1 报废汽车废钢铁回收利用的背景及意义

钢铁行业是我国碳排放量最高的制造行业，目前我国钢铁行业仍以碳排放强度高的长流程为主，消耗的煤、焦炭等能源占总能耗的90%，能源结构明显高碳化，2020年钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的15%左右。在双碳背景下，充分利用废钢资源，提高废钢比，将有效降低能源消耗和二氧化碳排放，废钢回收利用成为钢铁行业节能减排主要路径之一。

废钢铁作为可再生资源，可无限循环使用，废钢铁炼钢相比铁矿石炼钢，每回用1吨废钢铁可减少1～2吨铁矿石开采和4～5吨原生矿开采，相较于长流程炼钢，可节能60%，节水40%。实现废钢铁的有效回收利用，不仅能够节约能源，还能减少二氧化碳及固体废物的排放，有助于钢铁工业节能降耗。我国作为世界上最大的钢铁生产国和出口国，发展“绿色钢铁”是实现钢铁行业转型升级的重要一环。

从报废汽车的回收材料构成占比来看，其中约70%由钢铁组成，约10%由铜、铝等有色金属组成，约15%由塑料、玻璃等非金属材料组成，其余5%为其他材料。根据调研，2020年重庆市报废汽车数量约15万辆，按照每辆车平均重量2吨计算，报废汽车年产生废铁21万吨，可见报废汽车废铁产量十分可观。回收报废汽车中的废钢铁资源，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措施之一。

2 报废汽车废钢铁回收、处理工艺

2.1 汽车废钢铁拆解处理工艺流程

目前市场上报废汽车回收拆解的典型工艺流程为：废旧汽车首先进行预处理（放净油料、拆除易燃易爆零部件）、经拆卸、分类后，重要部件送至第三方单位再制造，作为金属材料回收的材料经机械处理后，钢铁送至炼钢厂冶炼、铸铁送至铸造厂，有色金属送至相应的冶炼炉。当前金属材料机械处理的方法有剪切、打包、压扁和粉碎等。

剪切：用废钢剪断机将废钢剪断，以便运输和冶炼。

打包：用金属打包机将驾驶室在常温下挤压成长方形包块。

压扁:用压扁机将废旧汽车压扁，使之便于运输剪切或粉碎。

粉碎：用粉碎机将被挤压在一起的汽车残骸用锤击方式撕成适合冶炼厂冶炼的小块。

图1汽车回收典型流程图

2.2废钢铁冶炼工艺介绍

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），而废钢铁回收冶炼即是采用短流程炼钢方式。

长流炼钢工艺为：从炼钢原燃料（如烧结矿、球团矿、焦碳等)准备开始，原料入高炉经还原冶炼得到液态铁水，经铁水预处理（如脱硫、脱硅、脱碳）进入顶底复吹氧气转炉，经吹炼去除杂质，将钢水倒入钢包中，经二次精炼（如RH、LF、VD等）使钢水纯洁化，然后钢水经凝固成型（连铸）成为钢坯，再经轧制工序最后成为钢材。短流程炼钢工艺为：将回收再利用的废钢经破碎、分选加工后，经预热加入到电弧炉中，电弧炉利用电能做能源熔化废钢，去除杂质（如磷、硫）后出钢，再经二次精炼（如LF/VD）获得合格钢水，后续工序同长流程工艺。两种工艺流程图如下：

图2长流程炼钢和短流程炼钢工艺对比图

通过分析图2 长流程和短流程炼钢工艺对比图可知，短流程炼钢相比于长流程炼钢，省去了原材料处理、高炉炼铁水工序。根据相关资料显示，省去的工序能耗约占长流程炼钢能耗的60%、占长流程炼钢水消耗量的40%，因此，通过回收废铁炼钢与传统炼钢方式相比可节能60%、节水40%。可见回收汽车废铁对于实现资源综合利用，对于目前提倡的节能减排和碳达峰碳中和工作具有重要意义。

3 重庆市报废汽车废钢铁回收利用情况

经调研，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《废钢铁加工行业准入条件》企业名单，目前重庆市符合《废钢铁加工行业准入条件》企业名单有12家，另有2家公司正在申报过程中，14家企业设计总产能为608.98万吨/年；另一类是钢铁冶炼加工企业，包括重庆钢铁（集团）有限责任公司、重庆足航钢铁有限公司和重庆永航钢铁集团有限公司3家钢铁钢加工企业，设计总产能为1011万吨/年，其中废钢铁冶炼产能为271万吨/年。

按每辆汽车平均重量为2吨，汽车报废后产生的废钢占比70%计算，2021年重庆市报废拆解废钢产生量为21万吨，远低于废钢处理加工企业设计产能。根据预测，2030年重庆市报废汽车拆解量将超过20万辆，届时汽车废钢铁回收利用行业总产值将接近20亿元。

4 存在的问题

1）管理比较粗放，目前重庆市大部分汽车回收企业做的仅仅是汽车回收拆解的工作，工艺技术较为简单，难以吸引高水平人才参与其中，员工整体素质不高。导致企业整体管理不够科学，难以实现精细化拆解，更缺少零部件再制造、电池梯级利用等创新技术的研发力量。

2）拆解工艺较为落后，距离精细化拆解仍有一定差距。目前大部分企业都未区分特殊钢和钢板，将铁制部件统一剪切、打包、压扁、粉碎后送至炼钢企业，即完成废铁回用过程。由于特殊钢与钢板成分不同，简单将各种钢铁混合回收是对优质钢材的浪费，也增加了炼钢企业的成本。

3）报废汽车拆解企业铁制部件处理手段单一，缺乏再制造生产工序，对于发动机、变速箱等具有再制造潜力的部件，真正流入有资质的再制造公司的不足10%，大部分作为废铁买给炼钢企业，这是对能源、资源的一种浪费。

4）目前国内炼钢行业短流程炼钢占比不到10%，回收的钢铁很大一部分应用于长流程炼钢，难以展现废钢铁回收炼钢节能、污染物排放量少的优势。

5、结论及建议

目前报废汽车回收拆解企业亟需引进先进拆解工艺，在拆解阶段根据钢材种类、是否可以再制造等分类依据进行精细拆解，之后将可再制造的部件交由第三方单位处理，不可再制造的废钢铁则分类交由炼钢企业回收利用。重庆市废钢铁加工企业和钢铁冶炼企业产能较大，可满足报废汽车废钢铁回收利用要求，炼钢企业可根据企业实际情况引进短流炼钢工艺。