资源与环境视角的废钢应用潜力研究

李永攀

西宁特殊钢股份有限公司 青海西宁 810000

［摘 要］ 我国的废钢主要是应用于钢铁企业炼钢，主要作为长流程转炉中的添加料或短流程电炉的炼钢主料。废钢是一种载能的可再生资源，利用废钢炼钢将会降低在钢铁生产过程中的能源消耗、废水废气的排放量；加大废钢的投入比例，还会在一定程度上缓解铁矿石供应紧张局面。钢铁工业是高能耗、高排放的工业，目前资源和环境对于钢铁工业发展的约束尤为突出。

［关键词］ 废钢单耗；废钢消费总量；资源与环境

引言

近年来，我国的废钢消费总量有了大幅增长，由于在这个过程中粗钢的产量也迅速上升，且粗钢产量的增速远大于废钢消费量的增速，因此废钢单耗保持下降的趋势，“十二五”期间，我国发展经济的主要任务是转变增长方式，推进结构调整，资源与环境作为约束性指标出现在“十二五”规划中。钢铁工业是高耗能、高污染的行业，因此受到资源与环境的制约十分明显。本文从废钢应用的角度出发，研究废钢的应用潜力，并对废钢的回收和管理提出相应的建议。

1废钢的应用现状及其同资源与环境的关系

钢铁工业属于高能耗、高排放的行业，而目前的资源供给和环境保护都对钢铁行业的发展形成了极大的限制。废钢是一种可再生资源，也是唯一能和铁矿石相互替代的钢铁工业必备的生产原料。与铁矿石作为原材料相比，废钢需要的能源较少，对环境和资源造成的影响较小。

我国的废钢主要是应用于钢铁企业炼钢，主要作为长流程转炉中的添加料或短流程电炉的炼钢主料。目前我国废钢应用水平比较低，平均单耗只有１４０千克/吨钢左右，与世界平均水平４５０千克/吨钢差距很大，这也可以从两个方面体现出来：在长流程转炉炉料中的废钢比例低；在短流程电炉炼钢中的比例较低。

我国钢铁工业的生产主要包括短流程电炉炼钢和长流程转炉炼钢，长流程炼钢主要包括焦化、烧结、高炉炼铁和转炉炼钢4个工序，主要原材料包括煤、焦炭、铁矿石和极少量废钢；而短流程电炉炼钢则只有电炉炼钢一个工序，主要原料是废钢以及部分铁水。

铁矿石和废钢是钢铁工业的两种主要原料，废钢属于可回收的再生资源，铁矿石和废钢是可以相互替代的，利用废钢炼钢，每吨废钢可再炼成近１吨钢，可节约１．７吨铁精矿矿石，减少４．２５吨原生矿的开采。目前我国铁矿石的对外依存度达到了６６％，铁矿石价格连年大幅上升，若能增加废钢单耗，也可以在一定程度上缓解我国铁矿石的高对外依存度问题。

在对铁矿石还原的过程中，焦炭和煤炭是主要的还原剂及燃料。目前中国对炼焦煤的需求量越来越大，已经成为炼焦煤的净进口国。且目前国际上大的焦煤供应商开始有垄断的趋势，对于炼焦煤的压力也不容忽视。

另外，钢铁行业是高能耗、高排放的行业，在国内外专家的研究表明，用废钢炼钢相对于铁矿石可节能６０％，节水４０％，减少废气排放８６％，废水７６％，废渣９７％，且能无限循环使用。

2基于偏最小二乘法的废钢消费量估计

中国钢铁工业的废钢有3个主要来源：社会采购、企业自产和国外进口。

（１）社会采购废钢。近年来我国钢铁工业社会采购废钢量有了明显的增加，社会废钢的产生取决于钢铁积累消费量以及回收情况，钢材进入流通领域之后要经历一定的时间才会被回收。由于我国工业化较晚，钢铁工业发展较慢，自从１９９６年我国粗钢产量突破１亿吨之后，我国钢产量迅速增加，但是这些钢材还没到达回收期，因此社会采购废钢的峰值还没有到来。一般来说，汽车和家居产品的废钢回收周期为８年，而建筑和基础设施等行业的钢铁回收周期为３０年.（２）企业自产废钢。由于近年来国内钢铁企业大力发展连铸技术，特别是全连铸技术和连轧技术的采用，综合成材率大幅提高，使得钢铁企业自产废钢率逐年降低。

（３）进口废钢。废钢进口量大幅上升，可以发现，进口废钢总量不稳定，其所占的比例不高，并且波动较大，容易受到国际环境因素的影响，废钢进口量的不确定性较强。

3结语：

目前钢铁工业面临着严峻的资源和环境问题，废钢是可再生资源，减少对资源的依赖和对环境的压力，加大废钢的应用程度，会在很大程度上缓解资源和环境的压力。结合以上的研究结果，对我国钢铁工业废钢资源的管理提出一些建议。

（１）加快废钢的回收利用。近年来我国钢材产量快速增长，前些年的钢材累计消费会逐步进入回收期，这对废钢消费的总量也会有着明显的影响。导致废钢单耗较低的一个主要原因是废钢价格较高，较冶炼铁矿石生成铁的成本高，而随着铁矿石和煤炭的价格进一步上涨，征收资源税和环境税也是一个长期的趋势，因此废钢的回收十分重要了。若能出台政策适当确定废钢的回收期，也会对废钢累计消费量有明显的影响。

（２）采取激励措施，鼓励废钢进口。废钢是一种可再生资源，可作为储备资源使用，在我国工业化进程中，废钢的进口会在一定程度上降低我国钢铁工业对进口铁矿石高依存度，另一方面会减少对资源与环境的压力。

（３）钢铁工业的合理发展速度。在2020年钢铁产业规划中提出，控制新增产能，防止钢铁工业的产能过剩。2020年中国钢铁工业协会报告中也提出，积极促进钢铁行业转型升级是主要工作内容。粗钢增长速度对于废钢单耗的提高有很大的影响，在满足国内需求的情况下，保持合理的增长速度也将会在很大程度上缓解资源与环境的压力。

参考文献：

［1］徐曙光，曹新元． 我国废钢的利用现状与分析［Ｊ］．国土资源情报，２００６（８）：２５－２８．

［2］宗玉生，许海川．中国废钢资源供需状况分析及应对措施［Ｊ］． 中国冶金，２００５（９）：１９－２３．

［3］吴建常． 中国钢铁工业发展与废钢供应［Ｊ］．有色金属再生与利用，２００３（１１）：３３－３５．

［4］林家冲． 我国废钢产业发展概况及前景展望［Ｊ］．有色金属再生与利用，２０１０（１２）：１３－１７.

［5］王惠文．偏最小二乘回归方法及其应用［Ｍ］．北京：国防工业出版社， １９９９.

［6］林盛，刘金兰，韩文秀．基于ＰＬＳ－结构方程的顾客满意度评价方法［Ｊ］．系统工程学报，２００５（６）：６５３－６５６．

［7］汪贤星，李俊杰，王二杰．我国民间投资的偏最小二乘回归研究［Ｊ］． 华中科技大学学报：社会科学版，２００３（４）：９０－９３．

［8］张新安，田澎．购后行为意向的偏最小二乘建模与分析［Ｊ］．工业工程与管理，２００３（３）：１４－１９．