废钢进厂质量优化管控实践论文

 

　　关键词：废钢,质量管控,验收优化

 

　　废钢是指已报废的钢产品，包括机器、设备、器械、结构件、构筑物及生活用品中钢铁部分。中国是世界上最大的钢铁生产国，同时也是资源和能源相对匮乏的国家，而“高炉-转炉”长流程钢铁冶炼工艺是当前广泛使用的生产方法，废钢作为钢铁工业炼铁和炼钢优质原料，其质量对炼钢效率、产品质量及环境保护具有重要影响，有利于降低冶炼过程中污染物的排放，促进铁元素的回收利用，降低生产成本。通过测算，废钢炼1t钢可节约铁矿1.65t，标准煤350kg，降低CO2排放1.6t，固体废弃物排放4.3t，有利于促进电炉炼钢发展及钢铁企业的节能减排［1］。因此，优化废钢进厂质量管控成为钢铁企业亟须解决的问题。

 

　　随着废钢资源的堆积和人们对环保要求的提高，各钢铁企业开始降低铁耗和提高转炉废钢比［2］，废钢需求量上升，且在“碳达峰、碳中和”的降碳背景下，废钢成为钢铁企业降碳的重要原料之一，为应对大废钢比生产的高质量需求，废钢进厂质量的管控要求也更加严格，打造适应新发展形势的废钢质量管控体系刻不容缓。安钢通过创新废钢验收方法、废钢分类品种标准化、验收程序创新、监督手段创新等措施提高了废钢质量［3］。曾赞喜等［4］通过理论研究与现场实际相结合的方法，提高了废钢检验的公平性和准确性。张宪芹等［5］结合破碎废钢杂质多、收得率低的特性，通过完善进厂流程及检测制度等，使破碎废钢的验收质量受控且满足炼钢低成本的要求。曾垚等［6］提出加强源头质量的重要性，加强对供应商的管理，让供应商强化质量意识，从源头针对易燃、易爆、密闭容器等危险品以及橡胶制品进行挑拣、处理。林青林等［7］通过电炉的冶炼参数情况对废钢的整体质量进行评价，从使用端加强质量异常监督；江卫国［8］建立了转炉钢水质量预警机制，加强对异常废钢的检验分析，将杂质元素控制在较低水平，保证了钢水的质量。何荣福等［9］通过抽样计量称杂判定废钢质量的方法，科学、直观地减少人为因素，严保外购废钢进厂的质量关。

 

　　国外钢铁企业中已广泛使用纯净废钢，而中国钢铁行业正处于转型升级和绿色发展的阶段，长流程和短流程钢厂对废钢的需求都在增长。随着环保政策的加强和产业结构的优化，废钢作为绿色原料的地位愈发凸显。然而，废钢在产生、堆积、收集、加工、运输等环节中，易出现含杂、尺寸不符、料型不符、化学成分波动大等质量问题，对钢水冶炼造成不同程度的质量风险。因此，文章从源头端、验收端和使用端三个方面，采取不同的优化措施，旨在改善废钢进厂质量，提高产品质量，促进生产稳定顺行。

 

 

　　废钢属于社会回收资源，可分为产业废钢（如汽车切片）和社会用后废钢（旧料、含油污、泥杂等杂质）；行业内一般按新旧、厚度、加工方式、特殊品种等进行大类分类，不完全按成分进行分类回收。随着废钢比的提高，废钢对钢水纯净度的影响也逐渐增大，且生产使用端经常发生质量波动。废钢属于二次回收资源，其来源广、质量差异大，废钢进厂质量管控主要有以下难点。

 

 

　　废钢来源复杂，未完全按成分进行分类回收；运输器械清洁程度亦可影响废钢纯净度。

 

 

　　单纯的目测鉴定含杂量、废钢取样检测等不足以把质量异常阻拦在进厂验收端；成分、收得率的验收和质量评价需加强；不同批次、不同来源的废钢化学成分差异大，难以保证炼钢产品的稳定性，需根据不同废钢品种制定相应的验收标准，从定性逐步向半定量、定量化判定。

 

 

　　转炉高废钢比冶炼是实现降碳的重要方式之一，从而外购废钢采购量大增，废钢整体市场供需处于相对紧平衡，而废钢供应商入行门槛低，显少供应商具备完善的管控措施，造成废钢良莠混杂。

 

 

 

　　严格按照公司《原料供应商管理办法》对新供应商进行审核，建立健全审核、评价、公示、审批等流程制度，严格审视供应商提供的申请材料，确定其具有良好的信用资质。对新引进的供应商，需对其所供应的废钢进行业绩评价，首先对新供应商供应的废钢进行新试，使用单位撰写新试总结报告及评价，作为供应商准入评价依据，严格规范供应商准入流程，提高供应门槛，从源头严格把控进厂质量。

       2.2加大源头报备力度

 

　　2.2.1质保书制度

 

　　质保书的目的主要是加强废钢源头的报备，主要包含废钢回收来源地、各来源地占比、尺寸规格信息以及物料品种等内容，旨在进一步确保废钢进厂质量，了解供应商是否具备稳定的供应能力，降低不同来源废钢混合后成分的差异，促进供应商加强废钢质量的意识，提高其管控能力。

 

　　2.2.2供应货场报备

 

　　为了进一步加强废钢源头追溯，要求所有废钢供应商对其货场及相应的供应能力进行报备，并统计所有供应商的布局是否合理，一方面考察钢铁企业周边的废钢的供应能力，确保汽运和船运能在及时送达，在异常低库存情况下实现及时保供；此外，在生产使用过程中，发现存在出现质量异常情况的现象，实现快速准确的溯源，有助于挽回公司经济损失。

 

　　2.2.3固化供应商飞检制度

 

　　废钢供应商飞检主要通过突击检查的方式，验证废钢供应商提供的废钢质量是否真实可靠，防止以次充好、掺杂作假等行为，飞检既是为了保障钢铁企业的生产安全和产品质量，同时也增进与供应商的互信，促进废钢市场的健康发展。为此，按照废钢品种用量高低和单品种不少于1次/年的原则，制定年度飞检计划，且为避免“走马观花”式飞检，按照“人机料法环信”六个维度对供应商的质量控制能力、健全管理制度体系等进行全方位的评价，固化检查内容，不局限于对废钢外观尺寸和场地硬化情况进行记录检查，也监督供应商设置专门质量管理员，做好日常的质检记录，留存相应的源头回收票据或回收协议、物流协议等，证明其回收渠道，以便后期质量溯源，进而推进供应商完善管理体系；对飞检发现的问题提出相应的整改意见，并将飞检评价结果纳入年度供应商评价的依据，确保后续废钢进厂质量的稳定性。

 

 

 

　　为加强废钢质量及质检判定结果准确性和公正性，制定1+X巡检计划，由采购部门、质量管理部门及使用部门三方共同对堆场上的废钢进行巡检，每次巡检随机抽查2~5个废钢品种，三方共同判定后，查找相关的质检记录，以复核进厂质量及质检判定准确性，做好质量监督，并记录好相关的巡检记录，如日期、供应单位、废钢品种、巡检参与人，判定结果情况等信息。通过巡检不仅对质检人员的判定结果进行评价，以提升质检人员的判定准确度，巩固提高质检水平能力，保障质检队伍的廉洁建设，也能在废钢入炉前进一步抽检，降低潜在的质量异常风险。

 

 

　　随着废钢的进厂量的增加，废钢品种及供应商均随之增加，对进厂验收环节带来巨大的挑战，质检人员判定的准确性和公平性显得至关重要，为此，统一验收标准刻不容缓。经质检人员共同努力下，收集了日常在验收过程中出现的质量异常的照片，特别是新引进的废钢品种，并根据照片异常情况，达成统一的判定意见，编制为质检图谱，根据异常严重情况，分不同等级的降级、扣杂处理，后续质检过程，遇到类似的质量情况，则依据图谱内容进行判定，做到“有法可依”。通过不断完善各废钢品种的验收标准，增加不合格废钢图片示例，不仅进一步规范了质检判定尺度。通过统计对比更新图谱前后三个月进厂废钢降级判定的差异情况，发现质检人员间的判定差异显著降低，有效降低人为客观因素差异，提高质检队伍的公正、廉洁。

 

 

　　废钢收得率是指在回收和再利用过程中，将原本需要废弃的废钢进行高温熔化处理后所获取的铁素的比重，是衡量回收利用效益的重要指标之一。收得率高低直接影响到回收利用的经济效益，而社会废钢共同特点是金属回收率不稳定，即使同一类型的废钢，如破碎料、刨花等，若存在锈蚀或人为掺杂情况，也将严重影响进厂收得率。

 

　　故针对料型复杂、尺寸较小或不规则的废钢，增设中频炉设备，通过将废钢加热熔化，获取各废钢品种的熔化收得率数据，同时，将冷却后的钢锭和渣进行成分检测，可进一步对废钢质量进行管控。其中，定义废钢收得率计算公式（1）、（2）如下：

 

　

 

　　收得率检测首先针对破碎料废钢，为优化收得率数据准确性，规范取样方法：由于破碎料废钢中杂质较多，在检测前，根据采购技术条件规定的最低尺寸要求，采用相应尺寸的筛子对破碎料废钢进行筛分，计算筛上物的比重ω,再将筛上物进行收得率试验，破碎料最终的收得率计算公式（3）如下：

 

　　废钢总收得率=废钢收得率×ω（3）

 

　　通过中频炉检测废钢收得率，同一批次检测三次，并均值作为该批次废钢收得率数据。采用收得率结果对该废钢进行相应的降级或扣杂等判定，可有效降低公司的经济损失。以破碎料为例，若检测收得率均值78%，采购技术条件要求80%收得率，铁素收得率低2%，若以不含税2000元/t破碎料废钢价格测算，预计损失50元/t，故通过计算含杂量进行扣杂处理，保障了生产质量，避免公司遭受经济损失。

 

　　如图1所示，通过中频炉设备，逐步推广至其他废钢品种，获取各废钢收得率数据，进一步修正废钢性价比，通过将成本和质量相结合，以实现极致成本。
 

 

 

　　使用端质量管控主要针对厂内循环回收利用的废钢，根据杂质元素（如硫、铬等含量）将不同产线回收的废钢，分类分场地管理，并根据冶炼不同钢种成分要求，将回收的废钢分批次使用，以减少生产冶炼过程中质量波动。

 

　　此外，建立使用端质量异常反馈机制，废钢进厂后，按废钢品种及供应商分区域存放，在生产使用过程中，发生产品质量异常情况，迅速追溯废钢源头，并追究相应供应单位的违约责任及经济损失赔偿。

 

 

　　废钢进厂质量优化管控是提升炼钢质量、降低生产成本、减少环境污染的重要途径。通过源头强化质量意识，提高供应门槛，增强供应单位的管控意识及可追溯意识；规范进厂验收标准，降低质检判定的差异，提高判定结果的公平公正，降低廉洁风险；厂内废钢分品种分供应单位堆积，助力质量异常时快速追溯。

 

　　通过中频炉系统检测废钢的收得率，促进废钢判定从定性向定量转变，制约供应端掺杂、造假的不良行为，不仅显著提升废钢进厂质量，同时降低对公司造成经济损失，此外可间接推进废钢市场的良性发展，有助于钢铁工业的可持续发展，只有通过不断改进管理的控制手段，废钢进厂质量管控将实现更加精细化、智能化的发展。

 

 

　　［1］梅亚光.基于机器视觉与LIBS技术的废钢智能分类研究［D］.北京：北京科技大学，2021.

 

　　［2］魏闰巍，贺东风，冯春松，胡正彪.转炉废钢收得率测定及影响因素分析［J］.中国科技论文在线精品论文，2019（5）：843-849.

 

　　［3］秦海涛.安钢废钢验收方法的创新与实践［J］.河南冶金，2020，28（3）：54-56.

 

　　［4］曾赞喜，胡贵平，王回堂.废钢检验方法改进［J］.南方金属，2007（1）：46-47+37.

 

　　［5］张宪芹，王菊，刘玉法.简述破碎废钢的管理和检验［J］.山东冶金，2011，33（6）：79-80.

 

　　［6］曾垚，邓深，刘川俊，等.转炉炼钢废钢质量控制［J］.冶金设备，2019（6）：79-80+66.

 

　　［7］林青林，黄志伟.废钢质量的分析［J］.冶金丛刊，2003（6）：37-39.

 

　　［8］江卫国.废钢质量对钢水微量元素的影响攻关［J］.福建冶金，2020，49（6）：15-18.

 

　　［9］何荣福，姚勇，叶鹏，等.外购废钢抽样计量称杂检验实践［J］.山东工业技术，2016（21）：43-44.