重从“扩大产能,提高品质,促进应用”三个方面入手,最大限度地满足钢铁工业的需要,才能为扩大“精料入炉”提供节能减排的经济环保效益,提供丰腴、优质的资源保证和现代应用技术保证,最终实现钢铁物流循环。
    
    一要继续深入我国废钢供需体制的改革,以专业化、规?;细旨庸づ渌臀魈?,因地制宜,多元化发展,建立回收-加工配送的产业链。扩大生产规模,规范管理,提高行业供应能力。逐步建立起能满足我国钢铁工业所需要的科学的废钢加工配送体系。
    
    二要提高和推广应用先进的废钢加工处理技术,提高装备水平,提高废钢净化处理水平,提高优质废钢比例,提高我国废钢供应的整体质量。制订行业准入标准、行业技术标准,逐步建立起能推动我国“精料入炉”的质量保证体系。
    
    三要加强废钢应用技术的科学研究实验,鉴定不同品质的废钢对冶炼时间、能耗、合金、钢水质量、碳排放的对应数据关系,建立废钢配置控制体系,指导废钢的科学应用。通过产量、质量、应用三大保证体系的建立和运作,实现我国钢铁物流循环。
    
    (三)废钢加工应用的重点技术项目
    
    1. 废钢净化处理技术的完善、研发和扩大应用。重点是破碎料废钢的提纯、制块、增加体密度的加工技术和应用技术的开发和研制。
    
    2. 废合金钢快速分析仪应用技术的研发和应用。重点是和废钢装卸加工设备配套自动识别、自动分离技术的研制。
    
    3. 对废钢中爆炸物自动识别、分离技术的研发和应用。
    
    4. 对超大超厚型废钢加工解体技术、设备的研发和应用。重点是对中间包、钢铁砣的解体技术、设备的研发。
    
    5. 废钢尾渣中有色金属、不锈钢自动分离技术的完善、研发和应用。重点是对分离系统的改造和创新。
    
    6. 对废钢尾渣的综合利用技术的研发和利用。重点是渣土制作燃烧块的研发和应用,实现“零排放”。
    
    7. 报废汽车、报废家电、报废电子设备的拆解技术的研发和应用。重点是拆解生产线的研制,贵金属的回收,有毒有害污染物的无害化处理技术的研发。
    
    8. 废钢质量检验技术和监督技术的研发和应用。重点是验质设备的开发研究,逐步取代人工验质判级。
    
    9. 废钢应用技术的完善、研发和应用。重点是提高转炉废钢比,破碎料废钢在转炉炼钢中的应用技术的研发。
    
    10. 废钢科学配料和配送程序软件的开发研究和应用。重点是适应不同钢种及不同冶炼工艺的最佳配料控制系统的开发。
    
    主要衍生产业的规划要点
    
    在废钢铁产业中除废钢加工应用外还涵盖几个相对独立的衍生行业:废钢加工技术、设备研发产业;冶金渣开发利用产业;直接还原铁产业;钢铁尾矿渣开发利用产业。这些产业的专项规划要点如下:
    
    (一)废钢加工技术、设备研发产业
    
    “十二五”期间要加快技术升级,提高设备产品质量;加快研发新技术、新工艺、新设备,实现“中国制造”向“中国创造”的转变,向“节能减排型”、“低碳环保型”设备的转变。
    
    1. 常规的废钢加工技术及加工设备重点应向国产化方向发展。对新技术新设备的研发要加大力度。如废钢破碎机在结构上、寿命上、抗故障能力上,液压系统、防尘系统、噪音消解系统、有色金属及其他夹杂物的分离系统都需要有技术创新和突破。达到世界先进水平。
    
    2. 加工技术及设备的研发方向,除赶超世界先进水平外,应因地制宜,解决企业难题,重点是满足企业需要。如废线材的整理加工;超厚度废钢、中间包、大块渣钢解体技术设备的研制。
    
    3. 抓钢机在“十一五”期间得到了快速的发展和推广应用。国产抓钢机在国内外有1000多台在作业?!笆濉逼诩溆ο蚨喙δ?、多动力、节能环保型发展??⒊笮?、超小型及定向配套型产品,加强核心技术的攻关和创新,加快实现国产化。
    
    4. 磁电设备在国内废钢加工和冶金渣处理过程中的应用较为广泛,并以国产设备为主。满足快速发展的工艺更新和技术进步的需要则是研发的重点。如和废钢破碎机配套的有色金属分离器及其他夹杂物的分离设施,和钢渣粉碎,研磨设备配套的新技术,新设备则是“十二五”期间研发的重点。
    
    5. 粉碎料精细化的加工工艺及装备的研发、推广。加大专项设备的科研和制造企业的投资,扩大产能,加快新产品开发和研制,实现废钢领域设备制造产业的壮大与振兴,达到世界先进水平。
    
    (二)冶金渣开发利用产业
    
    规划要点如下:
    
    1. “十二五”期间规划指标
    
    2015年,我国粗钢产量若按7亿吨测算,则冶金渣产生量约为3亿吨?!笆濉逼诩湟κ迪窒铝心勘辏?
    
    (1)冶金渣的综合利用率力争达到73%以上。其中高炉渣的综合利用率达到86%以上,钢渣达到60%,铁合金渣达到60%。
    
    (2)力争年生产钢铁渣粉2亿吨,降低碳排放1.6亿吨/年,节电120亿千瓦时/年,节煤2400万吨/年,节约石灰石2.5亿吨/年。
    
    (3)“十二五”期间完成冶金渣综合开发利用14亿吨左右,力争实现“零排放”目标。创造直接经济效益1500亿元左右。
    
    (4)“十二五”期间协会将在全国重点地区至少建立10个“冶金渣开发利用示范基地”,并以此为典范,调整结构,淘汰落后,对全行业进行整改提升。推动冶金渣企业科学化、规范化建设。
    
    2. 冶金渣废钢铁分选及用于钢铁循环领域的重点技术项目
    
    (1)钢渣高压热闷处理技术设备的研发和应用。
    
    (2)钢渣滚筒技术的完善、研发和应用。
    
    (3)钢渣风碎水淬技术的完善、研发和应用。
    
    (4)铁合金渣处理技术的研发和应用。
    
    (5)不锈钢渣处理技术的研发和应用。
    
    (6)钢渣高效宽带磁选设备的研发。
    
    (7)冶金尘泥处理和开发应用技术的研发应用。
    
    (8)渣钢产品深加工生产TFe>90%的渣钢技术和TFe>60%的磁选粉技术的研发和应用。
    
    (9)冶金渣尘泥中矾、钛、稀土、锌等贵金属的提取技术的研发。
    
    (10)冶金渣、尘泥制作精品球团矿的技术研发和应用。
    
    3. 利用冶金渣尾渣生产高附加值产品的重点技术项目
    
    (1)钢铁渣复合粉生产工艺技术研发及应用。
    
    (2)钢渣粉加工技术和设备的研发和应用。
    
    (3)轧钢氧化铁皮生产磁性材料的研发和应用。
    
    (4)钢渣尾渣生产大理石,除锈喷丸等技术的研发和应用。
    
    (三)直接还原铁产业
    
    “十二五”研发重点技术项目:
    
    1. 回转窑直接还原技术的改善、研发和应用。重点是低品位原燃料的使用技术的研发。
    
    2. 隧道窑直接还原技术的改造、完善、研发和应用。重点是降低能耗、降低污染的技术改造。
    
    3. 转底炉直接还原技术的完善、研发和应用。重点是降硫、提高铁品位??⒃谙筛痔灸?、铁皮渣等固废领域中的应用、技术攻关和研发。
    
    4. 煤制气-竖炉直接还原技术的开发、研究、转产和推广应用。重点是煤制气方法,煤种选择、竖炉工艺、煤制气与竖炉工艺衔接、煤气加热、配置设备等技术的研发和自主创新。
    
    (四)钢铁尾矿渣的开发利用产业
    
    “十二五”研发的重点技术项目:
    
    1. 对尾矿渣中铁粉的二次磁选,收得率应大幅提高,新排出的尾渣的含铁量应小于3%。转入建筑材料的开发利用工序。
    
    2. 在磁选铁粉的同时应将伴生的金、铜等贵金属选出,减少资源浪费。
    
    3. 在二次产生的尾矿渣综合利用技术上要有突破,实现资源转化,争取“零排放”。重点发展轻型建筑材料。
    
    2010年11月

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