报废汽车废钢回收利用的背景及意义

钢铁行业是我国碳排放最高的制造业行业，目前我国钢铁行业仍以长流程为主，碳排放强度高，煤炭、焦炭等能源消耗占总能源消费的90%，能源结构明显高度碳化，2020年钢铁行业碳排放占全国总碳排放的15%左右。在双碳背景下，充分利用废钢资源，提高废钢配比，将有效降低能源消耗和二氧化碳排放。废钢回收利用已成为钢铁行业节能减排的主要途径之一。

废钢作为可再生资源最先进废钢破碎废铁机，可无限循环利用。与铁矿石炼钢相比，炼钢每使用一吨废钢，可减少开采1至2吨铁矿石、4至5吨原生矿；与长流程炼钢相比，可节能60%、节水40%。废钢的有效回收利用，不仅可以节约能源，还可以减少二氧化碳和固体废物的排放，有利于钢铁行业节能降耗。作为全球最大的钢铁生产国和出口国，发展“绿色钢铁”是钢铁行业转型升级的重要内容。

从报废汽车回收材料占比来看，钢材约占70%，铜、铝等有色金属约占10%，塑料、玻璃等非金属材料约占15%，其余5%为其他材料。据调查，2020年重庆报废汽车约15万辆，按平均每辆2吨重计算，报废汽车每年产生废铁21万吨，可见报废汽车废铁产量十分可观。从报废汽车中回收利用废钢资源，是节约原生资源、实现环境保护、保证国家资源合理利用的重要途径，是挖掘我国“城市矿产”，促进社会经济可持续发展的重要举措之一。

报废汽车废钢材回收处理

2.1 汽车废钢拆解工艺

目前市场上报废汽车回收拆解的典型工艺流程是：报废汽车先进行预处理（放油、拆除易燃易爆部件），拆解分类，重要部件送第三方单位再制造。回收为金属材料的材料进行机械加工，钢材送钢厂冶炼，铸铁送铸造厂，有色金属送相应的冶炼炉。目前金属材料机械加工的方法有剪切、打包、压扁、破碎等。

剪切：利用废钢剪刀将废钢剪断，以便运输和冶炼。

包装：用金属打包机将室温下包被挤成长方形块。

压平：使用压平机将报废汽车压平，以便于运输、剪切或粉碎。

破碎：用破碎机将挤压好的汽车残骸通过锤击的方式撕成适合送入冶炼厂冶炼的小块。

图1 汽车回收典型流程图

2.2废钢冶炼工艺简介

目前，我国钢铁冶炼主要有两种形式——长流程和短流程（电弧炉），废钢回收冶炼采用短流程炼钢方法。

长流程炼钢流程是从炼钢原料（如烧结矿、球团矿、焦炭等）准备开始，原料进入高炉还原冶炼得到铁水，经铁水预处理（如脱硫、脱硅、脱碳）后进入顶底双吹氧气转炉，吹炼除去杂质，将钢水倒入钢包，经二次精炼（如RH、LF、VD等）净化钢水，然后钢水凝固（连铸）成方坯，最后经过轧制工序变成钢。短流程炼钢流程是将回收的废钢经过破碎、分选后，预热后加入电弧炉。电弧炉以电为能源，将废钢熔化，除去杂质（如磷、硫）后出钢，再经过炉外精炼（如LF/VD）得到合格钢水，后续工序与长流工艺相同。两种工艺流程图如下：

图2 长流程炼钢与短流程炼钢对比

通过分析图2中长流程与短流程炼钢工艺流程对比图可以看出，与长流程炼钢相比，短流程炼钢省略了原料处理和高炉炼铁水工序。据有关数据显示，省略工序的能耗约占长流程炼钢能耗的60%，长流程炼钢水耗的40%。因此，回收利用汽车废铁用于炼钢与传统炼钢方式相比，可节能60%，节水40%。可见回收利用汽车废铁对于资源综合利用和当前提倡的节能减排、碳达峰、碳中和具有十分重要的意义。

重庆报废汽车废钢材回收利用

据调查，重庆报废汽车拆解后的废钢主要流向两类企业，一类是符合国家《废钢加工行业准入条件》的企业名单，目前重庆符合《废钢加工行业准入条件》的企业共有12家，另有2家企业正在申报中最先进废钢破碎废铁机，14家企业合计设计产能为608.98万吨/年；另一类是钢铁冶炼加工企业，包括天元二手物资、天元二手物资和天元二手物资3家钢铁加工企业，合计设计产能为1011万吨/年，其中废钢冶炼产能为271万吨/年。

按照平均每辆汽车重量2吨，汽车报废后产生70%废钢计算，2021年重庆市废钢拆解产生的废钢量为21万吨，远低于废钢加工企业的设计产能。据预测，2030年重庆市报废汽车拆解量将超过20万辆，汽车废钢回收利用行业总产值将接近20亿元。

（注：废钢铁加工达标企业名单根据符合国家工业和信息化部《废钢铁加工行业准入条件》（第一至第九批）的企业名单编制，钢铁冶炼加工企业名单根据企业调查编制。）

问题

1）管理较为粗放。目前重庆市大部分汽车回收企业仅做汽车回收拆解，工艺技术较为单一，难以吸引高层次人才参与，从业人员整体素质不高，导致企业整体管理不够科学，难以实现精细化拆解，对零部件再制造、电池梯次利用等创新技术的研发能力不足。

2）拆解工艺相对落后，离精细化拆解还有一定差距。目前大多数企业不区分特钢和钢板，统一进行铁件切割、打包、压平、破碎后送到炼钢企业，完成废铁回收流程。由于特钢和钢板成分不同，简单地将各种钢材混合回收，既浪费了优质钢材，又增加了炼钢企业的成本。

3）报废汽车拆解企业对铁件加工手段单一，缺乏再制造生产环节，发动机、变速箱等具备再制造潜力的零部件，真正流入有资质的再制造企业的还不到10%，大部分被当做废铁卖给钢铁企业，浪费能源和资源。

4）目前，国内钢铁行业短流程炼钢占比不足10%，长流程炼钢应用了很大一部分再生钢，废钢回收利用在节能减排、污染排放低等方面的优势难以充分体现。

结论和建议

目前报废汽车回收拆解企业急需引进先进的拆解技术，在拆解阶段要根据钢材种类、是否可以再制造进行详细拆解，再制造的部位交由第三方单位加工，不可再制造的废钢则分类交由炼钢企业回收利用。重庆市废钢加工企业、钢铁冶炼企业生产能力较大，可以满足报废汽车废钢回收利用的需求。炼钢企业可根据实际情况引进短流程炼钢技术。