廢鋼鐵，是指已報廢的鋼鐵產品（含半成品）以及機器、設備、器械、結構件、構筑物及生活用品等鋼鐵部分 。它是電弧爐煉鋼的基本原料，用量約占鋼鐵料的70－90％。對氧氣轉爐而言，廢鋼既是金屬料，又是冷卻劑。廢鋼鐵是二次煉鋼鐵源。世界鋼產量的一半是來自廢鋼。

1、煉鋼鐵源分為一次鐵源、二次鐵源。

一次鐵源是來自自然界的鐵礦石。一次資源的利用是“動脈”流程，因為它是來自自然界的“新鮮”鐵源。目前，一次鐵源主要有：

（1）熱鐵水。主要供氧氣轉爐煉鋼。近年來，電爐部分熱裝鐵水的煉鋼工藝呈發展趨勢。

（2）生鐵塊或粒鐵，主要用于電爐煉鋼工藝。

（3）直接還原鐵（DRI、HBI）。主要用于電爐煉鋼，與廢鋼鐵和生鐵塊混合使用。

（4）碳化鐵（Fe3C）。這是一種新發展起來的鐵源，電爐和轉爐煉鋼都可以使用。二次鐵源是人類社會活動產生的廢棄物－廢鋼鐵。二次鐵源的利用是“靜脈”流程。

就煉鋼用兩種鐵源作以比較，一次鐵源中有害殘余元素含量很少，但其制備流程較長，投資大，能耗高。二次鐵源再生流程較短，基建投資少、建設期短、綜合能耗低、工藝靈活，其主要問題是有殘余元素在廢鋼循環中的積累，影響產品的性能和質量。圖1所示鐵源與鋼鐵生產流程相互關系。

 鐵源與鋼鐵生產流程相互關系

廢鋼是一種載能和環保資源，同采用礦石煉鐵后再煉鋼相比，用廢鋼直接煉鋼可節約能源60％，減少廢物排放80%；在通過清除和處理折舊廢鋼和垃圾廢鋼改善環境的同時，更重要的是節約了原材料，煉鋼時，每用1噸廢鋼可節省約1.7噸鐵礦石，0.68噸焦炭和0.28噸石灰石。煉鋼生產中，電爐鋼、轉爐鋼均消耗廢鋼，廢鋼需求量很大。廢鋼資源的社會積蓄量、廢鋼的年產生量、廢鋼的進口量、廢鋼市場的價格等的制約煉鋼生產中廢鋼使用量及電爐鋼與轉爐鋼的比例。

（2007年中國鋼產量4.89億噸，占世界鋼產量的36.4%,約是產量居第2位日本、第3位美國和第4位俄羅斯三國產鋼量總合的1.7倍）。目前中國廢鋼短缺，已成為世界上廢鋼進口的主要之一。

為了充分利用各種廢鋼鐵資源，并使之能適用于煉鋼過程以提高率和降低成本，有效地對各種廢鋼進行加工處理。廢鋼處理的任務包括，揀選，解體和收集廢鋼，隨后經濟地，盡可能地去除各種鋼中不要的有色金屬（如錫、銅等）和非金屬有害雜質，并加工成為易于裝運和適合于煉鋼條件的具有尺寸、形狀和致密度的廢鋼爐料。

2、廢鋼鐵的來源

一般說，廢鋼鐵按其來源可以分為四類：返回廢鋼（自產廢鋼）、加工廢鋼、折舊廢鋼、進口廢鋼。① 鋼鐵廠內的“返回廢鋼”，又稱“自產廢鋼”，它是在煉鋼、軋鋼和精整的生產過程中產生的，以各種切頭和廢品的形式存在。這類廢鋼沒有混入其它元素，且形狀較規則，幾乎能立即裝入煉鋼爐。它的加工準備工作量一般很小，隨著它的產生在煉鋼廠內就可處理掉。這種廢鋼占總廢鋼比例各國不盡相同，一般在30－50％。但隨著連鑄、連軋、無頭軋制等工藝技術的不斷進步及工業化進程加快，使金屬收得率與軋鋼成材率不斷提高，使得自產廢鋼量不斷下降。

②鋼鐵制品的制造工業中產生的“加工廢鋼”，大多是沖壓邊角料、車屑、料頭等。如滾珠軸承鋼的鋼材利用率一般只有50％左右，約有一半鋼材在制造中成了廢鋼。除車屑外，加工廢鋼一般沒混入其它元素，所以只要進行簡單的打包、壓塊、相當快地就能送至鋼廠使用。這種廢鋼約占廢鋼總量的20－25％。但隨著鋼鐵產品近終型制造技術進展、表面質量的提高、尺寸公差的減小和機械加工工業的技術進步、這種廢鋼比例會逐漸減小。

③各種報廢的設備、汽車、船只，建筑結構等所獲得的廢綱，稱為“折舊廢鋼”。這種廢鋼約占廢鋼總量的20－25％。隨著社會發展的進步，積累的增加，這種廢鋼的比例會不斷增加。折舊廢鋼往往是要用幾年甚至幾十年的時間才能送回鋼廠使用，它是不干凈的廢鋼，非但混入了許多其它元素和非金屬雜質，而且形狀和尺寸又是多種多樣，極不規則，使處理工作更加困難。同時，城市垃圾中回收的廢鋼，其中主要是灌頭、鐵筒等輕薄料也歸到“折舊廢鋼”中。

目前廢鋼處理技術和設備的研制，大多是針對“折舊廢鋼”的。

④廢鋼資源還有一個來源，那就是“進口廢鋼”。

返回廢鋼（自產廢鋼）和加工廢鋼是在鋼鐵生產和鋼鐵加工產品中產生的，后者通常在較短的時間內就能返回鋼鐵工業，因此又稱“短期廢鋼”，而折舊廢鋼，一般要經過一段較長的時間才能返回鋼鐵工業，所以，又稱“長期廢鋼”，如汽車鋼回收期10－15年，建筑物和橋梁鋼回收期50－100年。廢鋼的積累是與世界鋼鐵貯存量成正比的，據不完全統計，全世界累計鋼鐵貯存量已超過200億噸。

3、廢鋼鐵分類

廢鋼鐵來源復雜、品種繁多，不同規格、成分的廢鋼鐵對電爐煉鋼的作用不同，因此，將廢鋼鐵按尺寸、形狀、成分、密度等要求分成許多類別，進行合理分類。

世界各產鋼根據各自的煉鋼條件和廢鋼加工處理的狀況都有自己的分類細目。

我國廢鋼鐵現執行標準為《廢鋼鐵》GB4223-2004。

將廢鋼鐵分為廢鐵和廢鋼兩大類:

①廢鐵 廢鐵的碳含量一般大于2.0%。廢鐵的硫含量（質量分數）和磷含量（質量分數）分別不大于0.07%和0.40%。普通廢鐵、合金廢鐵的硫含量（質量分數）和磷含量（質量分數）分別不大于0.12%和1.00%。高爐添加料的含鐵量應不小于65.0%。

廢鐵按其用途分為熔煉用廢鐵和非熔煉用廢鐵。

②廢鋼 廢鋼的碳含量一般小于2.0％，硫含量、磷含量均不大于0.050％。

非合金廢鋼中殘余元素應符合以下要求：鎳的質量分數不大于0．30％、鉻的質量分數不大于0.30％、銅的質量分數不大于0.30％。除錳、硅以外，其他殘余元素含量總和質量分數不大于0.60％。

廢鋼按其用途分為熔煉用廢鋼和非熔煉用廢鋼。熔煉用廢鋼按其化學成分分為非合金廢鋼、低合金廢鋼和合金廢鋼。非熔煉用廢鋼不再分類。

4、對廢鋼的一般要求

為滿足電爐的冶煉工藝、鋼水質量、技術經濟指標、操作安全等，對廢鋼的一般要求如下：

（1）廢鋼中不得混有鋁（Al）、錫（Sn）、砷（As）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鉛（Pb）等有色金屬。這些元素在冶煉過程中難以去除，不但會影響鋼的純凈度，而且還會破壞鋼的質量，造成電爐爐體的損壞，惡化技術經濟指標。

②廢鋼表面應清潔少銹。廢鋼中沾有大量泥砂、爐渣、耐火材料、水泥等物，會降低爐料的導電性能，延長熔化時間，并會降低爐渣堿度，影響氧化期去磷效果以及侵蝕爐襯。同時還會增加造渣石灰消耗，進而增加電耗，降低生產率。銹是含水的鐵氧化物，嚴重時會降低鋼和合金的收得率，增加鋼中的含氫量。

③廢鋼化學成分應明確，限制硫、磷含量。

④廢鋼中不得混有密封容器、易燃物、有毒物和放射性物質，保證安全，清潔生產。

⑤入爐廢鋼要有合適的塊度，外形尺寸。大塊廢鋼裝料時易砸壞爐體，同時容易造成爐內塌料，砸壞電極。廢鋼尺寸過大，會給裝料造成困難，另外，大塊廢鋼在爐內熔化緩慢，影響電耗、生產率等指標。

⑥對入爐廢鋼中的輕薄料要求是：具有的塊度、堆比重。塊度太小，爐內爐料過于致密，不利于廢鋼的快速熔化。堆比重太小，無疑要增加裝料次數（通常應控制在2－3次為佳），而電爐每少加一次料，可降低電耗10－20KWH/t，縮短出鋼到出鋼時間10min左右，明顯提高生產率。

5、 廢鋼處理工藝裝備技術

為使廢鋼適于運送、裝料和合理、有效地熔煉，需要將它加工成具有尺寸密度，清潔的可入爐廢鋼。對于不同類型的廢鋼應該因材制宜地采用不同的加工處理方法。廢鋼處理廠設置也選擇不同的地點，美國等發達的產鋼國，設廢鋼處理廠，是社會公用的，不是隸屬于那個鋼鐵廠，這樣的處理廠由管理，無論是在處理廢鋼質量上還是在成本上，都具有競爭力。中國主要還是在鋼鐵廠內部，設有廢鋼處理車間進行廢鋼處理。但近期也已出現了廢鋼處理廠。

目前采用的廢鋼加工方法有：對重型廢鋼主要采用氣割、剪切、落錘和爆破等方法；對輕薄料則采用破碎機、分選法等；對于切屑是在破碎、去油、分選后采用冷或熱壓塊的方法使之致密；也可將切屑先熔化成料錠。

5.1、廢鋼的破碎處理技術

將不易入爐、運送、分選的大尺寸、特殊形狀的廢鋼進行破碎的方法有：氣割、落錘、爆破、剪切、切碎機破碎等方法。

（1）氣割法：處理大型廢鋼需用氣割法破碎。常用的有乙炔氣割、氧氣氣割和等離子氣割等。

（2）落錘法：對鑄鐵件，如鋼鐵模、鐵水包中的殘余廢鐵，帶生鐵的渣等脆性易碎物一般用落錘法砸碎。落錘法是通過重量的重錘（通常重5－10噸）從高處落下，靠落錘釋放的重力勢能，將擊中物破碎來實現的。一般砸碎作業需要對周邊環境做周密的安全保護措施，防止碎片飛出傷人、傷物。

（3）爆破法：只有在處理大型的廢鋼鐵物件（如：軋輥、大型錠模、凝固在盛鋼桶或鐵水包中的大塊鋼鐵等）時，才采用爆破法。此類作業應由爆破人員來完成。通常在用混凝土澆灌的或里邊用鋼錠模砌鋪的專門坑內進行爆破，坑上用大塊的厚鋼板蓋嚴。

（4）剪切法：當廢鋼的尺寸或厚度較大時，打包非常困難，要想使其成為合適的爐料，便需用剪切的方法把它切成短段。近年來主要采用液壓剪切機、剪切機的規格尺寸、剪切能力已標準化、系列化了。一般是通過上料輥道或吊車上料，將廢鋼送到剪切口前，經側向推板預壓后，由剪切機的（液壓傳動）垂直下刀片來完成剪切。圖2所示為某工廠的1000噸剪切機工作原理圖，表示了剪機從靜止狀態圖2（a），側推板A、B打開上料圖2（b），側推板預壓緊圖2（c），上壓板C壓下，同時輔助壓板E壓緊圖2d，上剪切刃D下降剪切開始，輔助壓板E打開，剪切動作完成圖2（e），剪機復位，準備下個周期剪切圖2（f）。這種剪切機能處理大部分重型材料，包括汽車，船舶廢鋼、梁、管和結構廢鋼等。

（4）破碎法：廢鋼破碎生產線是利用錘頭高速旋轉產生的動能進行廢鋼破碎，在破碎中可將廢鋼鐵表面的鐵銹、油漆等表面污物剝離，再在磁選設備的作用下，可得到塊度規格的純凈的破碎鋼。它對處理未分類混雜的低質廢鋼和報廢小汽車，作用尤其明顯，是當前改善廢鋼質量現實的工具。

朝暉環境自主研制的報廢汽車&金屬廢料破碎分選處理線可以處理帶發動機或不帶發動機的經壓扁或為未經壓扁的整部小汽車；經剪切或打包，密度不大1t/m3的輕薄物料；板厚小于6mm，寬度小于2.6米，長度不超過5米廢鋼板；家用電器如空調、洗衣機、冰箱等。采用了雙軸齒破機+錘式金屬粉碎機方式，在破碎中可將廢鋼鐵表面的鐵銹、油漆等表面污物分離，再在磁力分選裝置作用下，將廢鋼鐵中混雜的有色金屬、塑料和橡膠等非金屬廢物單獨歸堆。不但可獲得純凈的破碎鋼，還可通過人工挑選回收的有色金屬。純凈的破碎鋼的堆積密度可達1.2t/m3左右，是理想的電爐煉鋼爐料。

經破碎機處理后的破碎鋼煉鋼具有以下優點：收得率高，即煉出的鋼水與投入的廢鋼的比例高；每爐鋼水的化學成分穩定，鋼水中磷、硫的含量降低；和其它廢鋼混合加料時，破碎鋼可填充空隙，提高加料密度；冶煉時，加料次數和電極破損減少；空氣污染減少，技術操作比較容易；爐內受熱均勻，耐火材料襯里的壽命延長；每噸鋼水的耗電量降低。

由于破碎機強度與功率的局限性，破碎能力也隨著型號的不同而有的規范。PSX-80104型廢鋼破碎生產線的不可破碎物料有：粗22毫米，長度超過7.5米的鋼纜；直徑超過25毫米的合金鋼軸；直徑超過37毫米的低碳鋼軸；厚度超過20毫米，且邊長超過300毫米的板子；厚度超過25毫米，且邊長超過150毫米的板子；截面超過12.5毫米的結構型材；直徑大于40毫米的鋼筋；直徑大于12毫米的高碳鋼圓鋼；鋼錠、鋼坯以及相近的材料等。對于不可破碎物料，在破碎機上部裝有排料門來保護機器，可以通過快速開啟排料門，使不可破碎物料從破碎機中彈出，減少對機器的危害。