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。
“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。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,一直维持在10%的水平。
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:
,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。
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。