生产球铁铸件中,加入了一些废钢材料,废钢的铝含量不高的,为什么球铁铸件的铝?
废钢带入的钛不仅影响灰铸铁件的加工性能,产生的缩松缺陷,又对铸件的致密性产生影响。试验采用低钛铁液,通过添加一定量的钛铁,研究不同钛含量下灰铁件缩松出现的概率。由于钛合金中含有一定量的铝,而一定量的铝也可能对铸件的缩松产生影响,因此在影响因素分析和化学检测中考虑了铝的因素。在现在的铸造生产中,炉料逐渐以废钢为主,大大节约了铸造生产成本。但是,使用废钢作为铸造主要炉料的实践中,也出现了大量的问题。这些问题另铸造厂损失惨重。
接下来,我们就谈谈废钢铸造中质量控制的方法。
一、在选择废钢时,一定要根据铸件的材质和牌号来确定使用那类废钢。使用废钢生产当中,废与与生产铸件的匹配很重要。比如我们生产高锰钢铸件,这就需要购买高锰废钢,这样才有利于节约生产成本。我们生产高牌号灰铸铁,也需要使用锰含量较高的废钢。而当我们生产铁素体基球墨铸铁时,则需要选择低锰、低铬废钢。
做到“门当户对”的配料原则,铸造当中就能很大程度的避免铸件硬高,或延伸率不达标问题。
二、废钢材料除锈、分类和入库管理。在国外,用废钢生产铸件,都执行非常严苛的处理流程。
(1)除锈,要想获得高质量的铁水,用废钢生产出优质铸件,除锈环节非常必要。通过除锈熔炼出来的铁水纯清,氧化铁源头消减。从而保障了铁水的质量。
(2)挑捡分类,国内现在废钢收购分类粗放。杂质裹入多。所以,当铸造厂采购的废钢入库后,必须对采购的废钢进行挑拣分类,将里面
含铬、含钼等高合金挑出来,以免因硬化相合金含量超标而造成铸件硬度超标,使铸件报废。
另外,挑捡过程中,也能将密封罐类造成炉前爆炸的危险品挑出来,避免发生安全事故。
(3)废钢材料管理包括采购商信息,入库时间,上一批次与下批次间炉前熔炼铁水质量的变化。仓库废钢脱落碎屑、钢砂,尘土等影响铁水质量杂质要及时处理。
三、熔炼配料。使用废钢生产铸铁件时,无论时灰铸铁,还昌球墨铸铁件,都要进行严格配料计算的实践验证。能过试验来确之一最适合白发生产铸件的化学成分。熔炼环节要注意以下问题:
(1)增碳与增碳剂的选用。增碳效果好与坏与增碳剂关系非常大。吸收率好的增碳剂与吸收率差的增碳剂增碳效果差距在10%以上。所以,增碳剂选择方面,也很重要。
(2)装料,熔炼过程中,因为不合理的装料方式会造成很多缺陷问题。如,熔炼时间延长,电能消耗加大,合金烧损过大,加大了生产成本。加热不合理,装料不合理,还会加剧坩埚的损坏。所以,加料工序,一定要按工艺要滶进行。
(3)铁水净化。在使用废钢进行铸造生产时,铁水中会裹入一些气体、杂质。所以,对铁水进行相应的净化就十分必要。
废钢铁就是使用钢铁材料制成的各种机械设备、交通工具、农用机械、机具、建筑物铃材、军事用品、生活用品等经过一定使用年限后的报废品或者是在生产这些产品当中产生的废品、边角余料及含铁废弃物再者因技术进步及经济指标落后而更新替代下来的淘汰品。像报废的机动车、各种报废的铁路器材、废船、损坏的机器设备、废旧自行车、各种超旧家电、拆毁的建筑物钢材、各类工程下来的钢材下脚料等,其范围之广、数量之大、品平之多不胜枚举。但是,它们都有一个共同特点那就是失去了原有的使用价值。所以,换句云说,失去原有使用价值的钢铁制品,就是废钢铁。
废钢铁按其产生的来源可以划分为两大类,一是社会上各行各业因报废折旧产生的废钢铁(简称折旧性废钢铁)。另一类是在各种生产过程中产生的废钢铁(简称生产性废钢铁)。
细分的话可分为七大类:
1、生产性废钢铁
生产性废钢铁一部分是各个使用钢材制造终端使用商品的边角余料这一部分通过市场交易回到钢铁企业进行再次冶炼。另一部分是各钢铁企业自产的返回废钢铁,是企业内部各个生产单元诸如,车间、分厂在生产过程中下来的边角余料例如:切头、切尾、铸余、废品、试样、钢屑、下脚料等。生产性废钢铁的特点是:质量很好,钢水收得率高,钢种明确,化学成分清楚。管理好这部分废钢铁对于降低生产成本有着重要愈义。但是,随着各个行业的技术进步和对节能降耗降低成本的追求,以及钢铁企业实现转炉(电炉)+全连铸以来,成材率提高,自产返回废钢铁减少,生产性废钢铁趋于减少趋势。
2.农业废钢铁
农业废钢铁来源于损坏的各种农业设施如闸、坝、桥、具、工器具等,由于我国农业现代化起步较晚,尚不发达,少。农业废钢中废铸铁、工具钢较多。
3.基本建设业废钢铁
来自于基本建设业的废钢铁数量较大,特别是近几年,随着铁路建设、公路建设、市政建设、工业与民用建设的发展,这方面的废钢铁越来越多,预计在未来的20年内将会保持着较高的产出量。来自这方面的废钢铁质量较好,品种有拆下来的各种型号的钢筋、角、槽、板,工程用角、槽、板的下脚料,淘汰报废的建筑设备和工器具。近几年来随着拆迁量的加大,各种建筑物拆下来的废钢铁越来越多。这部分废钢绝大部分是普
通碳素钢。
一般来说,砖混结构的建筑物用钢量较小,每平方米用钢量在}0}-30kg之间框架结构建筑物用钢量较大,每平方米用钢量在40^-50kg之间。
4.铁路废钢铁
目前我国的铁路建设发展很快,随着高铁、动车组、铁路提速的大发展,原有的铁路设施与之越来越不相适应。因此,淘汰报废了许许多多的铁路设施,如机车、车厢、道轨等。
这部分废钢铁质量优越,绝大部分是重型料。且化学成分清晰,钢水回收率高。这部分废钢铁是各钢铁企业的抢手货。随着铁路事业的发展,这方面的废钢铁会越来越多,应当引起废钢铁经营者和使用者的关注。来自铁路的废钢有碳素钢和合金钢。
5.矿山废钢铁
我国矿产资源丰富,特别是煤的产量居世界第一,煤的贮存量位居世界第三,产煤的历史较长,因此,这方面淘汰下来的废钢铁很多。煤矿是高风险行业,设备淘汰更新较快,同样也是废钢铁产生较多的地方。例如,各种液压支架、巷道支架、运输车辆,各种采掘机械工器具等。这类废钢铁也是优质废钢铁。矿山废钢的特点是重型料多、合金钢多。
6.民用废钢铁
民用废钢铁在整个废钢铁市场中占有相当大的比重。但是,质量参差不齐,绝大部分是轻薄料和小型料,易氧化生锈,钢水回收率较低。例如,家电的外皮、钢铁制桌椅家具、办公家具、灶具、厨具、上下水管道、钢制门窗、脚踏工具、健身器材、饮料容器。要较好地回收使用民用废钢铁就必须对民用废钢铁进行加工。例如,使用打包机、剪切机、破碎机,以增加堆密度。另外,尽快使用以减少氧化,变不利为有利。民用废钢要注意各种含有锌、锡的废钢,如易拉罐、罐头盒、各种筒体。
7.军用废钢铁
军用废钢铁数量较少。在我国一些淘汰报废的军事武器装备在销毁时必须有军事人员监管,并到指定的钢铁企业销毁。
中国钢铁工业经历了数十年的快速发展,钢铁积蓄量不断增加,今后将有大量的废钢资源产生。
如何有效利用、管理这些资源或将是未来中国钢铁工业需要解决的一个重大问题。
相关资料显示,短流程炼钢比长流程炼钢可减少废气86%、废水76%和废渣97%,与长流程炼钢相比,用废钢炼1吨钢可减少近1.6吨碳排放,因此废钢生产更加清洁和有利于排废减量化,鼓励能耗低、污染小的电炉炼钢发展无疑有利于环境保护。
日本钢铁业的发展与中国有很多类似之处,而且日本废钢产业已经非常成熟。
深入分析研究日本废钢的产生、消费和管理模式,将为中国废钢行业的发展提供有益的启示和借鉴。
5月6日,日本财务省的最新数据显示,今年前3个月,日本进口废钢总量为22.6万吨,同比大增近400%;出口废钢总量为150万吨,同比下降38.1%。
此外,日本企业也积极进行废钢领域的海外投资,今年4月底,日本丰田通商株式会社(Toyota Tsusho)已参股德国黑色、有色金属废料回收商肖尔茨公司,前者将获得后者39.9%的股权。
一般而言,废钢的产生量与钢铁积蓄量成正比。
在钢铁消费历史较长的欧美地区,由于钢铁积蓄量大,废钢产生量也大。
日本对钢铁的大量使用比欧美地区晚50余年,从上世纪50年代后期开始,日本大量使用的钢铁在进入老旧废钢形成周期后成为废钢,在上世纪90年代左右,日本废钢平均回收率为2.5%-3%。
近20年来,日本废钢发生量增速趋缓,回收率为2%-2.3%。
但是,日本废钢发生量总体仍呈增长趋势。
废钢业发展模式:立法、管理、渠道
为解决人口、资源和环境的矛盾,保持可持续发展,建设资源—产品—再生资源的循环经济社会成为日本的国策。
废钢回收是日本发展循环经济的重要部分。
从上世纪50年代中期开始,日本就开始重视废钢的回收与利用。
上世纪70年代以后,日本不仅实现了高效率的废钢管理体制、疏通废钢流通渠道,而且还能够采用现代技术对废钢进行加工处理,使其废钢行业的管理达到世界先进水平。
完善循环经济法律体系
自上世纪70年代开始,日本 *** 先后制定了多层次、多方面的循环经济法律体系,对不同行业的废弃物处理和资源再利用等作了具体规定,并大力推行。
日本 *** 为循环经济所构建的法律体系大致可以分成3个方面,如图1所示。
建立高效的管理体制
为加强对废钢业的宏观管理,日本建立了高效的管理体制,在通产省基础产业局中设有专门机构负责制定有关的政策和法令,对废钢业和企业进行协调和综合管理,宏观方面的具体管理则由各民间团体负责。
1975年,日本对原有的废钢民间组织进行了统一调整与合并,在此基础上成立了日本废钢铁工业会、废钢铁储备协会和回收铁源利用促进协会。
1982年,日本 *** 又在通产省基础产业局内成立了废钢铁流通现代化推进协议会。
1988年8月份,日本废钢铁储备协会更名为日本铁源协会,职能也有所调整,主要是为原料供需方提供交流与合作,调查、提供和研究原料信息,目标是稳定原料供需、提升原料质量。
日本 *** 和上述民间组织都不直接插手废钢的流通和生产经营,让企业有充分的自 *** ,并在相互竞争中充分发挥活力。
合理化废钢流通渠道
废钢作为再生资源能否得到充分开发的关键还在于流通渠道是否合理和通畅。
一开始,日本废钢流通管理比较混乱,产生废钢的企业和家庭、废钢商业企业、地方自治体、钢厂都直接插手废钢流通,导致流通环节既多又乱,速度缓慢且成本高昂。
不过,上世纪60年代中期开始,日本废钢流通渠道逐步实现了合理化、高效化。
具体来看,日本废钢的流通流程为:家庭产生废钢流通至指定点再到废弃站,然后进行筛选,事业单位产生废钢送至废钢集中站,船舶和桥梁等难拆废钢送至拆解企业,这3类废钢资源都要运送至加工处理企业,再送至零售商处;非钢企业和钢铁企业的废钢资源则分为需要加工和不需加工的废钢,部分经加工处理后送至零售商处。
为加速废钢流通,日本 *** 除建立上述流通渠道外,还采取了以下措施:环境保护法规定,无论企业或个人都不得随意放置废弃物;把废钢买卖列入社会物资流通范畴,规定其正当的流通行为,其交易必须符合 *** 的政策法令,遏止黑市交易;制定统一的废钢规格标准,使买卖双方不因规格标准不一而不能成交;实行全国统一的废钢检斤验收和退货制度等。
在对废钢的加工处理方面,日本不断采用先进适用的技术设备,提高了废钢加工企业的劳动生产率。
为稳定原料供给,日本还不断完善废钢市场定价机制,日本中部商品交易所在2005年10月份推出全球首个废钢期货合约,期货品种选取最高规格(等级)的废钢(重废)作为标准。
“量体裁衣”发展电炉炼钢
日本废钢的来源包括钢厂自产废钢和社会废钢,社会废钢又分为废弃废钢和加工废钢。
废弃废钢包括汽车、钢材、器械、铁轨和轮船的回收品,加工废钢则是使用钢材的各产业部门在加工钢材时产生的废钢。
汽车、产业机械、造船等部门的加工废钢产生率比建筑业要高。
因此,虽然日本建筑业钢材消费量较大,但加工废钢的平均产生率要比欧美地区的国家低。
相关数据显示,近年日本加工废钢的68%来自汽车业,其次是来自工业机械,占比为10%,来自电机和造船业的加工废钢占比分别为7%和6%。
随着废钢资源不断产生,日本钢铁业开始注重根据国内废钢资源情况来选择炼钢工艺。
从日本炼钢发展历史来看,二战后的日本处于经济高速成长期的前半期,对钢铁需求量迅速增长,因此大力发展钢铁业。
这段时期日本废钢使用量为粗钢产量所左右,并受到以废钢为主要原料的电炉、平炉和以铁水为主要原料的转炉产量比率影响。
1950年-1965年,日本粗钢产量增长主要靠大量使用废钢的平炉炼钢法来实现。
然而,由于国内产生的废钢不足以满足需求,要大量进口废钢且供应不稳定。
为此,日本钢铁业开始向转炉生产方式为主的生铁增产型结构转向,并于1977年废除了平炉炼钢法。
在发展转炉降低平炉生产比率时期,日本对电炉钢比率进行了控制,因此上世纪60年代-70年代日本电炉钢比例在20%以内。
1975年以后,日本对进口废钢依赖减少,同时日本电炉厂在1973年石油危机时对产品结构和设备进行了合理化改造,电炉炼钢从此进入高速发展阶段,产量比例逐年升高,从1975年的17%提至1996年33%的峰值水平。
1996年以后,日本电炉钢比例开始持续下滑,主要归因于上世纪90年代后,日本经济出现停滞,建筑业低迷使得电炉钢产品需求开始下降。
不过,日本交通工具产量在上世纪90年代初期出现一段时期的下滑后,则维持稳步上升的态势,这意味着日本整体钢铁需求仍然稳定。
因此,在粗钢产量稳步增长的情况下,电炉钢产量下降使电炉钢占比持续下降,2009年降至21%。
也就是说,日本电炉钢比例最高峰时也仅在33%左右,而美国电炉钢比例则达50%-60%,欧盟地区则为40%左右。
目前,日本国内有约40个电炉企业,年产能为4000万吨,而实际产量仅有2000多万吨,产能过剩严重。
受中国国内废钢供应不足、电炉钢生产成本高等因素影响,电炉炼钢发展缓慢,电炉钢产量比例一直呈下降走势,最近几年一直维持在10%的水平。
目前,中国废钢供应主要来自自产废钢、社会废钢和进口废钢。
随着工业化进程的推进和钢铁储蓄量增加,中国废钢产生量逐年增加,从2005年的5415万吨增长至2012年的约1亿吨,但国内废钢供应不足以满足需求,仍需要进口废钢。
业内相关分析认为,中国将在2020年左右开始进入废钢消费高峰期,此后电炉钢产量比例将开始上升。
日本废钢产业的发展对中国有如下启示:
第一,完善和加强相关废钢领域的立法。
日本废钢业的良好运行离不开国家相关的法律法规,而且从日本建立循环经济的法律体系来看,从基础层面到具体法规都非常完善。
因此,中国也应该借鉴,为保证和促进废钢业的良好发展进行相关立法。
第二,加大对报废汽车和汽车企业废钢的回收力度。
随着中国2017年前后开始进入汽车报废高峰期,报废汽车回收拆解行业也将迎来快速发展期,但与之配套的回收拆解体系还没有建立起来,因此国家应加快完善报废汽车的相关政策。
第三,完善废钢流通渠道。
在废钢资源尚未进入高产期的形势下,提升废钢流通环节效率、降低流通成本将为增加废钢供应量起到一定推动作用,可借鉴日本设立废弃站、废钢集中站的方式,加快废钢加工配送体系建设,完善各个领域的废钢流通途径。
此外,还应建立废钢加工企业与钢企间的互信与合作,打造加工配送基地,由市场导向型模式向服务导向型模式转化。
第四,加大对废钢加工企业管理和扶持力度。
废钢加工处理企业对于废钢的利用起到关键作用,国家应加强对这些企业的管理。
此外,废钢产业是微利产业,投资大、利润薄,还应适当加大对废钢加工企业的扶持力度,把废钢采选分离和加工的成本降下来。
在中国,钢材市场供需两旺,钢铁工业继续加快发展,对废钢铁资源的需求量大幅增加。
2008年,中国粗钢积累量为5.02亿吨,大部分为近些年生产的,废钢积蓄量为??亿吨。
2007年中国实际用于炼钢的废钢消耗总量为6850万吨,其中钢铁企业自产废钢2700万吨,社会采购废钢4310万吨,用炼钢的进口废钢120万吨,废次材外销及增加库存280万吨。
随着世界文明的进步,全球未来的钢铁工业,电炉将会逐步替代转炉,废钢将会逐步替代铁矿石,而少量的铁矿石应用将作为资源自然消耗的补充,真正成为与自然和谐的生态工业。
由于国际市场铁矿石市场价格的不断上升,国内电力供给能力的增强,以及国内废钢产出量的增长,预计今后中国电炉生产能力将会出现较快的增长,市场需求也将有所上升。
新电炉钢产能的建设效益与传统流程相比,差距将会大大减小。
因而,可以预计钢铁行业对废钢的需求也会出现快速增长。
另外,随着国家重点工程的建设和城镇化建设的实施等,对钢铁的需求量增长较快,而中国铁矿石资源短缺且世界铁矿石资源有限,钢铁企业趋向发展循环经济,因此废钢的需求将会出现快速增长,开发前景广阔。
冶金行业对废钢铁的技术要求(1)
废钢铁是钢铁工业可持续发展的重要资源,尤其是电炉炼钢重要的、必不可少的原料,同时也是转炉钢中效果最好的冷却剂。
为了不影响炼钢工艺流程的正常进行、确保成品钢件的质量,必须选用优质的废钢铁原料加入钢炉;亦即废钢铁必须满足一定的技术要求方可可作为原料使用。
这是因为废钢铁在收集过程中,常夹带或沾染一些杂质成分,如防蚀处理所镀上的锌、铝、镍、铜等有色金属,这些金属在电弧炉炼钢过程中会因电弧产生的高温及吹氧助熔,导致钢液沸腾,并造成钢液中锌、铅、镉等危害环境的有毒元素大量挥发。
又如,民间收集的废钢铁中,除其自身所含杂质环外,还常夹杂一些塑料、油脂等有机物,在拆船废铁及汽车废料表面常有一层很厚的油漆涂装层,这些有机物在高达1000多摄氏度的高温下,将形成一氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有毒物质,不仅会造成环境污染,并且会使得钢材的孔洞类缺陷大大增加。
因此,在废钢铁入炉前,必须进行彻底分选、清洗等前期处理,使之符台不同用途对于废钢铁原料的技术标准。
冶金行业对废钢铁的技术要求(2)
炼钢过程,主要是实现“五脱一化”,即脱碳、脱磷、脱硫、脱氧、脱气体夹杂和合金化。
冶金工业对废钢提出了比较详细的技术要求。
a废钢的硫、磷含量各不得大于0.08%。
b废钢内不得混有铁合金、有色金属和其他杂质;非合金钢、低合金钢可混放一起,但其中不得混有合金废钢和生铁;合金废钢内不得混有非合金钢、低合金钢和废铁;废铁内不得混有废钢。
c废钢铁表面不应存在泥块、水泥、黏砂、橡胶等。
d.废钢铁表面的油污应予以清除。
e.废钢中不允许有两端封闭的管状物、封闭器皿、易燃易爆物品、放射性及有毒物品。
f废钢铁中不允许有成套的机器设备及结构件。
g废旧武器必须做技术上的安全检查和处理。
需要指出的是,废钢的清洁度、外形尺寸等一般用目测检验,化学分析可在成批量交货时抽取试样进行。
废钢铁成批量交货时,应根据其类别、钢组进行分类。
尤其是合金废钢,应尽可能根据GB/T4223-1996规定,按照67个钢组的分类标准进行分类,这样不仅有利于台金废钢的熔炼,还可以回收其中的合金元素。
对于废生铁的技术要求:磷含量不允许大于0.85%;表面应洁净,如表面附有炉渣和砂粒,应清除掉,但允许附有石灰和石墨。
对生铁的块度要求如下:
(1)炼钢生铁有两种块度:小块生铁,每块生铁的质量为2~7kg;大块生铁,每块生铁的质量不得大干40kg,并有2个凹口,凹口处厚度不大于45mm。
(2)铸造生铁均应铸成2~7kg的小块,大于7kg的铁块与小于2kg的铁块之和,每批中应不超过总质量的10%,铁块长度、不大于200mm。
货位标识、现场环境及定置管理
2
废钢、生铁应按照货位、品种规格定置堆放,应有专人负责,并标识。
3
装卸车时严禁废钢铁混堆混装。(原料废钢、成品废钢)
及时清理废钢铁中的密闭容器、易燃易爆物品,并放到指定地点并标识,
待相关部门协商后处理。
4
及时倒运废钢铁中的锰钢和难以加工的超标铸钢件,并堆放到指定地点
加工和处理。
5
准确掌握废钢铁料场的品种数量和存储能力。
内部回收废钢,作业区现场管理人员要做到领车到现场,指定货位卸车。
①实现场区自动化、智能化,通过司机宝平台完成运输、监控管理,质检、加工等环节将应用物联网设备及技术进行流程优化,能够自动识别货物类别、称重,提升卸货质检、过磅效率,可以提高作业效率;
②规范企业业务管理流程,降低经营风险根据绿资源平台规定方案将废铜、废钢、废铝企业加工企业的经营主要分为回收、加工产品销售三个部分,企业严格按照平台线上流程管理数据信息,实时进行现场监控管理,堵住管理漏洞;
②进行数据信息动态管理后,可以进一步精细化业务管理。改造前依靠人工反馈调整经营,改造后根据经营场景、数据反馈,通过进销存、加工等生产环节及电、气、氧耗能节点数据监测,可以更精细地进行废旧物资加工基地的业务调整,降本提效。
一、废钢车更换整改,道轨重新整理,能使废钢车畅通。
二、1号、2号行车必须故障率减少,1号车线路老化,速度太慢,严重地影响上料和卸车的时间,2号新车速度也比较慢。
三、废钢工老龄化,只能开车打扫卫生,对MES 系统根本就达不到要求,使工作无法完成。
四、行车工:加强行车工人员的培训,杜绝缺编和减编问题。
五、值班室:做到一切事物都在车间处办理,严厉杜绝车间人员混乱现象,确保安全。
六、加强MES 系统与库存的相符管理。
七、车间在无施工的时候,对货物的分类、储存,做到明确到位。以上便是下周的工作计划。