葉千繪
近日，世界鋼鐵協(xié)會發(fā)布了一篇題為《廢鋼與鋼鐵行業(yè)》的鋼鐵博客。世界鋼鐵協(xié)會環(huán)境與氣候變化事務經理菲利普·馬舍爾（Felipe Maciel）表示，廢鋼是整個鋼鐵行業(yè)的重要組成部分，在減少二氧化碳排放、節(jié)約資源和推動行業(yè)經濟發(fā)展方面，廢鋼的重要性正在逐漸提升，然而，各個廢鋼加工環(huán)節(jié)存在的難題給鋼企帶來了挑戰(zhàn)。隨著世界各國政府努力履行本國的“雙碳”承諾并引入更嚴格的回收法規(guī)，鋼鐵行業(yè)應對這些挑戰(zhàn)的壓力只會越來越大。
菲利普·馬舍爾表示，鋼鐵是世界上應用最廣泛的材料之一，從建筑和橋梁到汽車和家用電器，鋼鐵無處不在。但鋼制品在所有這些應用中到達使用壽命年限時會發(fā)生什么呢？事實上，到達使用年限并不意味著鋼鐵生命周期的結束。因為鋼鐵在不降低品質的情況下可以100%無限次循環(huán)。在廢鋼使用壽命結束時將其熔化，可以生產新的鋼材。這一過程涉及了回收、分類、破碎、熔化、精煉、鑄造和軋制幾個階段。
在回收階段，目前煉鋼過程中使用的大量廢鋼在進入交易市場之前就已經被回收，這些廢鋼也被稱為新生廢鋼，是大規(guī)模工業(yè)制造過程（生產家用電器、汽車和電子產品等）中產生的邊角料。這類廢鋼在某個地方集中回收，因此，其受到其他材料污染的程度較低，從而使得這類廢鋼更有價值，能夠得到廣泛和充分的利用。然而，提到廢鋼，消費者往往最有可能想到的是到達使用年限的鋼材（或折舊廢鋼）。這是因為家居用品或其他產品在結束使用壽命后，會被送往專門的回收站。這類廢鋼還包括從人們不熟悉的渠道所收集的廢鋼，如拆除的船只和陳舊的工業(yè)設施。由于廢鋼資源和潛在污染物的種類繁多，如何通過環(huán)保和安全的方式收集折舊廢鋼，并將其運輸到鋼廠存在嚴峻挑戰(zhàn)。
在分類階段，鋼鐵企業(yè)需要根據產品的種類和品質對廢鋼進行分類和分揀。鋼是由各種合金和材料（如碳、鉻、錳、鎳等）混合制成，因此，待生產的鋼材等級需要與具備相應屬性的廢鋼進行匹配。導致生產工藝復雜化的，并不只是廢鋼中含有的合金種類，還包括每種合金的數量。鋼材中不同程度的碳含量會顯著影響最終產品的硬度、強度或焊接性能，因此，這些因素要加以考慮。廢鋼混合物中還包含許多完全不需要的元素，其中許多元素（如銅）很難分離出來。不同的分揀方法之間存在著較大的差異，有使用磁鐵將廢鋼與有色金屬相分離的，也有使用專門開發(fā)的高精度分揀設備的。設備的初期成本和維護需求可能相當大，因此，企業(yè)一直在尋找提高效率的可能性。另外，企業(yè)要通過安全和環(huán)保的方式對不需要的元素進行管理，儲存和地點問題也會產生相應的成本和風險。
在破碎階段，分揀過后，大塊廢鋼將被送入工業(yè)破碎機并被切割成小塊廢鋼，便于運輸和進一步加工。在熔化和精煉階段，企業(yè)將破碎后的廢鋼放入煉鋼爐中熔化，溫度升至1600攝氏度以上后變成鋼水，再通過添加石灰等助熔劑精煉鋼水，去除殘留的雜質。在鑄造和軋制階段，企業(yè)將精煉后的鋼水注入鑄造設備，冷卻并軋制成新的鋼制品，如板材、棒材或型材。此時這些鋼制品既可原樣使用，又可進一步加工成其他產品。
菲利普·馬舍爾表示，電爐流程產生的平均二氧化碳排放量明顯低于更成熟的高爐流程，電爐流程對能量的需求也低很多。世界鋼協(xié)預計，全球每年消耗約6.5億噸廢鋼，這樣每年可減少約9.75億噸二氧化碳排放，并大幅減少了鐵礦石、煤炭和石灰石等其他自然資源的使用量及相關的生產排放量。
為什么整個鋼鐵行業(yè)不能都以這種方式生產？菲利普·馬舍爾表示，目前廢鋼短缺，無法滿足鋼鐵生產的需求。從鋼制品的平均使用壽命期限來看，鋼制包裝材料的平均使用壽命為幾周，建筑物和基礎設施的平均使用壽命長達百年，假設鋼制品的平均使用壽命為40年，這就意味著從鋼材的生產到可回收廢鋼的出現(xiàn)，二者之間存在很大的延遲。
“盡管近年來鋼鐵行業(yè)在廢鋼領域取得了重大進展，但以廢鋼為原料的流程生產某些類型的鋼種還存在挑戰(zhàn)。世界鋼協(xié)預計，全球折舊廢鋼的供應量到2050年將達到約9億噸。主要原因是中國在21世紀前10年快速工業(yè)化過程中所消耗的鋼材將變?yōu)檎叟f廢鋼。然而，鑒于目前鋼鐵需求為17.5億噸，區(qū)區(qū)9億噸的供應量還遠遠不夠。”菲利普·馬舍爾最后強調。
《中國冶金報》（2024年12月13日 02版二版）
