作者：刘明华 主编
出版社：化学工业出版社
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废旧金属再生利用技术试读：
前言
随着科学技术的发展和生活水平的提高，人类对金属的消费量日趋增加，而原生金属资源的不可再生性，使人类将要面临严重的资源危机。再生金属行业是资源再生产业中最具代表性的行业之一，再生金属与生产同量的金属相比，具有节水、节煤、少排放固体废弃物和废气的环保优势。废旧金属资源的再生作为资源综合利用的重要组成部分，对于保证资源永续、减少环境污染、节省能源、提高经济效益具有重要的意义。我国每年都有大量的废旧金属随垃圾丢弃而没有被回收利用。鉴于此种情况，近年来废旧金属资源的回收利用得到了国家各级政府及科研人员广泛的重视，并且以投资少、消耗低、成本低等特点在国内得到了迅速发展。
为了促进再生金属行业的信息交流和技术合作，推广再生金属资源的应用技术，加速再生金属资源的循环利用，我们通过查阅历年来的相关研究成果，编写了这本《废旧金属再生利用技术》，以供读者参考。诚挚地希望本书的出版能够给相关从事废旧金属加工、物资回收和环境保护等工作的工程技术人员、科研人员和管理人员提供一定的指导作用，也可作为高等学校相关专业的本科生、研究生的教材或辅助教材。
本书为《再生资源科学与工程技术》丛书中的一分册。全书共分6章，第1章为绪论，主要介绍了金属材料的含义、分类及与资源环境的关系，废旧金属的来源与分类，废旧金属回收利用现状，以及循环经济的概念、原则、特征等内容；第2章～第5章，主要介绍了废钢铁的再生利用技术、废铜的再生利用技术、废铝的再生利用技术，以及其他废旧金属的再生利用技术；第6章主要介绍了超级冶炼厂、生命周期分析和工业生态园区等内容。本书内容丰富，图文并茂，具有较强的实用性和可操作性。
本书由刘明华主编，陈晓梅、郭佳、李莎等参与了部分图书内容的编写工作；全书最后由刘明华统稿、定稿。
本书在编写过程中参考了大量资料和许多学者的研究成果，在此对参考和引用资料的专家、学者表示真诚的谢意。
由于编者的专业水平和知识范围有限，虽已尽力，但疏漏和不妥之处仍在所难免，恳请广大读者和同仁不吝指正。编者2013年6月第1章 绪论1.1 金属材料概述1.1.1 金属材料的含义及分类
金属是指具有良好的导电性和导热性、有一定的强度和塑性并具有光泽的物质，如铁、铝和铜等。
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称，包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。合金是由一种金属与另一种（或几种）金属或非金属所组成的具有金属通性的材料。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。钢、生铁、铸铁、黄铜、青铜、白铜、硬铅等本质上都是合金。金属材料，尤其是钢铁材料（约占金属材料的90％），是现代化工业的基础，各种机器、设备、交通运输工具、火箭、卫星及人类的日常生活都离不开金属材料。
金属材料通常分为黑色金属有色金属和特种金属材料。（1）黑色金属
黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。（2）有色金属
有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。（3）特种金属材料
特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料，其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
按组成成分的不同，金属材料可分为纯金属材料和合金两大类。纯金属是由单种金属元素组成的物质，合金则是以一种金属元素为基础，与其他元素（一种或几种金属或非金属元素）组成的具有金属性质的物质。
按照金属材料加工程度的不同，可分为冶炼产品和加工产品两大类。冶炼产品是指经冶炼、浇铸而成的金属产品，如生铁、铁合金和各种有色纯金属锭块等，它们大多不能直接使用，而是用于配制合金或作为进一步加工的原料。加工产品是金属冶炼产品经压力加工制成的金属成材，如各种型材、棒材、板材、管材等，它可直接用于各种产品的制造。在金属材料管理工作中，冶炼产品通常指有色纯金属锭块，而加工产品是指有色成材。
金属材料的特征主要如下：a.具有金属光泽和颜色、良好的反射能力和不透明性；b.具有很高的强度和良好的延展性（塑性变形能力）；c.具有比一般非金属材料大得多的导电能力；d.具有磁、热、光等许多物理特性，作为电、磁、热、光等方面的功能材料，金属可以在很多领域里发挥作用；（4）表面工艺性能优良，在金属表面可进行各种装饰工艺以获得理想的质感。1.1.2 金属材料与资源环境
金属材料对环境的作用有利也有弊：有利的一面是金属材料推动着人类社会的物质文明；不利的一面是金属材料的生产和使用消耗大量的资源和能源，并可能给环境带来严重的污染和破坏。
金属材料的生产和使用过程中，会向环境排放大量的烟雾废气、废液、粉尘、矿渣等污染物，还会产生噪声污染、振动污染、化学污染、放射性物质污染、光污染等，这些污染会给生物、环境造成危害，甚至构成毁灭性的灾难（如动、植物绝种）。以黑色冶金生产为例，目前，我国钢铁生产排放的废水占工业废水总排放量的14.1％，废气占工业总排放量的30.0％，废水、废气污染排放量仅次于化工，居第二位。有色金属工业是以品位很低的矿产资源为对象进行提取、加工4的产业，年产500×10t的有色金属产品，所造成的以尾矿和废渣为主783的工业固体废弃物每年超过6×10t，尾矿总库容达10×10m。另外，有色金属生产过程中排放的二氧化硫、氟化氢、砷等废气，是有毒废气的源头之一。
我国自然资源相对匮乏，人均资源占有量仅排在世界第80位。资源短缺、浪费严重和生态恶化的状况，使得资源节约与综合利用，尤其是再生资源的开发利用显得越来越重要和紧迫。废旧金属是指冶金工业、金属加工工业或其他大量使用金属的工业丢弃的金属碎片、碎屑和锈蚀、报废的各种金属器物等。美国环保局确认，用从废家电中回收的废钢代替通过采矿、运输、冶炼得到的新钢材，可减少97％的矿废物，减少86％的空气污染、76％的水污染；减少40％的用水量，节约90％原材料，74％的能源。又如，1t随意搜集的电子板卡中，可分离出130kg铜、0.45kg黄金、19kg锡；1t旧手机费电池可以从中提炼100g黄金，而普通的含金矿石，每吨只能提取6g，多者不过几十克，可以说，旧手机是一种品位相当高的金矿石。在印刷电路板中，最多的金属是铜，此外还有金、铝、镍、铅、硅金属等，其中不乏稀有金属。
可见，通过废旧金属的回收利用，将大量社会生产和消费后废弃的资源再利用，既减少了对原生资源的开采，又节约了大量的能源，更有助于实现资源的永续利用。对此，世界发达国家相继出台了必要的法规政策，刺激废弃物循环利用。我国政府历来十分重视再生资源的回收利用，在我国制定的《中国21世纪议程》白皮书中，将“固体废弃物的无害化管理”列为第19章，这标志着我国再生资源开发利用事业有了明显的起步。原国家经贸委制定的《再生资源回收利用“十五”规划》，又把再生资源回收利用工作提高到了一个新的高水平的发展空间，为再生资源行业在21世纪的开端确立了发展方向。因此，大力开展再生资源的回收和利用，是提高资源利用率、保护环境、建立资源节约型经济和社会的重要途径之一，同时也是实施可持续发展战略和转变经济增长方式的必然要求。1.2 废旧金属的来源与分类1.2.1 废旧金属的来源
废旧金属的来源非常广泛：a.回收各种废旧钢材、废旧电线及废铝、铜、不锈钢等各种稀有金属；b.建筑工程方面处理报废的各种金属器械、机械设备和零件、电线等；c.八成新的工程机械，包括推土机、压路机、装载机、叉车、汽车吊、履带吊、轮胎吊；d.回收工艺设备，包括电缆、电瓶、电动机、机床及各种闲置积压物资；e.厨房设备，包括排烟机、不锈钢、工作台、蒸笼、电冰箱、冰柜、灶台等；f.制冷设备，包括各种废旧冷库、中央空调、窗机等空调；g.临时回收废旧锅炉、钢筋、管件、配电柜、电动工具等。1.2.2 废旧金属的分类
废旧金属的种类繁多，主要品种如下。（1）有色金属类
①铜：铜棒、铜条、铜阀门、铝塑管铜接头、PEX铜接头、各种型号铜管件、废旧铜线、铜丝、铜管、水箱、铜磨、铜削、各种紫黄铜。
②铝：铝锭、铝棒、各种型号的铝型材，废旧铝线、铝板、铝丝、铝盒、火塞铝、废旧杂料。
③铅：铅锭、废旧电瓶铅、电缆铅、废旧软硬铅、铅灰、锡灰。
④锌：锌锭、废旧锌片、件锌、锌渣、镀锌头。
⑤电机、变压器各种型号废旧电机、变压器、定子、转子以及国产、进口硅钢片。（2）黑色金属类
①锰铁中碳锰铁、高碳锰铁。
②硅铁铁和硅组成的铁合金作为合金元素。
③铬铁各种型号的高铬、中铬、低铬、微铬。
④稀土稀土镁及稀土硅。（3）其他金属类
①各种稀有、稀贵金属类钛铁、磷铁、钒铁、钼铁、镍板、锡、铋、锑等。
②各类金属合金：铝基轴承合金、锡基轴承合金、硅锰合金及硅钙合金。1.3 废旧金属回收利用现状
金属回收是指从废旧金属中分离出来的有用物质经过物理或机械加工成为再生利用的制品，是从回收、拆解到再生利用的一条产业链。美国和加拿大，因为是工业经济高度发达的国家，每年产生大量的废旧金属，除本国可直接重新利用外，一般都运往他国；而且该类废品可说是遍地皆有，特别是在一些大城市大量工业废旧金属，如工业下脚料的生产等，集中于重型工业生产地区。
日本是一个大量产生废金属的国家，但因其经济条件与美国不同，又有其不同特点。日本工业发达而土地狭小，资源匮乏，劳工费用极高，环保要求严格，因而日本工业生产的材料利用率极高。日本加工产生废旧金属的特点是，工业生产边脚料极其碎小，品种区分不规范，常常混杂堆放，不加分拣，质量不佳，几乎100％是低品质废料，相对而言，日常消耗性工业产品所产生的废五金所占比例较大，因而价格便宜。在日本本国，某些地区一些工业垃圾甚至不收费用，而且政府对废五金的出口还给予政策性的补贴，鼓励把大量废弃金属运出日本，一些出口商往往以工业垃圾形式用小型千吨散装船将工业垃圾运往中国等地。
近年来我国需要报废和回收处理的家用电器、废旧电脑、废旧汽车数量大幅度上升，但大多数上述废弃物资源被随意堆置和低级利用的情形比比皆是，这使得我国资源浪费和环境污染问题相当严重。目前，我国单位国民生产总值所消耗的矿物原料比发达国家高2～4倍；我国能源利用效率只有32％左右，比国际先进水平低10个百分点，单位国民生产总值能耗是发达国家的3～4倍。每年大约有500×4410t废钢铁、20×10t废有色金属等废旧物资没有回收利用。我国再生资源的回收利用率仅相当于世界先进水平的30％左右。因此，我国应建立健全再生物资回收利用方面的法规体系建设；有效的激励政策，完善的回收体系和合理的费用机制；开发技术和推广应用，建立循环经济技术支撑体系，促进资源的高效及循环利用。1.4 循环经济1.4.1 循环经济概念及其内涵
在社会生产活动中，从资源流程和经济增长对资源、环境影响的角度来看，增长方式存在着两种不同的模式。一种是传统增长模式，它以越来越高的强度把地球上的物质和能源开发出来，在生产加工和消费过程中又把产生的污染物和废弃物大量地排放到环境中去，对资源的利用常常是粗放型的和一次性的，通过把资源转换成一定的产品和相当数量的废物来获得经济的数量型增长。这种由“资源—产品—污染排放”所构成的物质单线流动的传统经济，导致了各类自然资源的短缺与枯竭，并酿成日益加剧的灾难性环境污染后果，危害着经济和社会的持续发展。另一种被称为循环经济的模式与此不同，它以生态学规律来指导人类社会的经济活动，要求把经济活动按照自然生态系统的结构，构建成一个“资源—产品—再生资源”的物质反复循环流动的过程，倡导一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展新模式。所谓循环经济，是指在经济发展中，遵循生态学规律，将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一体，把物质、能量进行梯次和闭路循环使用，实现废物减量化、资源化和无害化，使经济系统和生态系统的物质生态化循环利用，在环境方面表现为低污染排放甚至零污染排放的一种经济运行模式。循环经济认为，只有放错了地方的资源，没有真正的废物，它使整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或只产生很少的废物，表现为“两低两高”，即低消耗、低污染、高利用、高循环产出，使物质资源得到充分、合理的利用，把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度，从而在根本上消除长期以来环境与发展之间的尖锐冲突和矛盾。
循环经济是按照自然生态系统物质循环方式运转的经济运行模式，它要求用生态学规律来指导人类社会的经济活动，在生产和消费过程中形成一个“资源—产品—再生资源”的物质反复循环过程，在物质不断循环利用的基础上发展经济，使整个生产、经济和消费过程不产生或少产生废物。
循环经济的内涵如下。（1）循环经济的本质
循环经济的本质上是一种生态经济。循环经济是对物质闭环流动型经济的简称，以物质、能量梯次利用和闭路循环使用为特征，在环境方面表现为污染物低排放甚至零排放，是一种促进人与自然协调和谐的经济发展模式。它运用生态学规律把经济活动组织成一个反馈式循环流程，实现低开采、低消耗、低排放、高循环、高利用、高产出，以最大限度地利用进入系统的物质和能量，提高资源利用率；最大限度地减少污染物排放，提升经济运行质量和效率，并保护生态环境。循环经济是把经济活动按照自然生态系统的模式，组织成一个“资源—产品—再生资源”的物质反复循环流动的经济。在这种建立在物质不断循环利用基础上的经济运行中，不但物质资源得到循环利用、综合利用、充分利用，节能降耗，增加财富，而且整个经济系统在生产和消费的过程中不产生或者只产生很少的废弃物，维护和发展生态平衡，减少资源耗竭，使社会经济可持续发展。（2）循环经济的根源
循环经济的根源在于自然资源已成为制约人类社会发展的因素。经济学认为，资源存在着某种稀缺性，所以有“物以稀为贵”之说；同时，经济学还认为，人类社会发展需要最有效地配置资源，特别是稀缺资源，如何最有效、最合理地配置资源始终是人类面临的重大社会经济问题。人类社会生产资源包括自然资源、人力资源和工具技术资源。18世纪工业革命刚开始的时候，世界上的稀缺资源主要是人及其工具技术而不是自然资源，因此工业化的兴起就是要以机器武装人甚至替代人，从而提高劳动生产率。如何更有效地节省人力资源和提高机器工具技术水平，以便更大规模地利用自然资源，成为当时的主要矛盾。但是工业革命两百多年后的今天，随着人口的迅速增长和生产力水平的极大提高，稀缺的资源变化了。人力已不再是稀缺资源，工具技术也不再是稀缺资源，而过去曾经被认为大量存在、取之不竭的自然资源却变成了稀缺资源。并且这种变化的反差还有不断扩大的趋势，即一方面随着人口增长和技术进步，人类经济系统在日益扩大；另一方面由于大量开采、消耗自然资源和污染环境，自然资源系统日趋减小，自然资源更显稀缺。经济学的原理仍然是正确的，但是配置稀缺资源的主要矛盾变了。当今社会，一方面如何解决过剩劳动力的就业问题已成为全球主要矛盾，另一方面日趋衰减的自然资源则成为制约经济发展的要素，人类社会面临着因自然资源耗竭而终止发展的严重危机。因此，如何减少自然资源耗费和防治自然环境污染成为当今社会热议的话题，循环经济作为综合、循环利用自然资源与保护自然环境的经济模式和人类社会可持续发展的策略措施，非常必要和合理地出现在当今世界和未来社会的面前。（3）循环经济的核心
循环经济的核心是提高自然资源生产效率。从物质流动的形式看，传统经济的本质是一种不考虑自然资源生产效率的线性经济。在线性经济中，资源输入经济系统，经过生产过程转换成产品并排放出废物，产品被消费后也变成废弃物排放于自然环境中，因而导致了环境污染问题。这一过程是单通道的，表现为线性。在线性经济模式下，经济增长是以消耗自然资源为代价的，追求的是不断提高劳动生产率，即单位劳动耗费能推动多大的经济增长，这种增长主要是数量上的攀升，其结果是经济规模越大，资源消耗越多，生态环境越恶化。而循环经济作为一种资源闭路循环使用和梯次利用的经济活动模式，资源输入经济系统，经过生产过程中间转换，不但输出主产品，而且梯次输出副产品，而产品被消费后又变成再生资源，再生资源经过又一轮生产过程变为再生产品，如此循环反复的转换过程，使资源的各种成分得到综合利用、回收利用和充分利用，最终很少甚至没有废物排放于自然环境。在循环经济中，不但讲究劳动生产率，而且更加注重追求提高自然资源生产效率，即单位自然资源带来的经济发展。这种发展不只是数量增加，更重要的是质量提高，包括经济效益质量、生态效益质量和社会效益质量的全面提高，保障社会经济和生态环境的可持续发展。1.4.2 循环经济原则
循环经济要求以“3R”原则为经济活动的行为准则。所谓“3R”原则，即“减量化原则”、“再利用原则”和“再循环原则”。（1）减量化原则“减量化”是循环经济的第一法则。它要求以尽可能少的原料和能源投入来达到既定的生产目的或消费目的，从经济活动的源头就开始注重节约资源和减少污染，也被称为减物质化。换句话说，减量化原则要求经济增长具有持续性及与环境的相容性。人们必须在生产源头就充分考虑资源的替代与节省、提高资源的综合利用率、预防废弃物的产生，而不是将重点放在生产过程的末端治理上。减量化原则在生产过程中表现为产品生产的小型化和轻型化，产品包装的简单适用而不是豪华浪费，如制造轻型汽车替代重型汽车、采用可再生资源替代石油、煤炭等作为燃料等。在满足消费者需求的同时，又可以节省资源、能源，减少甚至消除汽车尾气排放量、降低尾气的治理费用、控制或缓解“温室效应”。减量化原则在消费中主要体现为适度消费、层次消费而不是过度消费。如改革产品的过度包装、淘汰一次性物品不仅可以减少对资源的浪费，同时也达到了减少废物产生和排放的目的。（2）再利用原则
再利用原则要求产品和包装物能够以初始形式被多次和反复使用，而不是一次性消费，从而避免产品过早地成为垃圾。同时，要求系列产品和相关产品零部件及包装物兼容配套，当产品更新换代时，零部件及包装物并不淘汰，可用于新一代产品及相关产品。如某些电脑制造商按照模块化方式正在把他们的电脑零部件设计成易于拆卸和再使用的模块，以积木方式组合其产品。再利用原则还要求制造商和消费者应尽量延长产品的使用期，而不是频繁地更新换代。（3）再循环原则
再循环原则要求生产出来的产品在完成其使用功能后重新变成可以利用的资源，而不是不可恢复的垃圾。按照循环经济的思想，生产者的责任应包括产品废弃后的回收和处理，因此，产品生产出来、销售出去对生产者来说仅仅是完成了一半的使命。再循环有两种情况：原级再循环和次级再循环。原级再循环即废弃物被用来生产同类的新产品，例如用废纸再生纸张、易拉罐再生易拉罐等；次级再循环即将废弃物转化为其他产品的原料。原级再循环在减少原材料消耗上面所达到的效率比次级再循环要高得多，是循环经济追求的理想境界。
从循环经济三个原则被人类利用的顺序上看，“减量化原则”出现的时间最晚。而从循环经济三个原则的作用来看，以预防为主的“减量化原则”则是最重要的法则。这是因为循环经济的根本目标是为了在经济流程中系统地避免和减少废物，而废物的再生利用只是减少废物最终处理量的方式之一，废物的再生利用在本质上仍是末端治理而不是源头预防，它虽然可以减少废弃物的最终处理量，但不一定能够减少经济过程中的物质流动速度及物质使用规模。1.4.3 循环经济特征
循环经济是一种科学的发展观，也是一种全新的经济发展模式，其特征主要体现在以下几个方面。（1）新的系统观
循环经济的系统是由人、自然资源和科学技术等要素构成的大系统，它要求人将自己作为这个系统的一部分来研究符合客观规律的经济原则。（2）新的经济观
循环经济观要求运用生态学规律来指导经济活动，经济增长要与生态环境的承载能力相适应。在生态系统中，经济活动超过生态环境承载能力的循环是恶性循环，而在生态环境承载能力之内的循环是良性循环，这样才能使经济与生态友好相处，协调发展。（3）新的价值观
循环经济观视自然为可利用的资源的同时，还认识到自然资源环境是人类赖以生存和发展的基础，也是维持良性循环的生态条件。因此，在考虑科学技术对自然的开发能力的同时，还要充分考虑到它对生态系统的修复能力；在考虑人对自然的征服能力的同时，更重视人与自然和谐相处的能力。（4）新的生产观
经济循环的生产观念一方面要充分考虑自然生态的承载能力，维持生态平衡；另一方面要做到使用自然资源和充分利用自然资源，通过综合利用、回收利用等措施循环使用自然资源，使单位资源创造出更多的社会财富而又不污染或最小程度地污染自然环境。（5）新的消费观
循环经济观提倡物质的适度消费、层次消费，在消费物质的同时考虑到废弃物的资源化，建立循环生产和消费的观念。同时要求国家通过税收和行政管理等手段，限制以不可再生资源为原料的一次性产品的生产与消费，以保护地球的稀缺资源，减少自然资源的耗竭，保障社会、经济可持续发展。1.4.4 生命周期评价
生命周期评价（LCA），又被称为“从摇篮到坟墓”分析（Cradle to grave analysis）或资源和环境轮廓分析（Resource and environmental profile analysis），是对某种产品或某项生产活动从原料开采、加工到最终处置的一种评价方法，并力图在源头预防和减少环境问题，而不是等问题出现后再去解决。
目前，生命周期评价的定义有多种提法，其中国际标准化组织（ISO）和国际环境毒理学和化学学会（SETAC）的定义最具权威性。
ISO的定义：汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个生命周期内的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法。
SETAC的定义：生命周期评价是一种对产品生产工艺以及活动对环境的压力进行评价的客观过程，它是通过对能量和物质的利用以及由此造成的环境废物排放进行识别和进行量化的过程。其目的在于评估能量和物质利用，以及废物排放对环境的影响，寻求改善环境影响的机会以及如何利用这种机会。评价贯穿于产品、工艺和活动的整个生命周期，包括原材料提取与加工、产品制造、运输以及销售，产品的使用、再利用和维护，废物循环和最终废物处理与处置。
生命周期评价有以下几个特点。（1）全过程评价
生命周期评价是与整个产品系统原材料的采集、加工、生产、包装、运输、消费和回用以及最终处置生命周期有关的环境负荷的分析过程。（2）系统性与量化
生命周期评价以系统的思维方式去研究产品或行为在整个生命周期中每一个环节中的所有资源消耗、废物产生及其环境的影响，定量评价这些能量和物质的使用以及排放废物对环境的影响，辨识和评价改善环境影响的机会。（3）注重产品的环境影响
生命周期评价强调分析产品或行为在生命周期各阶段对环境的影响，包括能源利用、土地占用及排放污染物等，最后以总量形式反映产品或行为的环境影响程度。生命周期评价注重研究系统在生态健康、人类健康和资源消耗领域内的环境影响。参考文献[1] 宋新书主编.环境工程材料及成形工艺.北京：中国环境科学出版社，2005.[2] 周永强等编著.制笔材料.北京：中国轻工业出版社，2007.[3] 任连海，田媛主编.城市典型固体废弃物资源化工程.北京：化学工业出版社，2009.[4] 崔兆杰，张凯编著.循环经济理论与方法.北京：科学出版社，2008.[5] 李为民主编.废弃物的循环利用.北京：化学工业出版社，2011.[6] 曹英耀，曹曙，李志坚编著.清洁生产理论与实务.广州：中山大学出版社，2009.[7] 陈文晖，鲁静著.产业规划研究与案例分析.北京：社会科学文献出版社，2010.第2章 废钢铁的再生利用技术2.1 废钢铁再生利用概况2.1.1 废钢铁再生利用的意义
钢铁，是铁与碳、硅、锰、磷、硫以及少量的其他元素所组成的合金。其中除铁外，碳的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金或黑金属。
钢铁材料是人类经济建设和日常生活中所使用的最重要的结构材料和产量最大的功能材料，是人类社会进步所依赖的重要物质基础。钢铁工业及其产品是国民经济发展的重要基础，是全面建设小康社会、发展国家现代化和加强国防现代化的保障性原材料。据产量统计，在全世界生产的所有金属材料中，钢铁占94.9％，铝占2.5％，铜占1％～3％，锌占0.7％，铅占0.5％，其他合计为0.1％，其中，居第2位的铝产量不过是钢铁产量的3％左右。因此，从金属材料的角度讲，可以说现代社会仍处于“钢铁时代”。我国钢铁的年产量大，消耗量多，每年产生的废钢铁多，对于废钢铁的处理、处置及其资源化利用引起社会的广泛重视。
废钢铁就是使用钢铁材料制成的各种工业设备、交通工具、农用机械、军用武器、生活用品等通过一定使用年限的报废品，或者由于技术进步而更新替代下来的淘汰品，以及这些产品在生产过程中切边切角及其废弃物。换句话说，失去原有使用价值的钢铁制品就是废钢铁。这些失去原有使用价值的废弃物并非绝对无用，仍然存在着价值和使用价值。通过广泛回收和加工整理，除部分用于手工业、维修业之外，绝大部分成为炼钢原料。而且这种原料具有循环利用功能，成为发展钢铁生产的基础资源。废钢铁的再生利用，对于节约资源能源、解决废钢铁处理处置问题有巨大的意义。
2.1.1.1 节约资源与环境保护优势（1）有利于减少资源和能源的消耗
目前炼钢是以铁矿石或是废钢铁为原料，由于生产工艺和技术的差异、废钢积蓄量以及政策鼓励等因素的影响，各国利用二者原料的比例各不相同。美国生产的钢材其使用的原料有60％来自于废钢铁，欧洲是40％，日本是25％。而我国钢的生产对铁矿石的依赖度偏高，生产的钢材其使用的原料90％来自于铁矿石，仅10％来自于废钢铁。如今我国钢铁的产量位居世界第一，2008年我国生产粗钢85.01×10t，我国每年铁矿石的消耗量极大。随着地球表壳资源的日益贫化，金属矿产资源已迅速枯竭。据专家估计，地球上金属矿产的开采只能维持100～300年，其中，铁矿石只能开采100～160年，而钛、铜、银的开采将不足50年。我国是矿产资源相对不足的国家，8已探明的铁矿总储量为530×10t左右，按目前的生产规模只可稳定供应约20年。而废钢铁是可再生资源，可无限循环使用，从炼钢→轧钢→钢材→制品→使用→报废→回炉炼钢→轧钢，每8～30年一个循环。用1t废钢铁炼钢，可节省2～3t铁矿石、焦炭500kg、石灰石300kg，可减少4～5t原生矿的开采量。
钢铁工业是消耗能源的大户，钢铁工业的能源消耗约占全国能耗总量的15％。我国的水、电、油等能源很紧张，节能是我国的国策。废钢铁由于已经实现了氧化物向金属的转化过程，其本身已经是一种化学能的载能体。钢铁生产从选矿、采矿、烧结、炼铁到炼钢、轧钢，70％以上的能源消耗主要集中在炼钢工序以前。用废钢铁炼钢，对废钢铁的处理主要是完成熔化过程所需的物理热增值，因此其过程能耗在理论上要比以铁矿石为原料低得多。利用废钢铁炼钢比用铁矿石炼钢可节省2/3的能源，节水2/5。用1t废钢铁就可以节约1t标准煤，可节能11.7GJ。
由此可见，对废钢铁进行再生利用不仅能减少矿产资源的开采，延长地球表壳矿产资源的使用寿命，还可以降低能耗，降低成本，提高经济效益。因此，废钢铁的利用引起了全社会的普遍重视，废钢铁也被形象地称为“第二矿业”。（2）有利于减少“三废”的排放
钢铁工业是重工业生产，从采矿到轧钢整个生产环节中会产生大量的废气、废水、废渣及其他废弃物，其中三废排放约占工业排放总量的14％～16％。废钢铁是一种载能的再生资源，用废钢铁炼钢比用铁矿石炼铁后再炼钢，可减少排放废气86％、废水76％、废渣97％，有利于清洁生产和排废减量化。
另一方面，废钢铁如果不进行有效回收利用，将会成为巨大的潜在环境污染源。大量锈蚀的钢铁废料任意堆置，不仅占用大面积土地，还会对土壤、水体、大气及生态环境造成严重的威胁。对废钢铁加以回收利用，可解决废钢铁处理处置的问题，变废为宝，减少土地占用，减少污染物排放，改善环境，增加社会效益。
因此，不管从节约资源、能源，还是从保护人类生存环境来说，废钢铁的回收利用都是非常必要的，是建设环境友好型、资源节约型社会的必由之路。
2.1.1.2 工程经济分析
在钢铁制造过程中，从炼钢工艺的角度分为“长流程”和“短流程”。
长流程：
短流程：废钢铁→炼钢→轧钢
目前，长流程一般是指转炉炼钢，原料以铁矿石为主，废钢铁为辅。短流程一般指电炉炼钢，原料以废钢铁为主，生铁为辅。
从原料来看，在可以预见的未来若干年内，世界上的废钢铁资源可以稳定供给，价格也基本不变。对2008年进行测算，我国全年钢87产量为5×10t，全年废钢铁总需求量为7.2×10t，国内废钢铁资源量78为7.082×10t。据分析，2010年我国的废钢铁社会积蓄量达20×10t7左右，产出量约为8.1×10t，扣除钢铁企业自产废钢铁中的废次材外销，铸造业、设备业对废钢的需求和小电炉对废钢铁资源的消耗等因7素，全年废钢铁资源缺口约为1.0×10t。在国内废钢资源一时不能自给自足的情况下，废钢铁的远洋运输也比铁矿石有优势。因为铁矿石运输往往需要大型或超大型远洋矿船和深水港的配合，在我国有时还要求有庞大的铁路运输能力与之配合，不仅基础设施投资巨大，而且由于铁矿石中含有大量无价值脉石一起进入运输过程增加了有效运输费用，炼钢成本很高，而废钢铁运输则不存在上述问题。预计我国在10年之后能逐步进入废钢铁高产期。
从能源消耗、成本分析来看，电炉流程比常规转炉流程的能耗要低50％左右，在能源日益短缺的今天，废钢铁电炉流程的炼钢成本显然要比转炉流程低得多。对操作成本进行比较，1986年美国巴尼特（Barnett）等曾有过计算，以线材为例，典型的美国钢铁联合企业每1t线材成本为399美元，而废钢铁电炉短流程钢厂则仅需244美元。另外，短流程钢厂普遍与其产品的最终用户市场相邻近，而大型钢铁联合企业则为解决大批量的原料问题不得不依赖于重要的原料港口或原料供应地，因此从生产成本来看，废钢铁电炉短流程同样存在明显的优势。
从劳动生产率的角度看，一流的现代化转炉流程的钢铁联合企业的生产率为600～800t/（人·a），而以大型电炉为主体的现代化短流程企业的生产率已达到1000～3000t/（人·a）。
从投资角度看，建设高炉-转炉联合企业年产能力每1t钢需要投资大约1000～1500美元，而电炉流程仅需500～800美元。另外，建设电炉钢厂占地面积小，速度快，资金回收期短。与转炉炼钢厂相比，电炉炼钢厂投资就可节省1/4～1/3，占地面积减少1/2～3/5，建设周期可由4年缩短到1～1.5年。相比之下，电炉流程的社会、经济环境要比转炉常规流程宽松一些，这也是世界上电炉流程迅速发展的重要原因。2.1.2 废钢铁的来源
废钢铁按其产生的来源可以划分为两大类：一类是社会上各行各业因报废折旧产生的废钢铁，即折旧性废钢铁；另一类是在各种生产过程中产生的废钢铁，即生产性废钢铁。
2.1.2.1 折旧性废钢铁
折旧，是各种钢铁制品（如机械设备、车辆、船只、容器、家用电器、铁路、公路运输系统以及武器等）在使用过程中，由于损耗形成的那部分逐渐折减的价值。当折减为零时，就需报废，而报废后就成为废钢铁。
钢铁制品报废分为三种情况：a.对超过设计寿命，已无使用价值的设备进行报废，此为正常报废；b.由于设备机器的技术经济指标落后，在其设计寿命为未到，但其技术寿命已到尽头，需采取报废；c.如果使用新设备其耗用的成本费低于使用旧设备，应当更新设备，此为经济寿命（经济寿命是从成本观点上研究设备更新的最佳周期），经济寿命达到尽头而不得不采取报废。
折旧性废钢铁按产生的社会行业划分，可分为工业、农业、建筑、汽车、铁路、船业、矿山、军用、民用等。其来源特点如表2-1所列。表2-1 折旧性废钢铁的来源与特点
一般而言，钢制品的折旧期都较长，如机械设备12～15年，汽车10～15年，建筑、桥梁50～100年，火车、轮船10年，一般制品15年，因此折旧废钢又称“长期废钢”。而折旧钢铁一般占总的废钢产生量的25％～35％。在数量上，折旧废钢量远大于加工废钢量所以，在研究废钢资源问题时要特别重视折旧废钢。
2.1.2.2 生产性废钢铁
生产性废钢铁分为两部分。一部分是自产废钢，这是各钢铁企业自产的返回废钢铁，是钢铁企业内部各个生产单元，诸如车间、分厂在炼铁、炼钢、轧钢和铸造等工序产生的残铁、废坯、切头、切尾、切边、残次材、废品、下脚料等废料，故也称“返回废钢”或“内部废钢”。不同工序产生的废钢见表2-2。表2-2 不同工序产生的废钢
这部分的废钢铁占废钢产生量的30％～40％左右。生产性废钢铁质量好，杂质含量少，化学成分已知，是理想的炼钢原料。另外，有些特殊钢厂的返回废钢中含有有价值的合金元素，如不锈钢中含有Cr、Ni，高速钢中含有Cr、Mo、W、V等。使用这种返回废钢，可节省昂贵的铁合金。此类废钢通常只是在本企业内部循环利用，几乎不进入市场流通。近20年来，由于炼钢厂普遍采用转炉（电炉）和连铸工艺，加上各个行业的技术进步和对节能降耗降低成本的要求，冶炼工艺大有改进，冶金企业中的金属收得率与轧钢成材率不断提高，自产返回废钢铁减少，致使自产废钢量有不断下降的趋势。
另一部分的生产性废钢铁来源于机械加工生产，也成为“工业废钢”，是各个使用钢材制造终端使用商品的边角余料，这部分废钢铁通过市场交易回到钢铁企业进行再次冶铁，约占废钢铁回收总量的20％～25％。机械加工生产下来的“五要”是钢铁屑末、切头、切尾、边角余料、加工废件等。这类废钢机械加工生产，钢材消耗量大，由于生产工艺不同，钢材的利用率也不一样，普通碳素钢材利用率较高，而合金钢材利用率较低。例如，用以制造军用器械、常规武器的钢材一般利用率在50％左右；用以生产轴承的钢材利用率在38％～45％之间；高速工具钢利用率在40％～55％之间；航空用高温合金钢材利用率约为23％。我国机械加工行业钢材平均利用率在70％～75％。2.1.3 废钢铁的分类及用途
废钢铁回收来源不同，品种繁多，包括碳素废钢、合金废钢、轻薄料、钢渣、钢屑以及各种废铸铁。不同成分与规格的废钢铁对电炉炼钢的作用不同，因此要对废钢铁进行合理分类。按照其使用方式可分为熔炼用废钢铁和非熔炼用废钢铁。熔炼用废钢铁指的是不能按原用途使用且必须作为熔炼回收使用的钢铁碎料及钢铁制品；非熔炼用废钢铁是指不能按原用途，又不作为熔炼回收和轧制钢材使用而改作他用的钢铁制品，下文所述的为熔炼用废钢铁。按照废钢铁的化学成分，在检验过程中把废钢铁分为废铁和废钢两大类。
2.1.3.1 废铁
现行中华人民共和国国家标准GB 4223—2004《废钢铁》规定，废铁的碳含量一般大于2.0％，熔炼用废铁分为优质废铁、普通废铁、合金废铁、高炉添加料4个品种。铁屑冷压块的密度不小于33000kg/m。在运输和卸货时，散落的铁屑不大于批量的5％，压块应满足脱落试验。各品种熔炼用废铁的成分、尺寸类别要求如表2-3所列。表2-3 熔炼用废铁的化学成分、尺寸类别
废铁由于含碳量高，甚至硫、磷含量也高，根据碳在铸铁中存在的形式及处理的方法不同，废铁又可分为灰口废铁，白口废铁，合金废铁，高硫、高磷废铁，球墨铸铁，可锻铸铁，废铁屑，渣铁等。不同类型的废铁，在回收利用上应有所区别，在冶炼配料时应当区别配入。因此，在废铁的回收利用上需掌握不同类型废铁性质和用途。（1）灰口废铁
灰口废铁是目前使用最多的一种铸铁，碳大部分或全部以片状石墨形式存在，其端口呈暗灰色。其铸造性能好，不仅流动性高，而且冷却时收缩量比钢小。因此，凡是无法锻造的零件，如壳体零件、变速箱外壳、离合器外壳、进排气支管等都可采用铸铁制造。有些灰口铸铁的基体是珠光体，加上铸铁中有石墨存在，有利于润滑及储油；此类灰口铸铁具有较好的耐磨性，常用来制造活塞环、汽缸套、曲轴、轴瓦等。另外，铸铁中的石墨能迅速将机械的振动吸收，能避免机械因长期受振动而损坏，可用于制造各种仪器座、机床床身等。（2）白口铸铁
白口铸铁的碳全部以渗碳体形式存在，其端口呈亮白色。白口铸铁中由于存在着大量的渗碳体，因而其性能硬而脆，很难进行各种加工。白口铸铁除少量用于耐磨铸件，如轧辊表面、车轮轮缘外其他方面很少使用。（3）球墨铸铁
球墨铸铁的碳大部分或全部以球状石墨存在。为了促进生铁中碳呈球状石墨结晶，在球墨铸铁生产时会加入0.2％～0.8％的球化剂，如纯镁、镍镁、铜镁等合金和0.3％～1％的球化剂硅铁或硅钙合金。球墨铸铁保留了灰口铸铁的优点，同时兼具钢的优点，除延伸率和韧性稍低外，基本上与钢差不多，而球墨铸铁的耐磨性、刚性、防震性均比锻钢好，且成本相当于锻钢的1/4。此类铸铁主要用来制备各种轴、曲轴和齿轮。（4）可锻铸铁
可锻铸铁是由白口铸铁经长时间石墨化退火而获得的一种具有团絮状石墨的铸铁（可锻铸铁实际上并不能锻造），分为黑心可锻铸铁（铁素体基体）、白心可锻铸铁（珠光体基体）。可锻铸铁通常用于汽车和各种机械中形状复杂、冲击强度较高的小铸件。（5）蠕墨铸铁
蠕墨铸铁是近些年来发展起来的一种新型铸铁，是在高碳、低硫、低磷的铁水中加入蠕化剂（镁钛合金、稀土镁钛合金、稀土镁钙合金）经处理后，获得的石墨形态介于片状和球状之间，似蠕虫状石墨的铸铁。蠕墨铸铁性能介于灰口铁和球墨铸铁。（6）合金铸铁
在铸铁中加入一定的合金元素使其具有某些特殊性能。如加入铜、钼、锰、磷等元素可生产耐磨铸铁；加入硅、铝、铬等合金元素形成耐热铸铁；加入硅、铝、铬、镍、铜等合金元素生产耐蚀铸铁。
各类铸铁的常见用途见表2-4。表2-4 各类铸铁的常见用途
2.1.3.2 废钢
国家标准GB 4223—2004《废钢铁》划分，废钢的碳含量一般小于2.0％，硫含量、磷含量均不大于0.050％。熔炼用废钢按化学成分分为非合金废钢、低合金废钢和合金废钢。非合金废钢中残余元素应符合以下要求：镍、铬、铜质量分数不大于0.30％，除锰、硅元素外，其他残余元素质量分数总和不大于0.60％。熔炼用废钢按其外形尺寸和单位重量分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、统料型废钢、轻料型废钢，如表2-5所列。非合金废钢、低合金废钢分类参照GB/T 13304《钢分类》的规定。表2-5 熔炼用废钢分类
钢除了具有强度高、韧性好外，还具有许多优良的加工性能和特殊性能，如不锈、耐酸、耐腐蚀、耐高温等。根据废钢的化学成分和用途进行简单的分类，可分为废铸钢、废碳素钢、废合金钢，其中废碳素钢又分为碳素结构钢和碳素工具钢；废合金钢分为废合金结构钢、废合金工具钢、废特殊钢和废低合金钢。其用途分类见表2-6。表2-6 废钢常见用途分类表2.1.4 废钢铁再生利用流程
废钢铁的来源甚广，其性质各不相同，在废钢铁回收利用时，对于大型的设备，如废汽车、报废船舶等需进行拆解；对于无需再拆解的废钢铁，通过品质检验和鉴别进行人工分选；聚类后的废钢铁其性质较均一，可利用不同的再生利用技术进行再生，成为各类的钢制品；钢制品报废后又成为废钢铁，再度进行循环再生，其流程见图2-1。图2-1 废钢铁的再生利用流程2.2 废钢铁的品质检验
无论是国家标准还是企业标准，都是以废钢铁的外形尺寸、单重、厚度为主要检验对象，然而废钢铁来源渠道广而杂，形状各异，单纯依据外形尺寸、单重、厚度检验费钢铁，难免有些挂一漏万，这里对废钢铁品质检验进行几点说明和介绍。
①品质是指能够以优化的价格买到满足买方使用用途的商品，主要由满足炼钢的用途、能连续供应、能以优化价格购得和钢水收得率与购买价格比优化四个要素组成。
②将废钢铁品质按化学性能和物理性能来分，可分为：a.物理性质，如污秽、外观、尺寸、重量、密度等；b.化学性能，如成分、是否含有无害元素、有色金属、是否混有含碳高的机铁等，即废钢铁中的杂质及危险品（详见表2-7）。表2-7 废钢铁含的杂质及危害
③进行品质检验，要遵守依据标准、满足炼钢、优化成本、鼓励送料的四项原则。2.2.1 废钢铁检验的要求
废钢铁检验，是钢铁企业炼钢生产前第一个控制质量的关卡，废钢铁的品质好坏直接影响炼钢最终产品的质量及企业生产成本。
2.2.1.1 一般要求
为满足电路的冶炼工艺、钢水质量要求、技术经济指标和安全操作等对废钢铁一般做如下要求。
①废钢铁应清洁，保证少锈少油污，尽量干燥不潮湿。含锈、油污过多及潮湿状态会增加钢中的含氢量，严重时会降低钢和合金的收得率。
②废钢铁中不应有土渣、泥沙、炉渣、耐火材料、水泥、石头、砖块、橡胶等不导电物，因为它们会降低炉料的导电性能，延长熔化时间，严重时会折断电极；并会降低炉渣碱度，影响氧化期去磷效果以及侵蚀炉衬。同时还会增加造渣灰石的消耗，增加电耗，降低收得率及生产率。
③废钢铁化学成分应基本明确，如把废铁、废钢分开，把合金钢、废合金钢分开，要限制硫、磷含量。
④废钢铁中不得混有铝（Al）、锡（Sn）、砷（As）、锌（Zn）、铜（Cu）、铅（Pb）等有色金属。这些元素在冶炼过程中难以去除，不但会影响钢的纯净度和质量，甚至使钢变成废品，而且会造成电炉炉体的损坏。这些元素会恶化技术经济指标。
⑤废钢铁中不得混有密封容器、易燃物、爆炸物、有毒物和放射性物质，密封容器、易燃物、爆炸物在冶炼中会造成安全事故，有毒物和放射性物质除了会造成安全事故外，严重时还会对社会产生危害。
⑥废钢铁要有适宜的块度和外形尺寸。块度太大装料时易砸坏炉体，同时熔化时在炉内易塌料，砸坏电极。尺度过大，还会给配料造成困难。另外，大块废钢铁在炉内熔化缓慢，会增加电耗，延长周期。
2.2.1.2 国家废钢铁标准的技术要求、检验项目、方法及运输要求（1）国家废钢铁标准的技术要求
①废钢铁必须分类。
②废钢铁的单件外形尺寸不大于1500mm，单件质量部大于1500kg。
③对于单件表面有锈蚀的废钢铁，其每面附着的铁锈厚度不大于单件厚度的10％。
④废钢铁内不会混有铁合金、有害物；非合金废钢、低合金废钢不应混有合金废钢和废铁；合金废钢内不应混有非合金钢、低合金钢和废铁。废铁内不应混有废钢。
⑤废钢铁表面和器件、打包件内部不应存在泥块、水泥、黏砂、油污以及珐琅等。
⑥废钢铁中禁止混有炸弹、炮弹等爆炸性武器弹药及其他易燃易爆物品。禁止混有两端封闭的管状物、封闭器皿等物品。禁止混有橡胶和塑料制品。
⑦废钢铁中不应有成套的机器设备及结构件，成套的机械设备及结构件必须拆解且压碎或压扁成不可复原状。各种形状的容器（罐筒等）应全部从轴向割开。机械部件容器（发动机、齿轮箱等）应清除易燃品和润滑剂的残余物。
⑧废钢铁中禁止混有其浸出液中有害物质浓度超过GB 5085.3中鉴别标准值的有害废物。
⑨废钢铁中禁止混有浸出液中超过GB5085.1中鉴别标准值即pH值不小于12.5或不大于2.0的夹杂物。
⑩废钢铁中禁止混有多氯联苯含量超过GB13015控制标准值的有害物。钢铁中曾经盛装液体和半固体化学物质的容器、管道及其碎片，必须清洗干净。废钢铁中不应混有下列有害物：a.医药废物、废药品、医疗临床废物；b.农药和除草剂废物、含木材防腐剂废物；c.废乳化剂、有机溶剂废物；d.精（蒸）馏残渣、焚烧处置残渣；e.感光材料废物；f.铍、六价铬、砷、硒、镉、碲、锑、汞、铊、铅及其化合物的废物，含氟、氰、酚化合物的废物；g.石棉废物；h.厨房废物、卫生间废物等。废钢铁中禁止夹杂放射性废物。
废钢铁的放射性污染按以下要求控制：a.废钢铁的外照射贯穿辐射剂量率不能高于0.46μSv/h；b.废钢铁的α表面放射性污染水平检测2值不能超过0.04Bq/cm，β表面放射性污染水平检测值不能超过20.4Bq/cm；c.废钢铁中放射性核素比活度禁止超过GB16487.6的规定。废钢铁各检验批中非金属夹杂物（不含非金属有害废物）的总重量，不应超过该验批质量的千分之五。废旧武器由供方做技术性的安全检查后按有关规定处理。非熔炼用废钢铁使用后，其制品的性能指标满足有关标准的规定，且不应对公众人身安全、财产、环保等造成隐患或危害。（2）检验项目与检验方法
①检验项目 包括：a.单件的外形尺寸、重量和厚度的抽样检验；b.夹杂物及清洁性的检验；c.有害物及放射性物质的检验；d.硫、磷、铬、镍、钼、钨、锰、铜等化学元素的抽查检验；e.打包件的脱落试验；f.废钢铁中其他项目的检验，根据到货批的实际情况，进行抽查。
②检验方法 主要包括：a.检验所需样品的取样方法由供需双方协商确定；b.本标准技术要求⑧的检验按GB 5085.3的规定进行；c.本标准技术要求⑨的检验按GB 5085.1的规定进行；d.本标准技术要求的检验，按GB 13015的规定进行；e.本标准技术要求的检验，按SN 0570的规定进行；f.废钢样品的制样按GB/T 222—1984的规定进行，废铁样品的制样按GB/T 719的规定进行，化学分析按附录A规定的或通用方法进行，但仲裁分析时应按附录A有关规定进行；g.对废钢铁的种类、清洁性、夹杂物、外形尺寸、单件质量等项目，使用衡器、卷尺等检验手段或其他检测手段进行测定。h.打包件（压块）的脱落试验，在一个验收批中随机抽取5块打包件（压块），打包件（压块）从高于金属板或水泥板1.5m处落下3次（自由落体），此时打包件（压块）不应有大于其质量10％的脱落物。
验收规则：a.需方可对每批废钢铁进行抽查验收，可将一个交货批分成多个检验批进行验收；b.每个检验批应由同一型号、类别以及同一钢组或牌号（合金钢）废钢铁组成；c.各交货批废钢铁验收后，应扣除夹杂物、铁锈等杂质的质量。（3）运输和质量证明书
①发运装车（船）时，每车厢（船舱、集装箱）一般只允许装载同一型号（类别）、同一钢组（合金钢）的废钢铁。为补足车厢（船舱、集装箱）载重时，也可装两个以上型号（类别）钢组的废钢铁，但应隔离，做出明确标识，不应混放。
②废钢铁交货时，每个交货批必须附有质量证明书，进口废钢铁需同时附有放射性检验证明书。质量证明书中应注明：供方名称、废钢铁的型号类别、每批重量，合金废钢还需注明钢组以及相应的化学成分等。2.2.2 废钢铁的检验方法
目前，废钢铁的检验手段主要有理化和仪器检验、感官和经验检验、比较检验鉴别和火花检验鉴别。理化和仪器检验，主要是应用化学分析法和光谱分析法，借助仪器及设备等进行检验，这种方法比较准确，可用于检验和区分各种钢铁材料和产品的化学成分，但由于该法需要专用设备、仪器以及熟练的操作人员，其使用较为有限。目前，全国的废钢铁经营者和钢铁企业在对废钢铁进行质量检验大多数还是凭工作经验面采用简便的感官、经验鉴别和火花鉴别法。
2.2.2.1 感官和经验检验
感官鉴别是经验鉴别法中的一种，它是通过人的手、眼、耳等感觉器官，对废钢铁的形态、色泽、音响、软硬程度等进行察看和触觉，从而达到正确区分废钢铁种类的目的。
由于鉴别与评价较多依赖于检验人员的经验、个性状态、情感因素、管理教育及责任心等，此方法存在较大的波动性。但由于目前理化检验技术发展的局限性以及废钢铁质量检验的多样性，感官鉴别现在仍是废钢铁质量检验的主要方式。（1）外形鉴别
从外形上来看，废钢和废钢铁有明显的区别，主要在于其生产方法和制品的品种不同钢有塑性，延展性，大多数是经过轧制、锻造和冲压成各种形状的制品，如各种板材、管材、型材、线材（钢丝）等。钢具有良好的机械加工性能，组织细密。因而，一般钢制品的表面光洁、平滑，无砂眼、无气孔。钢还具有良好的焊接性能，从这一点上可以判别出，凡是用焊接方法加工的零部件、结构件等都是废钢。
铸钢和铸铁的外形也有较大的差异，铸钢件绝大部分是经过机械加工的设备零部件，未加工的表面则粗糙不平。新铸钢件表面带有黄色大粒毛砂，浇冒口处留有气割或是凿铲的痕迹，表面比铸铁件粗糙。铸铁件表面虽粗糙但较平滑，多带砂眼，新铸铁件表面带有黑砂浇冒口处留有敲断碴。铸铁件又分灰口铸铁和白口铸铁以及可锻铸铁等。从外形和铸件的品种上看，灰口铸铁件多数是经过车、铣、钻等机械加工的。许多品种的零部件，如机床床身、变速箱壳，电机壳、汽车、拖拉机缸体、柴油机体、轴承座、皮带轮、槽轮、暖气片阀体等都是灰口铸铁件。白口铸铁件，由于硬而脆，多数都是不经机械加工，直接铸成使用的，如犁铧、铁锅、炉具、铸铁管、球磨机钢球等。可锻铸铁，它是由白口铸铁经长时间退火而得到的。名为可锻铸铁实际是不可锻的，一些形状复杂，要求一定强度和韧性的零部件，如汽车、拖拉机后桥壳、轮毂，刹车脚踏板、管板于、台虎钳、弯头、三通、管箍、活节等都是可锻铸铁件。
根据上述外形特征，可以初步把废钢和废铁分开，鉴别出来灰口铸铁、白口铸铁和可锻铸铁，但有些制品，既有钢制的也有铸铁制的如齿轮、轧辊等，单从外形很难辨出，这就需要与其他鉴别方法相结合来鉴别。（2）色泽、音响鉴别
各种钢铁的化学成分，机械性能不同，其色泽和音响也不相同。钢的表面一般呈黑灰色，略带浮锈即成黑棕色，断口质地细密，呈灰白色，有光泽，敲击时声音清脆，尾音较长。工业纯铁断口呈青灰色，光泽较暗，敲击时声音似钢，但较闷，尾音较短。灰口铸铁表面饱满，气孔很少，断口较粗糙，呈颗粒状，颜色灰黑，敲击时声音低哑、发闷，无尾声。白口铸铁表画有凹形收缩、较粗糙、多气孔，断口呈白色，敲击有“叮叮”的尖声，尾音短。
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