首钢长钢破碎废钢定量化检验标准及方法的研究与应用

王振飞 郭峰 贾利伟 陈刚

首钢长治钢铁有限公司 山西长治 046000

1 破碎废钢检验现状

废钢是一种载能节能、低碳环保、可循环使用的再生资源，在钢铁工业中扮演着着非常重要的角色目前国家颁布的涉及破碎废钢的标准为GB/T4223-2017废钢铁，该标准主要规定了破碎废钢分类方法、破碎料堆比重的检验方法以及危险物的检验规定，存在对破碎废钢综合质量界定标准不全面，涉及的堆比重测定方法操作复杂，不适合大批量进厂验收检验需求。目前还未建立规范的废钢回收体系，废钢回收尚处于中小散无序状态，而且缺乏先进的分拣设备，国产废钢质量参差不齐，特别是轻型破碎废钢杂质多、出钢率低。国内外尚无统一成熟破碎废钢验收标准及检验方法[1]。

首钢长钢公司积极响应国家绿色发展理念，鼓励优先使用废钢等绿色资源，同时由于长钢公司铁钢产能不匹配，也需要通过加大废钢使用，降低铁水比，为此近几年长钢公司连续开展“降低铁水比，提高钢产量”技术攻关活动，废钢使用量逐年增加，每年需求量50万吨以上，已成为长钢目前最主要的原料之一。为最大化提高废钢使用量，满足转炉装入条件，首钢长钢公司不断优化废钢结构，提高破碎废钢使用量，2019年破碎废钢使用量已占废钢总量近80%，破碎类废钢的质量直接关系到炼钢铁水比技术指标及炼钢工序成本费用，关系到公司整体效益。

由于破碎废钢国家标准GB/T4223-2017《废钢铁》无法满足首钢长钢公司进厂废钢验收需要，目前现首钢长钢公司破碎废钢的验收主要依据公司技术条件，依靠验收人员目测、手工挑拣等方式进行，由于人员素质差异、人为主观判定标准不一，破碎废钢验收存在检测随意性大、存在廉洁风险，同时由于手工操作，破碎废钢检验还存在劳动强度大、检验效率慢、存在粉尘危害影响职工身心健康问题。

2 破碎废钢定量化检验标准的建立

通过近两年首钢长钢公司进厂破碎废钢验收项目、实物综合质量、验收过程遇到的问题、操作过程及方法、进厂物流情况、炼钢使用效果反馈等进行综合分析，会同采购、使用部门结合国家标准要求，按照可量化、易操作的原则，提出破碎废钢验收指标项目建议，同时对提出的指标与炼钢使用效果的相关性进行分析，逐项提出验收标准建议[2]。

对提出的评价指标结合散装物料质量检验国家标准、行业标准，对其它散装物料质量检验方法在破碎废钢验收过程中的可行性进行评价分析，研究改进意见，提出新的测量方法建议，初步制定出破碎废钢评价指标测量方法，针对制定方法的有效性通过实验比对、使用效果分析的手段进行有效性评价，最终确定破碎废钢量化测量方法和检验标准：

进厂破碎料废钢卸车时或卸车后逐车采样。卸车过程采样时由检验人员分前后上下随机指定吸盘吸取两吊进行取样，每车取样量不少于15公斤；卸车后采样在卸车后形成的料堆中部经吸盘吸取1/3后，由吸盘取样，下部距离地面大于50mm，距表层大于100mm，测试取样量应不少于15公斤。为不影响卸车收料效率，将原先的每车粒度检测改为统一粒度抽取检测即：在当天全部废钢采样结束后，统一对各供户废钢进行粒度测试。每供户选取2车作为该批次的粒度测试样品约30kg，分别经过20mm、5mm、2mm三级方孔筛网的筛分，通过计算，最终得出＜5mm；5-20mm；＞20mm三个粒级的粒度比例。

2.1 破碎料厚度扣罚

（1）破碎料厚度≤2mm的比例≤5%时，不扣罚；

（2）破碎料厚度≤2mm的比例＞5%但≤10%时，按超标重量的80%扣罚；

（3）破碎料厚度≤2mm的比例＞10%但≤20%时，按超标部分重量的100%扣罚；

（4）破碎料厚度≤2mm的比例＞20%时，按超标部分重量的200%扣罚。

2.2 破碎料粒度扣罚

（1）破碎料粒度2-5mm，按相应重量的30%扣罚；

（2）破碎料粒度＜2mm的比例≤2%时，按相应重量的100%扣罚；

（3）破碎料粒度＜2mm比例＞2%但≤5%时，按相应重量的200%扣罚；

（4）破碎料粒度＜2mm＞5%时，按相应重量的10倍扣罚，扣完为止。

单车拉运的破碎料（中型）中含有非中型破碎料的废钢不超整车1．0%，超标部分扣罚相应重量。

破碎料废钢中彩钢瓦、油漆桶、易拉罐、花盒等超薄带油漆废钢不超整车1．0%，超标部分按3倍扣罚。

3 检验设备的制作与改进

根据新制定的检验标准用20mm、5mm、2mm三级方孔筛网，借鉴石子粒度筛分设备制作了三级直线筛设备。但是由于废钢外形不规则，直线筛震动较弱，筛分效果不理想。随后制作了震动筛设备。并在原振动筛的基础上，加以改造使其更加适合破碎料的不规则形状的筛分，最后通过对筛出不同粒度重量的称量计算出相应粒度的比例。并与手工筛分进行数据对比数据偏差＜0．1，筛分效果较好[3]。

4 结语

通过实施可量化破碎废钢检验方法，优化破碎废钢验收标准和细化破碎废钢扣罚体系，强化验收质量，在现有目测非量化评价扣罚体系基础上增加扣罚比例0．5%以上，按照2019年全年进厂破碎废钢约40万吨计算，为首钢长钢公司避免损失月400万元。可量化新标准实施后，进厂破碎料废钢杂质显著降低，尤其是＜5mm的掺杂、掺假情况更是几乎杜绝。有力地倒逼外购废钢的进厂质量，为炼钢生产供应、稳顺，降低铁水比提供了有力支撑。通过定制化制作配套检验设备，由机械筛分检验，取代原有人工手动筛分，减轻职工劳动强度保护职工职业健康，并且定量化检验标准后也使职工的廉洁从业风险大大降低。