低碳經濟給力廢舊不銹鋼回收利用產業

□文/羅禮培/

低碳經濟給力廢舊不銹鋼回收利用產業

Low-carbon Economy to Encourage Scrap Stainless Steel Recycling Industry

Low-carbon Economy to

□文/羅禮培/

不銹鋼是20世紀鋼鐵工業最偉大的發明之一，也是21世紀產能和需求持續上升的金屬材料，它以其卓越的功能性和結構性集于一身的優良品性，廣泛應用于國民經濟建設和人類生活之中，作為鋼鐵業中具有較大市場潛力和發展前途的品種之一，其發展方興未艾。把廢舊不銹鋼的回收利用納入“十二五”鋼鐵或有色金屬發展的規劃之中，這是一件非常迫切的事情，它對于國內廢舊不銹鋼事業的長遠、健康發展具有十分重要的意義。

隨著不銹鋼工業總體技術水平的進一步提高,不銹鋼將會在汽車、家電、化工、電力、環保等領域獲得更加廣泛的應用。據不完全統計，未來中國不銹鋼消費仍將以較快的速度增長，按世界不銹鋼平均增長水平7%測算，2010年全國不銹鋼需求量約為712萬噸。人均消費達5公斤，低于目前世界不銹鋼人均消費水平。由此可見，中國不銹鋼市場有著很大的發展空間。21世紀世界制造業部門生產基地重心已轉向亞洲地區，特別是中國大陸。亞洲地區至少在未來10年至15年里不銹鋼扁平材產品消費量將依然保持住強勁增長勢頭。建筑領域也是我國不銹鋼的主要消費領域之一。國家統計局的數據顯示，在建筑領域中僅電梯制造業一項，不銹鋼消費量就在10萬噸/年左右。汽車工業是不銹鋼的另一主要消費領域。2011年我國的汽車產量為1850萬輛，如果按每輛轎車的不銹鋼消耗量為30公斤的標準來計算的話，估計全年我國轎車工業的不銹鋼消耗量大約為54萬噸。此外，我國家電行業的不銹鋼年消費量大約占我國不銹鋼消費總量的10%～15%。

目前，我國不銹鋼產業生產能力不足，不能完全滿足國內市場的需求。中國不銹鋼進口量逐年增加；國內企業普遍規模小，生產成本高，質量不穩定，國內不銹鋼生產總量中，有相當一部分是由裝備落后、生產效率低、質量不穩定的中小企業生產的；不銹鋼產業集中度不高。最大四家不銹鋼企業的產量占到全國不銹鋼產量的53.3%，最大八家的產量占到全國產量的61.4%。從總體上看，未來幾年里，中國不銹鋼產業產能低于國內市場需求的格局不會改變，需要通過進口來彌補中國不銹鋼市場的供需缺口。中國入世雖然加快了國內不銹鋼市場對世界的開放步伐，但入世效應的完全釋放還有一定的滯后，因此，在未來幾年內，中國不銹鋼產業還有較大的發展空間。

不銹鋼廢鋼的產生有三種方式：一是內部廢鋼，即鋼鐵企業生產過程中的廢料；二是工業廢鋼，即加工企業加工過程中的邊角料等廢料；三是社會回收廢鋼，即工業和民用不銹鋼制品的周期性替換。三種方式，一個源頭，這就是鋼鐵的生產過程，無論是“鋼鐵企業生產過程中的廢料”，還是“加工企業加工過程中的邊角料等廢料”以及“社會回收廢鋼”，都是由鋼鐵企業生產出來的，無非是這些鋼鐵企業生產出來的產品在其生命的不同過程中產生出來的而已：第一種是在鋼鐵企業生產鋼鐵產品的同時產生的，第二種是鋼鐵企業生產出來的產品進入加工企業后產生的，第三種是鋼鐵企業生產出來的產品進入最終消費領域并完成其生命過程后產生的。由此可見，廢鋼鐵的生產環節實質上就是鋼鐵產品的生產過程。

冶煉不銹鋼一般采用“不氧化法”、“氧化法”和“返回吹氧法”冶煉工藝，采用“返回吹氧法”，用不銹鋼廢鋼直接進行冶煉，則成本低，效益高。如今在國外一些發達國家，大多采用“返回吹氧法”冶煉不銹鋼。但這種冶煉方法所用的不銹鋼廢鋼約占原料總量的50%～80%，若沒有不銹鋼廢鋼資源，就成了“無米之炊”。

目前世界上不銹鋼的冶煉有三種方法，即一步法，二步法，三步法。

一步法：即電爐一步冶煉不銹鋼。由于一步法對原料要求苛刻(需返回不銹鋼廢鋼、低碳鉻鐵和金屬鉻)，生產中原材料、能源介質消耗高，成本高，冶煉周期長，生產率低，產品品種少，質量差，爐襯壽命短，耐火材料消耗高，因此目前很少采用此法生產不銹鋼。

二步法：1965年和1968年，VOD和AOD精煉裝置相繼產生，它們對不銹鋼生產工藝的變革起了決定性作用。前者是真空吹氧脫碳，后者是用氬氣和氮氣稀釋氣體來脫碳。將這兩種精煉設施的任何一種與電爐相配合，這就形成了不銹鋼的二步法生產工藝。采用電爐與VOD二步法煉鋼工藝比較適合小規模多品種的兼容廠的不銹鋼生產。

采用電爐與AOD的二步法煉鋼工藝生產不銹鋼具有如下優點：AOD生產工藝對原材料要求較低，電爐出鋼含C可達2%左右，因此可以采用廉價的高碳FeCr和20%的不銹鋼廢鋼作為原料，降低了操作成本。不銹鋼生產周期相對VOD較短，靈活性較好；生產系統設備總投資較VOD貴，但比三步法少。AOD爐生產一步成鋼，人員少，設備少，所以綜合成本較低。AOD能夠采用含C1.5%以下的初煉鋼水因此可以采用低價高碳FeCr、FeNi40以及35%的碳鋼廢鋼進行配料，原料成本較低。其缺點是：爐襯使用壽命短；還原硅鐵消耗大；目前還不能生產超低C、超低N、不銹鋼，且鋼中含氣量較高；氬氣消耗量大。目前世界上88%不銹鋼采用二步法生產，其中76%是通過AOD爐生產。因此它比較適合大型不銹鋼專業廠使用。

三步法：即電爐＋復吹轉爐＋VOD三步冶煉不銹鋼。其特點是電爐作為熔化設備，復吹轉爐主要任務是吹氧快速脫碳，以達到最大回收Cr的目的。VOD真空吹氧負責進一步脫碳、脫氣和成分微調。三步法比較適合氬氣供應比較短缺的地區，并采用含碳量較高的鐵水作原料，且生產低C、低N不銹鋼比例較大的專業廠采用。

由于奧氏體不銹鋼含有珍貴的鎳金屬，它的再生遠遠早于其他材料的再生。80%以上的不銹鋼產品都是可再生的。用S30400不銹鋼制造的不銹鋼產品含有60%的再生材料，其他常用的材料達不到這個水平。加強不銹鋼生產過程的廢棄物回收，開發電爐、轉爐和AOD除塵灰利用技術、電爐渣和轉爐渣回收和利用技術、廢酸回收利用技術等，以合理利用資源，減少環境污染，實現不銹鋼生產過程的百分之百回收。加強不銹鋼流通和加工過程的邊角料等廢棄物回收，做好廢不銹鋼的品種分類，實現同鋼種廢鋼回收利用，防止廢不銹鋼的交叉污染。加強不銹鋼消費生命周期結束后的廢不銹鋼回收，特別是廢棄的不銹鋼炊餐具、飾品等的回收。在江浙、廣東等地區，一些小企業采用感應爐熔化廢鋼作為原料生產不銹鋼管、棒材，一些企業以不銹鋼材為原料進一步再加工生產不銹鋼帶、焊管、線、絲等產品，也有一些小加工廠以廢不銹鋼可利用的邊角料生廠彎頭、螺絲、螺桿、化工配件等。

不銹鋼的生產能力和產品質量水平反映了一個國家鋼鐵工業的發展水平，也是國家綜合國力的一種體現。我國是世界上不銹鋼第一消費大國和進口大國，隨著國民經濟的快速發展和各行各業對不銹鋼需求的迅速增長，我國終將成為世界上最大的不銹鋼生產國。不銹鋼的應用發展前景會越來越廣，不銹鋼廢鋼的回收利用也成為當代受益、惠及子孫的“綠色工程”而受到全社會的關注，因而在經濟社會發展中起著越來越重要的作用。