废钢作为可循环再生资源,主要用于炼钢和铸造生产。废钢的消耗主要在于炼钢,铸造行业对废钢的消耗占比小且消耗量相对稳定。废钢需求变化主要受炼钢需求影响。从工序上来看,炼钢分为长流程和短流程两种,废钢均是两种炼钢工艺中重要的铁素原料来源,其中长流程以铁矿石为主,废钢为辅,短流程以废钢为主,铁水为辅。
长流程工艺分为炼铁和炼钢两个步骤。先通过高炉对铁矿石、焦炭、石灰 石等炉料进行还原冶炼得到液态铁水,铁水经转炉吹炼去除杂质后得到钢水, 将钢水倒入钢包中,经二次精炼使钢水纯洁化,然后钢水经凝固成型(连铸) 成为钢坯,再经轧制工序最后成为钢材。
废钢作为长流程炼钢中的重要的铁素来源之一,主要在转炉环节添加,也可在高炉环节少量添加。从工艺以及保障 产品质量的角度来看,废钢添加比例在长流程炼钢中最高可略超30%。 短流程炼钢分为电弧炉炼钢和中频炉炼钢两种。电弧炉炼钢以加工处理后 的废钢作为主要原材料,废钢预热后加入到电弧炉中,以石墨电极与废钢间电 弧为能源熔化废钢,去除杂质后出钢,再经二次精炼获得合格钢水。
电弧作用 区温度高达 4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期,在炉内不仅 能造成氧化气氛,还能造成还原气氛,因此脱磷、脱硫的效率很高。电弧炉炼 钢以废钢为主要原材料,废钢添加比可达 100%,也有电炉钢厂为取得更高的经济效益,在电炉中加一定比例的铁水。
中频炉炼钢相对于电弧炉炼钢主要不同 在于:1)中频炉冶炼所用废钢一般不经过严格的废钢加工流程就直接入炉冶 炼。2)大多中频炉冶炼不具备炉外精炼环节,难以去除钢中的磷、硫等有害元素,所产钢材的成分和质量难以把控,生产出来的钢材极易脆断,在 2017 年已 被国家全面取缔。