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2015年我国废钢铁总资源及可获量的推定

2012-05-20谢开慧

再生资源与循环经济 2012年3期
关键词:废钢铁钢产量废钢

谢开慧

(鞍山市金属学会,辽宁 鞍山 114021)

近十年来,我国的钢产量迅速增长,废钢资源相对不足,如何测算废钢铁的总资源及其可获量,是各界十分关注的课题,现就“十二五”规划期末2015年的废钢铁总资源及其可获量进行研究,供有关方面参考。

1 2015年废钢铁总资源及可获量的推定

表1列出了2001—2010年我国的钢产量及废钢消耗量[1];表2列出了经过换算的2001—2010年我国的钢产量及废钢生成量。换算的方法是:自产废钢的回收率按95%计算、外购废钢(社会回收废钢)的回收率按80%计算。由废钢铁耗用量反推出废钢铁的生成率和生成量。

表1 2001—2010年我国的钢产量及废钢消耗量 万t

1.1 自产废钢生成量,F自产

由表1可见:“十五”期间,2006—2010年累计产钢24.48亿t。自产废钢耗用量为14 730万t,平均耗用比为6.01;按回收率95%计,自产废钢生成率平均为6.33%。自产废钢生成量共计为15 500万t。

2015年,钢产量以7.2亿t计,生成率以6.33%计,则其自产废钢生成量为4 558万t。综合回收率以96%计(考虑到渣处理技术的发展和渣山开发工作的加速等),自产废钢回收量可达4 375万t,比2010年增加1 375 万 t。

1.2 外购废钢生成量,F外购

目前我国废钢铁的统计分类还很不科学,没有把加工废钢和折旧废钢分开来统计,而是统称为“社会废钢”。从而造成对废钢产生规律难以掌握,对未来发展难以预测。

国际上,通常把外购废钢分别统计和计算。即:

F外购=F加工+F折旧。

1.2.1 加工废钢,F加工

一般来讲,加工废钢(也叫工业废钢)的生成具有规律性。通过物料平衡,便可测得。20世纪,我国的机械加工工艺比较落后,成品率低,加工废钢生成比一度高达10%~15%,21世纪以来,已下降到6%~8%。只要得知某年的钢铁投放量,便可由此算得加工废钢的生成量。

2015年,钢材投放量以7.0亿t计(考虑到2010年开始,我国出口的钢材数量激增,达到6 000万t,机械设备、汽车和家电出口增加等因素),工业废钢生成率平均以7%计,则2015年的加工废钢生成量为4 900万t。综合回收率以90%计,加工废钢的回收量为 4 410 万 t。

1.2.2 折旧废钢,F折旧

折旧废钢的生成量比较难以掌握。它与当年的钢产量和钢材投放量之间没有直接的关系,而是与若干年前的钢铁蓄积量和平均使用寿命(钢的循环周期)有关。20世纪,我国的钢铁蓄积量约为当年钢产量的10倍,平均使用寿命为20年。因此,可用20年前的钢产量的1/2求得,十分方便。

进入21世纪以来,随着我国现代化步伐的加快,老旧设备和汽车、家用电器等实行强制报废。城市建设日新月异,部分建筑不是使用到期,而是不合时宜,影响市容或与城市发展规划不符,提前拆除。因此,其平均使用寿命在逐步缩短,目前约为18年“,十二五”末期,将进一步缩短到16年。因此,2015年的折旧废钢生成量可用1999年(16年前)的钢产量乘以10/16,即可求得。此公式也可用来预测今后10~20年的折旧废钢生成量。

表3是中国废钢铁应用协会常务副会长王镇武先生对2006—2010年我国钢铁蓄积量和废钢铁资源所做的估算[2]。钢铁蓄积量与当年钢产量的比值,平均为7.0,作者认为与正常值(9-10)相比,低了22%~30%。其废钢铁产生总量的数值与表2中的推算结果接近。

表3 “十一五”期间中国废钢资源情况

原冶金工业部副部长、中国工程院院士殷瑞钰在2010中国废钢论坛上的演讲中指出,“十一五”期间,我国废钢铁消耗总量大幅增加。据中国废钢铁应用协会统计,2005—2009年我国粗钢产量由3.56亿t增长到5.68亿t,增长60%,平均以每年5 300万t的幅度递增。同期,我国入炉废钢铁年耗用量从6 330万t增长到 8 310万t,增长31%,平均以每年495万t的幅度递增。很显然,废钢供应增长的速度远远低于粗钢产量的增长速度,几乎相差了1倍,资源缺口很大。

由于废钢资源供应不足,“十一五”期间,我国废钢铁单耗从2005年的178 kg/t钢下降到2009年的146 kg/t钢,下降18%,而全球近几年平均废钢单耗一直维持在400~450 kg/t钢,转炉钢废钢单耗可达300 kg/t钢,2009年世界废钢比平均水平为37.6%。我国废钢应用还有很大的增长空间。

《关于废钢铁产业“十二五”发展规划的建议》制定的目标为,“十二五”期间,我国废钢铁产业要进一步增强废钢加工供应能力,废钢综合平均单耗应超过200 kg/t钢。2015年我国粗钢产量若按7亿t测算,按2009年14.6%的废钢比测算,年废钢需求量应为1亿t;按我国2000年废钢比水平22.7%测算,年废钢需求量应为1.6亿t;按2009年世界平均水平37.6%测算,年废钢需求量应为2.6亿t。

2000年以来的10年间,我国累计炼钢消耗废钢铁约5.6亿t,按10年累计钢产量33.1亿t计算,废钢比约为16.9%。与国际钢铁工业利用废钢资源相比,比例虽不高,但废钢利用的总量不小。在消耗的废钢铁中,钢厂内部生产环节产生的废钢累计达2.1亿t(其中还有一部分边角次材外销),钢厂自产废钢的生成率在1999年为10.23%,2001年降至8.83%,2009年仅为5.35%。10年来,废钢铁生成率相对减少约50%,这是好现象,说明钢厂的连铸比不断提高,轧钢成材率相应提高,经济效益、环保效益相对增加。

制造加工过程废钢和社会折旧废钢从2000年的1788万t到2009年的4 580万t,10年间增长了2.56倍,累计产生量约为3.3亿t,占消耗总量的59%。此外,进口废钢也从2000年的500万t增至2009年的1 369万t,增长了2倍多,10年累计进口废钢量约为7 800万t,占同期废钢消耗总量的14%。我国的钢铁产量从2000年到2009年增长了4.4倍,而废钢消耗只增长了2.8倍,废钢单耗从2000年的227 kg/t钢降至2009年的146 kg/t钢。也就是说,废钢供应量的增长速度低于粗钢生产的增长速度。

废钢的产生量取决于钢铁的积蓄量和粗钢总产量,我国近10年钢铁积蓄量增长了近2.8倍,人均不足5 t,美国、日本都超过了人均30 t,所以我国废钢相对短缺的局面还将持续一段时间。

我国的废钢资源回收总量(包括进口废钢在内)现已达到每年1亿t的水平,但仍占钢产量的不足1/5。而美国每年产生的废钢已接近钢铁的生产量,自给有余,还可以出口。

2009年,时任中国废钢铁应用协会秘书长闫启平在一次会议上对我国2001—2010年的废钢社会蓄积量进行预测[3],见表 4。

表4 2001—2010年我国废钢社会蓄积量预测表 万t

2011年7月,在“第三届中国钢铁企业发展战略研讨会”上,中国钢铁工业协会首席分析师迟向东表示,中国到2020年钢的社会积蓄量将达到100亿t以上。

中金再生公司的CEO秦志威则认为,随着中国钢铁产量、社会积蓄量的增长,预计在15年内我国废钢市场将达到基本平衡,甚至有望从废钢进口国变成出口国。

中国炼焦行业协会会长黄金称,粗钢蓄积总量是世界通用衡量一个国家工业化进程的重要指标。完成工业化的美国粗钢蓄积总量71亿t,日本38亿t,前苏联 56亿t,2010年中国粗钢蓄积量已达 57.5亿 t,2012—2013年,中国将超越美国。

2011年8月,中国废钢铁应用协会副秘书长孙泉有称,“十二五”期间,我国的年废钢供应量要达到1.0~1.6亿t;废钢综合平均单耗达到200 kg/t钢;炼钢废钢比超过20%。表5为“十一五”期间我国的钢产量和废钢铁消耗量的统计表,以及“十二五”期间我国的钢产量和废钢铁消耗量的预测[4]。

表5 “十一五”—“十二五”我国钢产量和废钢消耗量统计与预测 万t

参照上述专家观点,结合作者多年来的研究,对于 1981—2015年我国钢铁蓄积量的估算情况列于表6。

表6 我国1981-2015年钢铁蓄积量的估算和推定

2015年的折旧废钢生成量计算如下:

式(1)中,按平均使用周期16年、折旧率为5.55%计,折旧废钢生成量为7 766万t。

式(2)中,按平均使用周期18年、折旧率为6.25%计,折旧废钢生成量为6052万t。两者相差1 708万t。

综合回收率以80%计,2015年折旧废钢的回收量为4 840~6 210万t,两者相差1 370万t。可见其在废钢总资源中的重要性。

由此可得2015年的外购废钢生成量:

F外购=4 900+7 766(6 052)=12 666(10 950)(万 t)

2015年实际可回收的社会废钢量为:

4 410+4 820(6 210)=9 230(10 592)(万 t)

按2015年钢产量7.2亿t、钢材投放量7.0亿t、平均周期为16~18年为基础,推定的2015年国内废钢铁总资源如表7所示。

表7 2015年国内废钢铁总资源 万t

2 结论及建议

经测算,2015年我国的废钢铁总资源为1.55~1.72亿t,综合回收率以83.4%~87.1%计,实际可回收废钢铁量为1.36~1.50亿t。冶金炉料可获得废钢铁量为1.22~1.36亿t。与2015年的废钢铁需求量相比,尚有一定的差距。

按“十二五”发展规划,2015年钢产量7.0~7.2亿t,入炉废钢比按20%计,冶金炉料需求量应在1.5~1.6亿(t考虑钢铁消耗为1 080~1 100 kg/t钢)。

为此,建议国家有关部门采取以下措施。

(1)立即着手开展全国性的废钢铁资源普查,摸清底数。掌握我国实际的钢铁蓄积量、废钢铁资源的数量、种类,按部门和地区分布,测定各种废钢的生成率、回收率。为今后制定中长期发展规划提供理论依据。

(2)大力加强废钢铁的开发和有效利用,提高社会废钢铁的回收率。淘汰落后工艺,杜绝不合理的利用。减少不可回收废钢铁的损失。进一步扩大钢铁渣的开发和综合利用,增加冶金企业的非生产回收。继续扩大拆船业的生产规模,增加优质废钢资源。适时开展“挖地三尺”、“翻江倒海”向大自然要废钢的活动,要像找金矿那样去发现、挖掘历史上及战争遗留下来的废旧武器、工事、炮弹、沉船、废弃油井、矿井中的废钢铁。再次兴起“全民回收废钢铁的高潮”。

(3)加快老旧机器、设备和汽车、家电等的更新换代,提高折旧率,加快循环周转,增加折旧废钢的产生量。钢的再循环速度,每加快1年,就可增加折旧废钢资源800万t。

(4)进一步发展商品废钢专业加工基地建设,为冶金企业提供更多的优质炉料。加快废钢铁加工和装运设备的研制、推广应用和升级换代,提高废钢铁的加工比例和商品废钢的比例。

(5)把握时机,在近5年内集中力量从国外进口一大批废钢铁,以补充国内废钢资源的不足。适当建立地区性的废钢铁储备基地,力求做到均衡、及时供应,用以调节废钢铁供需和稳定市场价格。

(6)走出国门,不失时机地到世界各地去回收、开发利用废钢铁资源。要从节能减排的战略眼光出发,下大本钱,抢滩收购、就地加工、集中转运,以备国家长期需要。

(7)国家对再生资源行业应当继续加大税收、资金等方面的优惠和扶植力度,充分发挥其在节能减排和保护环境方面的作用。

(8)加强《废钢学》的基础理论研究,鼓励各方面的专家、学者和经济界、金融界人士投入到这个综合性学科中来,建议有关院校开设“废钢铁加工与管理”、“再生资源工程”专业,为开发“第二矿业”培养后继人才。

(9)建议成立“废钢铁加工利用设计研究院”,逐步形成废钢加工厂和加工设备系列化、标准化作业及生产流程合理化。进而做到全国废钢铁资源回收、加工和利用及设备配置规模化、区域化和最佳化。为高速发展的废钢加工业保驾护航。

(10)创设“再生资源企业开发基金”和“科研开发基金”,鼓励、支持和帮助民营中小企业从事再生资源开发工作。为他们解决资金、技术和管理方面的问题。及时提供有关资源、商情等方面的信息。调动社会各界的财力、物力,充当再生资源企业的后盾。表彰和奖励一批多年来卓有成效的有关领导和专家、学者;鼓励中青年教师、职工和大专院校学生投入到这个福照千秋的伟大事业中来。

3 我国废钢铁资源的开发利用潜力巨大

(1)提高冶金企业非生产回收的数量。

我国的水坝类型已经从传统转变为碾压混凝土类型,相比于传统方式而言,碾压混凝土具有低耗能、低胶凝材料用量、能够快速施工的优点,特别是在提倡环保节能的新型建筑工程理念的大趋势下,越来越多的工程选择这类混凝土筑坝形式。

目前,我国的钢铁渣开发利用工作如火如荼,每处理1亿t矿渣,可回收大块渣钢和钢铁粒400万t。我国每年新产钢铁渣约3.5~4亿t,历年积存的矿渣山估计还有几十亿吨。这是一笔不少的财富。开展含铁尾矿、氧化烟尘、含铁矿泥及氧化铁屑的回收和综合利用。大力回收一切铁源。

(2)提高加工废钢的回收率。

目前,加工废钢的回收率约90%,每提高1%,即可增加废钢铁40万t。如能提高5%,达到95%,则可增加资源量200万t。

(3)提高老旧设备的折旧率。

加快老旧设备的更新换代,淘汰落后的工艺,对于超期服役的高耗能设备实行强制报废制度,加快钢的再循环速度。平均周期如能再缩短一年,达到15年。我国2000年的钢铁蓄积量以15.1亿t计(见表4),2015年折旧废钢的生成量可达10 000万t,增加资源量2 200万t。折旧率每提高1%,折旧废钢资源可增加1 240 万 t。

综合回收率仍以80%计,平均寿命为15年时(折旧率6.67%),折旧废钢的回收量可达8 000万t,增加资源1 800万t,冶金企业可获入炉废钢7 000~7 600万t,增加1 400~2 000万t。如此,也就不需要进口废钢了。

(4)提高社会废钢的综合回收率。

我国社会废钢的综合回收率,目前约85%,每提高一个百分点,2015年的社会废钢回收量就可增加100万t以上,如能提高5%,达到90%,即可增加回收量 500 万 t。

(5)提高商品废钢的比例。

目前,向冶金企业提供的商品废钢约占我国社会废钢回收量的90%。每提高一个百分点,即可增加商品废钢供应量90万t。如能提高到95%,则可增加供应量450万t。

(6)提高生产工艺和废钢铁加工比。

加强管理,提高商品废钢的质量、等级和冶金价值系数,减少运输过程中的途耗、磅差;减少废钢中杂质和氧化损失。降低钢铁材料消耗。

综上所述,目前,我国的废钢铁总资源已经进入了快速增长时期,潜力很大。经测算,不足10年,我国的废钢铁供需形势必将发生惊天的逆转。不但供过于求、自给有余,而且将再次出现历史上(1987年)曾经有过的争先恐后出口废钢的局面。我国的废钢铁市场,将既有进口,又有出口;而且将跻身于世界废钢铁净出口国的行列。对此,有关部门和企业家应当有清醒的认识,高瞻远瞩,正确地把握商机,提前布局,方能稳操胜券。

[1] 林加冲,胡品龙,陈国开.我国废钢铁加工设备生产使用现状及前景展望[J].中国废钢铁,2009,2(9):28-31.

[2] 王镇武.废钢铁作为载能资源应推进产业化发展[R/OL].中国废钢铁应用协会网,[2011-05-10].http://www.china.scrap.org.cn.

[3] 闫启平.世界金属危机对中国废钢铁市场的影响及后市展望[J].中国废钢铁,2009(2):25-35.

[4] 孙泉有.努力加强废钢铁统计工作 为贯彻落实《废钢铁产业“十二五”发展规划》促进钢铁行业可持续发展做出新贡献[J].中国废钢铁,2011(4):7-38.

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