廢鋼處理及再利用技術(shù)要點(diǎn)廢鋼作為鋼鐵工業(yè)的重要二次資源，其高效處理與再利用對(duì)降低鐵礦石依賴、減少能源消耗及碳排放具有關(guān)鍵作用。相比鐵礦石煉鋼，使用廢鋼可降低約70%的能耗、58%的碳排放，并減少約97%的采礦廢棄物（行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。隨著全球鋼鐵蓄積量的持續(xù)增長(zhǎng)，廢鋼資源量逐年增加，科學(xué)規(guī)范的處理及再利用技術(shù)已成為鋼鐵產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的核心支撐。一、廢鋼處理關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)廢鋼處理是將混雜、形態(tài)各異的廢鋼轉(zhuǎn)化為符合再利用要求的原料的過程，核心目標(biāo)是提升廢鋼的清潔度、均勻性及可熔煉性。處理流程通常包括分選、預(yù)處理、除雜三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)技術(shù)選擇需根據(jù)廢鋼來源（如工業(yè)廢鋼、社會(huì)廢鋼）、成分特性及目標(biāo)用途動(dòng)態(tài)調(diào)整。（一）分選技術(shù)分選是分離不同類型廢鋼及雜質(zhì)的基礎(chǔ)步驟，直接影響后續(xù)處理效率和再利用質(zhì)量。常用分選技術(shù)包括物理分選與化學(xué)分選兩類，其中物理分選應(yīng)用最廣。1.磁選技術(shù)：利用廢鋼中鐵磁性物質(zhì)（如鋼、鐵）與非磁性物質(zhì)（如銅、鋁、塑料）的磁性差異，通過永磁或電磁設(shè)備實(shí)現(xiàn)分離。磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度需根據(jù)廢鋼厚度調(diào)整，薄型廢鋼（厚度＜3mm）宜采用場(chǎng)強(qiáng)0.15至0.3T的弱磁選，厚型廢鋼（厚度＞10mm）則需0.3至0.5T的中磁場(chǎng)強(qiáng)度。2.渦流分選：針對(duì)非鐵磁性金屬（如鋁、銅）與非金屬（如塑料、橡膠）的分離，通過交變磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生渦流，使金屬受排斥力跳出實(shí)現(xiàn)分選。關(guān)鍵參數(shù)為磁輥轉(zhuǎn)速（通常800至1200轉(zhuǎn)/分鐘）和輸送帶速度（1.5至3米/秒），需根據(jù)物料粒度（一般≤50mm）優(yōu)化匹配。3.人工分選：作為機(jī)械分選的補(bǔ)充，用于識(shí)別機(jī)械難以區(qū)分的特殊廢鋼（如表面涂覆油漆的合金廢鋼）或剔除大型雜質(zhì)（如混凝土塊、木塊）。需培訓(xùn)操作人員掌握廢鋼分類標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T4223-2017《廢鋼鐵》），重點(diǎn)識(shí)別含鉛、鎘等有害元素的廢鋼。（二）預(yù)處理技術(shù)預(yù)處理通過物理手段改變廢鋼形態(tài)，使其滿足熔煉設(shè)備的尺寸、密度要求，主要包括破碎、剪切、打包三種方式。1.破碎處理：適用于形狀復(fù)雜、尺寸過大的廢鋼（如汽車殼體、大型機(jī)械部件），常用設(shè)備為顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)或剪切式破碎機(jī)。破碎后廢鋼粒度需控制在50至300mm，過細(xì)（＜50mm）會(huì)增加熔煉時(shí)的氧化損失，過粗（＞300mm）則可能堵塞爐口。錘式破碎機(jī)的錘擊速度（60至80米/秒）和篩板間隙（50至150mm）是關(guān)鍵參數(shù)，需根據(jù)廢鋼硬度（布氏硬度HB≤300）調(diào)整。2.剪切處理：針對(duì)長(zhǎng)條形、板狀廢鋼（如鋼軌、鋼板邊角料），通過液壓剪或機(jī)械剪將其截?cái)酁槎ㄩL(zhǎng)（通常1至3米）、定寬（≤0.5米）的塊狀。剪切力需根據(jù)廢鋼厚度匹配，厚度10mm的鋼板需剪切力約500噸，厚度30mm則需1500噸以上。剪切后斷面應(yīng)平整，避免尖銳毛刺影響后續(xù)運(yùn)輸和熔煉。3.打包處理：用于輕薄廢鋼（如鐵皮、鋼絲）的壓縮成型，通過液壓打包機(jī)將松散廢鋼壓制成密度1.5至3噸/立方米的包塊（尺寸通常0.8×0.8×1.2米）。打包壓力需控制在200至500兆帕，壓力過低易散包，過高則增加設(shè)備能耗。包塊需捆扎牢固，避免運(yùn)輸過程中松散。（三）除雜技術(shù)廢鋼中?；煊蟹墙饘匐s質(zhì)（如泥沙、塑料、橡膠）和有害金屬（如銅、錫、鉛），需通過除雜技術(shù)降低其含量，確保再利用時(shí)的鋼水質(zhì)量。1.非金屬雜質(zhì)去除：采用風(fēng)選（利用氣流分離輕質(zhì)雜質(zhì)）、水洗（沖洗泥沙）或火焰清洗（燃燒去除塑料、橡膠）。風(fēng)選時(shí)氣流速度需控制在10至20米/秒，過大易帶走小顆粒廢鋼，過小則無法分離雜質(zhì)；水洗后需脫水處理（含水率≤2%），避免熔煉時(shí)產(chǎn)生爆噴；火焰清洗溫度需控制在500至800℃，過高會(huì)導(dǎo)致廢鋼表面氧化，過低則無法完全燃燒雜質(zhì)。2.有害金屬控制：銅、錫等元素在鋼中易形成低熔點(diǎn)共晶，導(dǎo)致熱脆缺陷。常用方法包括：①選擇性分選（通過顏色、密度差異人工挑揀含銅廢鋼）；②稀釋法（在熔煉時(shí)加入低銅廢鋼降低整體銅含量）；③氧化法（在煉鋼過程中通過造渣劑將部分銅氧化進(jìn)入渣相）。一般要求廢鋼中銅含量≤0.3%，錫含量≤0.05%（特殊鋼種要求更嚴(yán)）。二、廢鋼再利用核心技術(shù)要求廢鋼再利用的核心是根據(jù)目標(biāo)鋼種需求，將處理后的廢鋼與其他原料合理配比，通過熔煉、鑄造等工藝轉(zhuǎn)化為合格鋼材。不同再利用場(chǎng)景對(duì)廢鋼質(zhì)量（如清潔度、成分、尺寸）有特定要求，需針對(duì)性控制技術(shù)參數(shù)。（一）轉(zhuǎn)爐/電爐煉鋼中的配比控制轉(zhuǎn)爐煉鋼以鐵水為主（占比70%至90%），廢鋼作為冷卻劑和稀釋劑使用，配比通常為10%至30%。廢鋼需滿足：①尺寸≤轉(zhuǎn)爐爐口直徑的1/3（一般≤0.8米），避免堵塞；②清潔度高（非金屬雜質(zhì)≤0.5%），減少造渣量；③成分均勻（碳含量與鐵水匹配，避免溫度波動(dòng)）。電爐煉鋼以廢鋼為主（占比80%至100%），需重點(diǎn)控制廢鋼中的殘余元素（如銅、鎳、鉻），防止成品鋼性能超標(biāo)。電爐入爐廢鋼需按成分分類（如普通廢鋼、合金廢鋼），并根據(jù)目標(biāo)鋼種調(diào)整配比（如生產(chǎn)不銹鋼需配入含鉻、鎳的合金廢鋼）。（二）機(jī)械加工領(lǐng)域的重熔鑄造工藝廢鋼重熔鑄造主要用于生產(chǎn)鑄件（如機(jī)械零件、管道配件），需控制熔煉溫度、冷卻速度及合金元素添加量。熔煉時(shí)，廢鋼需與生鐵、合金材料按比例混合（如生產(chǎn)灰鑄鐵時(shí)，廢鋼占比20%至40%），以調(diào)整碳當(dāng)量（通常3.5%至4.0%）。感應(yīng)電爐熔煉溫度需控制在1450至1550℃，溫度過低易產(chǎn)生未熔廢鋼，過高則增加元素?zé)龘p。澆注后需控制冷卻速度（如厚大鑄件采用緩慢冷卻，避免縮孔），并通過熱處理（如退火、正火）消除鑄造應(yīng)力，提升機(jī)械性能（如抗拉強(qiáng)度≥200兆帕）。（三）高附加值再利用的成分調(diào)控高附加值再利用指將廢鋼轉(zhuǎn)化為特種鋼材（如軸承鋼、電工鋼）或功能性材料（如鋼纖維、粉末冶金用鐵粉），需精準(zhǔn)調(diào)控成分和微觀結(jié)構(gòu)。1.特種鋼材生產(chǎn)：以廢鋼為原料時(shí)，需通過精煉工藝（如真空脫氣、電渣重熔）去除有害元素（如氧、氮、氫）。例如，生產(chǎn)軸承鋼（GCr15）時(shí)，需控制氧含量≤15ppm，氮含量≤80ppm，通過真空感應(yīng)爐熔煉（真空度≤10帕）和鈣處理（鈣含量0.001%至0.003%）實(shí)現(xiàn)夾雜物變性，提升疲勞壽命。2.鋼纖維制備：將廢鋼通過剪切或熔融抽絲工藝制成鋼纖維（長(zhǎng)度20至60mm，直徑0.3至1.2mm），用于混凝土增強(qiáng)。剪切法需控制廢鋼厚度（0.5至2mm）和剪切角度（30°至60°），確保纖維表面粗糙（提高與混凝土的粘結(jié)力）；熔融抽絲法需調(diào)整熔池溫度（1500至1600℃）和冷卻速度（≥1000℃/秒），避免纖維脆斷。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)廢鋼來源（如