如何提高废钢使用效率以降低成本?_炼钢_电炉_进行

发布日期:2025-05-23 13:42    点击次数:184

提高废钢使用效率是降低钢铁企业成本、增强竞争力的核心路径,需从预处理精细化、工艺优化、技术创新、管理升级等多维度切入,结合钢铁行业绿色化、智能化趋势,具体策略如下:

一、预处理精细化:提升废钢质量与适配性 1.分级分类与杂质去除

精细化分拣:按废钢材质(如 Q235、Q345、合金钢)、料型(重废、中废、轻薄料)、杂质含量(油漆、铁锈、非金属夹杂物)进行智能分拣。引入光谱检测仪(如德国 OBLF 光谱仪)快速识别金属成分,避免因材质混杂导致的炼钢成分波动。例如,宝钢湛江基地通过废钢智能分拣系统,将杂质剔除率提升至 98%,炼钢合金消耗降低 12%。 预处理深加工:对轻薄料(如汽车壳、家电板)进行破碎、压块处理,密度从 0.3t/m³ 提升至 1.8t/m³ 以上,减少电炉熔炼钢渣量;对重废(如船板、钢轨)采用数控剪床精准切割至 50-100cm 适宜尺寸,避免因料型过大导致的熔化时间延长(每减少 10cm 直径,熔化时间缩短 5-8 分钟)。 展开剩余83%

采用抛丸除锈线(处理能力 50-100 吨 / 小时)去除废钢表面铁锈(FeO 含量降至 3% 以下),减少炼钢过程中氧化剂(如铁矿石)消耗; 对含油、涂层废钢进行高温烘烤(300-500℃)脱除有机物,避免污染钢水(如某钢厂因油污废钢导致的回炉率从 5% 降至 1%)。 废钢配炉优化:根据电炉容量(如 100 吨电炉)设计废钢装入结构,底层加大块重废(占比 40%)、中层加中废(30%)、上层加轻薄料 / 压块(30%),利用 “重废垫底、轻料封顶” 减少塌料风险,熔化速度提升 15% 以上(参考江苏永钢实践)。 废钢预热技术:采用竖炉预热(温度 300-500℃)或烟道气余热回收,将废钢入炉温度提升至 200℃以上,吨钢电耗降低 30-50kWh(相当于电费节省 20-35 元 / 吨),同时减少烟尘排放。

2.转炉废钢比提升技术

在转炉中推广 **“双渣法”“留渣法”**,通过优化造渣制度(如控制 MgO 含量 8%-10%、碱度 2.8-3.2),将废钢比从 20% 提升至 30% 以上(如首钢京唐转炉废钢比达 35%,吨钢成本降低 40 元)。 采用废钢动态称量系统(精度 ±0.5%)实时监控入炉量,结合熔池温度模型(如基于神经网络的温度预测模型)动态调整废钢配比,避免因过量加入导致的吹损率上升(吹损率每降低 1%,吨钢成本减少 15 元)。 建立铁水 - 废钢成本动态平衡模型,当废钢与铁水价差大于 200 元 / 吨时,优先提高废钢比;价差缩小时,通过添加废钢预热、配加废钢增效剂(如硅铁、铝粒,提升废钢熔化速度 5%-8%)维持废钢使用量。 部署废钢使用全流程追溯系统,通过 RFID 标签记录每批次废钢的成分、来源、加工过程,结合 MES 系统实现炼钢炉次与废钢料型的精准匹配(如沙钢废钢追溯系统使炼钢成分命中率提升至 99.2%)。 利用大数据预测模型分析历史废钢消耗数据(如季度波动、不同钢种单耗),结合钢材订单量、铁水成本等参数,提前 7-15 天预测废钢需求,指导采购与库存管理,避免因计划偏差导致的浪费(库存周转率提升 20% 以上)。 采用 ** 超高功率电炉(UHP,功率密度≥500kVA / 吨)** 配合电磁搅拌技术,熔化时间缩短至 45 分钟以内,废钢单炉装入量提升 10%-15%(如青山控股印尼基地电炉效率达国际先进水平)。 开发废钢 - 直接还原铁(DRI)混合冶炼技术,利用 DRI 高金属化率(92%-95%)弥补废钢成分波动,在电炉中混合比例可达 30%-50%,吨钢电耗降低 20kWh,金属收得率提升至 98% 以上。 将加工过程中产生的废钢渣(含铁量 15%-25%)通过磁选 + 破碎回收铁粒(纯度≥90%),回用于炼钢或铸造,金属回收率提升至 95% 以上(如鞍钢废钢渣综合利用率达 98%)。 对废钢表面附着的有色金属(如铜、锌)进行涡流分选回收,附加值提升 50-100 元 / 吨,同时减少炼钢过程中的有害元素(如 Cu 含量控制在 0.2% 以下)。 制定废钢单耗定额标准(如普碳钢废钢单耗 0.95-1.05 吨 / 吨钢,合金钢 1.1-1.2 吨 / 吨钢),按月度考核各车间消耗指标,超耗部分从成本中扣除,节余部分按 50% 比例奖励(参考山东钢铁成本考核机制)。 建立废钢加工损耗台账,记录剪切、破碎过程中的金属损耗(目标≤3%),通过优化刀具参数(如剪切刀片间隙控制在 1-2mm)、减少加工环节搬运次数,将损耗率降至 2% 以内。 推行 **“JIT(准时制)” 配送模式 **,根据炼钢炉次计划提前 1 小时配送废钢至炉前,减少堆场积压导致的二次氧化(铁锈增重率控制在 1% 以下)。 利用废钢堆场三维建模技术(如激光扫描建模)实时监控库存分布,结合 AGV 机器人实现自动分拣与搬运,作业效率提升 30% 以上(如河钢唐钢智能堆场项目)。 与优质废钢供应商签订 **“质量对赌协议”**,要求供应商提供的废钢杂质含量≤2%、尺寸合格率≥95%,超标部分按 100-200 元 / 吨扣罚,倒逼供应商提升预处理水平。 参与区域废钢标准化体系建设(如福建地区推行《废钢铁分类及技术条件》地方标准),统一料型尺寸(如重废长度≤100cm、厚度≥6mm),减少钢厂二次加工成本(预计吨钢加工成本降低 15-20 元)。

措施 实施效果(对标企业) 成本节约(元 / 吨钢) 废钢智能分拣系统 杂质剔除率 98%,合金消耗降 12% 25-35 废钢预热技术 电耗降 30-50kWh,熔化时间缩 15% 20-35 转炉废钢比提升至 30% 吨钢成本降 40 元 40 废钢渣回收利用 金属回收率 95% 以上 10-15 供应链质量管控 二次加工成本降 20 元 / 吨 20

行动建议

短期(1-6 个月):完成废钢预处理线升级(破碎、分拣设备),实现轻薄料压块率≥80%;建立铁废成本动态模型,每月发布废钢使用指导方案。 中期(6-12 个月):上线废钢全流程追溯系统,关键指标(成分、损耗)数字化监控;试点电炉废钢预热技术,目标电耗降低 30kWh / 吨。 长期(1-3 年):布局 DRI / 热压块(HBI)生产线,实现废钢替代原料占比 20% 以上;参与区域废钢标准化建设,成为本地废钢质量标杆企业。

通过上述措施,可实现废钢使用效率提升 10%-15%,吨钢成本降低 80-120 元,同时为企业碳减排(废钢每多使用 1 吨,减少 1.6 吨 CO₂排放)和绿色制造认证(如工信部 “无废工厂”)奠定基础。

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