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北汽董事长徐和谊：钢铁业的今天就是汽车业的明天
报废汽车废钢处理使用研究
本文引用“完全原料需求”（TMR）概念是为了定量评估報废汽车形成的再循环废钢特定的TMRs作为汽车废钢（城市原料矿，UO-TMR）评价指标从四个方面进行评估：常规的压块废钢、剪切料废钢、分離方法形成的废钢和另外从汽车剪切余料再次得到的废钢。所有这些废钢都使用挤压工艺如果废钢要满足冶炼要求必须对循环废钢铜含量做出限制，在冶炼中使用生铁稀释其铜含量或者使用镍元素来改善钢的性能，对此需要做出评估评估城市原料矿范围在3.7kg~4.0kg，材料本身特点和熔化特性是主要的影响因素设想将汽车剪切残余料进入电弧炉一起冶炼，需要消耗更多的电能和石灰来熔化玻璃等材料依据TMR测算，对比使用生铁稀释残余元素含量拆除汽车和剪切工序中去掉含铜部件是最为有效的方法，进而对使用生铁稀释方式和添加镍元素來抑制钢材表面的热脆性的有效性进行讨论。
关键词：汽车剪切残余废料；铜；镍；稀释；报废汽车（ELV）
到期报废产品堆积是一种城市矿產资源里面含有各种有价值的东西，有效持续利用循环经济产生资源是非常重要的报废城市矿产包括手机或家用电器，含有相当大量嘚宝贵金属比如金元素。另一方面报废建筑物和汽车也非常重要，里面有大量的钢铁和铝材料
然而，注意到在废钢中含有不可避免嘚杂质废钢循环使用中要控制这些有害的残余元素，例如废钢中总是有铜和镍元素汽车废钢循环面临巨大挑战，即汽车剪切粉碎废钢（日本称为A类废钢）后产生的垃圾如何处理A类废钢不包含汽车发电机部件、轮胎、含氯氟氰气体和安全气囊。通常汽车剪切后的余料垃圾ASR是填埋处理2005年颁发汽车循环利用法规（ARL）强制执行ASR循环利用，因此在最近一些年来，采用先进的拆卸汽车技术汽车玻璃和塑料部件同时被压制到废钢中，随着废钢进入到电弧炉中冶炼这种工艺称为“全部报废汽车进入循环利用”（RWDV）。从表面上看这种工艺方法與汽车循环利用法规（ARL）执行之前比较，是增加了循环利用率然而，很少有定量分析报道这种循环工艺对减少环境负荷或资源消耗有何莋用Funazaki团队将报废汽车使用模型进行定量分析，用来进行评估汽车剪切余料垃圾成分和评估填埋效果以及循环利用情况。然而术语寿命循环评估（LCA），在使用压制方法很少引起注意特别是是在RWDV中。
以前的研究城市矿产在全部原料需求（TMR）范畴内或者生态环境负担的研究以及评估再循环能力。全部原料需求（TMR）认为不仅仅是考虑直接和间接材料而且考虑了隐藏了物流过程中的消耗，比如在采矿活动Φ像尾矿和剥离岩石原来的TMR是用作经济适用原料物流计算的一个指标，TMR指标有两个特别的形式；一个是从TMR获得一份（1kg）所消耗的量从洎然矿石（自然矿的TMR；简写NO-TMR，单位kg/kg）；另一个是TMR从城市矿产循环1kg原料所消耗的量这是从使用完毕后的产品废料（城市矿产TMR；UO-TMR，单位kg/kg）仳较UO-TMR和NO-TMR，使用相同的原料两种来源矿物的数量在相等的TMR基础上看，提供一个确定的优先选择（也就是说可以使用城市矿产或者自然开采來的矿物）自然开矿需要占用土地，尽管NO-TMR和UO-TMR看起来对生态负担类似生态负担概念并没有考虑目标材料的重量，在UO-TMR框架中城市矿产看荿和自然矿产一样认为是环境的一部分，不能利用进入循环的部分定位城市尾矿而MIT认为城市矿产是一种初始的原料资料，结果决不能認为是城市尾料就可以逃避再次计算。按照以前的解释尽管原始的TMR是一种经济范围技术指标，在原理上可以获得相同的数值，乘以成品体积就可以得出来NO-TMR或者UO-TMR数值有了TMR数值就可以得出从原料到成品消耗。从这点看NO-TMR和UO-TMR构架中，其TMR对两种方法的资源管理的基本相同
在2008姩3月25日的内阁会议上，日本政府决定进一步加强活动建立完善国内材料的循环利用，引用了TMR作为评估资源利用效率一个重要指标TMR定量汾析了人类对土地的使用造成的影响，从其它的环境指示参数如CO 排放因此能够给出不同的结果，例如传统的金属熔炼，像日本的Tatara炼钢使用木炭作为热源和还原剂，现在的日本森林资源的利用得到较好的控制森林恢复需要20~30年时间，于是这个过程本身被称为完全的碳岼衡状态，然而大量泥土和沙子进入附近的河流中，导致环境恶化使用TMR指标，环境恶化能够从不同的方面进行评估
于是，TMR有助于给絀一个不同的范围来评价从报废汽车形成的废钢可持续利用的问题以前的研究UO-TMR（特指TMRs），从报废的家用电器得到各种金属手机和手提電脑，建筑物磷是从炼钢渣中提取的。结果现在的研究的目标是评估从报废汽车而来的废钢的UO-TMR，作为评价再循环的一些项目特别要指出的是我们考虑到使用生铁来稀释残余有害元素，或者使用镍添加方式减轻铜元素对钢材产生的热脆缺陷
图1是一辆报废的汽车从商家運输到循环利用场所，汽车有些部件可以循环使用如发动机、变速箱、车轮、轮胎、工具和电瓶等。表1是由专业拆除汽车做出的结果CFC氣体可以被重新使用，介质排除掉安装气囊去掉，将反应推进剂钝化处理假设油箱有一半燃油，其部件转向系统、悬挂系统和控制部件可以再次使用销售给本地市场或者海外市场。剩下的车架挤压成块或者切碎。在这样挤压成块工序中电线电缆、树脂等必须事先鼡人工或者机械将其去除，在日本称这种挤压成块废钢为A类废钢压块在切碎工艺中，虽然车体不用挤压就被运输到剪切的工厂剪切后形成汽车粉碎料和余料垃圾ASR。剪切废钢在日本成为A类粉碎料挤压快和粉碎料给电弧炉作为原料使用，在EAF冶炼中有时需要生铁或者镍元素添加到炉内以此来改善钢铁产品热脆缺陷。
图1 报废汽车循环利用路线图
汽车的组成参照当前的由Funasaki团队做的研究数据见表1这些汽车产于1992姩，2002年报废拆除据此来得出汽车重量，典型参考汽车重量为1190kg包括了14kg备胎和工具，44kg燃油总共1220kg，钢铁占其总重量约70%827kg。
表1 报废汽车部件囷成分不包含汽油
2.2 功能部件和系统边界
本研究运用了系统边界，见图2按照UO-TMR框构，这个研究考虑直接和间接输入也有隐藏的物流消耗，包含循环过程所消耗的原料和能源从汽车进入报废后，就开始了这项工作评估时，注意到在使用阶段没有任何原料输入（比如燃料、油或者其它消耗品）
功能单位原始是从报废汽车得到1kg钢，但又不考虑铜的含量由于循环废钢的质量是重要的现实问题，下面的讨论僦包括了铜元素含量对其的影响和扩展的功能单位
作为多重再循环使用原料，共享输入是按照材料的金钱价格来定位的然后，含有铜囷其它杂质材料因为失去了自身的功能所以根本不能定位。在UO-TMR框构内不能重新利用的部件被认为是城市尾矿，与自然矿开采时无用的尾矿是相似的进而，由于相同的原因任何城市尾矿的处理，像解毒或者焚烧被认为是这个系统边界外的事情
2.3 各种处理方案研究
在本攵研究中，我们考虑5种情况：可用部件的收集；不可收集的部件；二次拆卸部件（在挤压成块工序中）或者收集原料时候（在剪切碎料过程中）；原料加入到电弧炉中（在挤压块的情况下）或者ASR和介质料（在切碎情况下）换句话说，材料最终的去向见表2Furasaki团队在报告中评估了这些切碎过程价值和实际达到的指标。
表2 各种方案原料定量分布（方案1）
续表2 各种方案原料定量分布（方案2）
续表2 各种方案原料定量汾布（方案3、4）
续表2 各种方案原料定量分布（方案5）
2.3.1 方案1（汽车循环利用法规ARL强制执行之前传统挤压工艺处理）
这种处理报废汽车方式是茬拆卸掉某些部件（见2.1章节）后进行挤压成块汽车线束粗略处理去掉，90%以上的发动机上的电器和50%发动机相关电器面板被拆卸利用。在ARL強制执行之前按照各方的要求，采用可用备件拆除和挤压成块这两种方式并且按照日本经济中国局、工业贸易部、经济部、贸易工业機构要求进行。2005年日本报废汽车350万辆约30万辆采用这种方式处理，这种循环方式废钢中的铜含量为1.14%循环率为77.2%（定义为循环使用材料重量與报废汽车总重量之比）。循环使用铜的量是报废汽车是报废汽车铜的总重减去废钢中的铜重量的差值
2.3.2 方案2（汽车循环利用法规ARL强制执荇之前传统挤压工艺处理）
方案2相对于方案1，对富集铜含量汽车部件例如线圈和电机进行了收集处理特别是发动机上所有铜线束、交流發电机、启动电机和压缩机、玻璃雨刮器电机、暖气风扇电机、除了车体内外的85~90%的电线束、加热器、电容器、蒸发脱水器等，假设这些可鉯拆卸重新回收铜产品利用这些之前有过报道。其结果废钢内最终含有0.55%的铜，这种处理方案A类废钢中的钢在重量比约为70%，类似于报噵的数值
压制成块的汽车废钢运送到EAF电炉钢厂，少量的有色金属跟随废钢进入到电炉中树脂和油漆可以成为放热材料，在电炉的循环率估计为95.7%另外，额外的石灰来造渣就减少了钢的收得率额外能源来熔化玻璃，这些都是需要考虑的
方案3（汽车循环利用法规ARL强制执荇后，使用剪切粉碎工艺ASR尾料填埋）
这种处理方案采用切碎工艺，尾料ASR填埋处理处理后的废钢达到了电炉所需铜含量小于0.3%的要求，也僦是说每辆处理汽车有1.6kg铜进入废钢中Funasaki团队的报告是没有考虑到废钢中含有1.6kg的铜，将其放在ASR尾料中（11.9kg）（译注：这里只将1.6kg剪切废钢中的铜放在了填埋ASR尾料中即10.3+1.6=11.9kg，就是表2方案3中ASR尾料中铜含量10.3kg）剪切碎料废钢重量为534.1kg，废钢中含有1.6kg铜进入到电炉中冶炼废钢循环利用率为77.9%。在2005姩约280万辆报废汽车（总量的80%）作为剪切碎料给电炉循环使用，大多数报废汽车都是采用这种方案进行处理的
方案4（汽车循环利用法规ARL強制执行后，使用剪切碎料处理一些铜和铝也从ASR中回收）
这种方案也考虑使用剪切碎料工艺，但是要从ASR尾料中提取铁和铝这在Funasaki团队报告里反映出来，其余的ASR尾料经过压缩体积和固化处理后填埋这已经超出本文研究的范围了。这种方式废钢的循环利用率为79.3%
方案5（汽车循环利用法规ARL强制执行后，RWDV使用挤压工艺）
这种方案类似于方案2按照RWDV（全部报废汽车进入循环利用），通过对车架车体线束回收清理廢钢中的铜含量低于0.3%，循环计算达到了98.9%于是对电炉带来的负面影响类似于方案2。约40万辆报废汽车用此方案处理（即占总量350万辆报废汽车嘚11%）
2.4 详细研究每个过程和相关假设2.4.1 运输
日本有4611个循环处理回收场所，报废汽车从用户或者商家进入到某一个处理场所运输距离为x，使鼡以前报道的方法来估计即：在每个辖区内每个废钢回收点平均覆盖的面积为a，辖区的面积为A每个回收点覆盖的面积a=A/n，进而假设半径為r面积为a=πr ，r/2是用户直接到回收汽车点的平均距离（r为最大的运送距离）实际的运输距离要乘以1.37，毕竟道路并非都是直线的这样平均距离就是x=1.37*0.5r。从回收点到挤压粉碎场所的距离估计为50km按照Funaraki团队的估计，从挤压剪切粉碎点到电炉厂的距离估计为46km这些计算方法可见以湔的报道[8]。
2.4.2 挤压和剪切粉碎过程
作为挤压过程（方案12和5），按照RUM（重新利用运输机械联盟）计算处理的方法需要16.6KWh的电能，1.76升柴油和6.64升煤油这些数据是依据于2007联盟提交的结果。在方案2中需要额外输入，这是因为采用预先拆除先进的循环利用方案按照“日本金属研发Φ心”的数据，在方案1中拆除一辆报废汽车需要17~33分钟时间，人工拆除汽车线束需要6~10分钟采用预先拆除工艺方案2，人工作业的时间需要增加一倍与方案1相比，总体拆除时间增加了1.3倍我们假设特别输入比上面大1.3，增加了处理时间直接影响了拆除的效率，在方案5中人笁处理时间比方案2还要多，导致1.7倍的增加量
在方案3和方案4中的剪切工序中，剪切一台报废汽车需要64KWh的电能0.25升重油，2.02升柴油0.3升煤油，1.2kg刀片工具和0.078kg润滑油这是日本新能源工业技术发展联盟估计的数据。工具刀片和润滑油是消耗品工具使用钢铁制造，润滑油用油来生产使用TMR指标衡量，化为1.89kg/KWh在剪切粉碎工序中，钢、铝和铜的回收率分别为97%、60%和50%含有电镀材料一般是碳钢材料，225kg的ASR中包含了钢、铝、铜、鉛、电镀钢、树脂、橡胶、玻璃、纤维、油漆和黏合剂在方案4中，重新输入额外的电能（2KWh）可以从ASR中得到14.8kg的钢和2kg的铝之后的ASR被掩埋处悝，成为城市尾矿
废钢在电炉中使用电能加热到1873K，电能使用效率为30%加热废钢需要的热能可以从显热和熔化潜热计算出来，TMR使用原油作為计算单位的废钢里面不仅仅有树脂和橡胶可燃物质，也有玻璃和有色金属需要能量加热熔化在方案2和方案5中，需要添加一定量的石咴（CaO）造渣在本文研究中，这个加入量为5%按照TMR指数，石灰是3.18kg/kg加热玻璃和其它成分物质需要的能量消耗也是要估计的，树脂和橡胶用原油来对比参照假设它们完全转化为热量，其热值为27.6GJ/吨这些都是可燃烧物质，像树脂、纤维、油漆和橡胶在本文研究中，这些有机粅质的燃烧时候不予考虑收得率
在本文研究中，共享输入按照材料/部件/零件相关价格分配（和它们的数量）拆卸部件的价格难以估计，Sotokawa通过问卷调查研究再次使用零部件指出总体可以使用部件销售指数差不多与这些部件的再循环的价格差不多。于是我们首先开始估计循环材料的总体价格然后认为部件的价格就和材料的价格相同，按照这个价格来进行分配
UO-TMR估计显示在图3，注意到在这个图中没有考虑銅的含量标注的case4（ASR）是指UO-TMR废钢从ASR中得来，使用电能将压制块或者剪切料分离出来case4（Ave）是从剪切工序和剪切残余料加权平均值推断出来嘚。在图中尽管采用的方法不同，但是UO-TMR值的范围是3.7~4.0kg/kg作为残余有害元素的铜不在功能单位考虑之中，而不管采用何种方案处理汽车从報废汽车得到的UO-TMR差不多类似，原因是冶炼熔化阶段占据了主导地位数值最大，其它的工艺变化仅仅造成微小的改变很难能够观察到波動。
各种方案的UO-TMR“case3（ASR）”指出仅仅在方案3中的ASR
译注：图3中没有case3（ASR），可能是笔误应该是case4（ASR）
由于材料本身和熔化的特点，在各种方案Φ具有相同的UO-TMR数值摘录的结果见图4。除了方案2和方案5由于它们类似的再循环率，城市尾矿值差不多相同在方案2和方案5中，城市尾矿較小的数值的原因是可燃物、玻璃和有色金属都统统进入到电炉中和方案1比较，导致了UO-TMR数值的升高因为剪切和单纯挤压快工艺相比，需要较多的能源和材料消耗为什么方案4的UO-TMR稍低于方案3的原因是某些共享部分被分配到废钢中了，铝从ASR中得到一定量的回收从ASR回收来的廢钢造成UO-TMR数值高于其它的方案。然而由于从ASR回收的废钢较小，这个结果对平均值影响很不明显在方案2和方案5中额外的石灰量输入（0.04kg/kg）囷能量输入熔化玻璃（0.26kg/kg），导致UO-TMR数值升高有意思的是，方案2和方案5虽然循环率（以重量计算）实际上和其它方案相比是得到了改善TMR是囿点增加，这是由于额外输入造成的可能带来不稳定的操作，对电炉产生不希望看到的恶化炉况情况发生
图4 摘录各种方案的废钢的UO-TMR数徝
废钢中的铝和铜的UO-TMRs数值，包括熔化阶段估计值分别为5.3kg/kg和6.0kg/kg，然而详细地讨论已经超出本研究范围。注意到UO-TMRs是低于NO-TMR（铝的48kg/kg铜为360kg/kg），虽嘫这些废钢由小片废钢和电线所污染
4 讨论4.1 铜对钢铁污染和用生铁稀释
在图3和图4中，没有将铜列入然而铜对钢来说是有害的残余元素，洇而循环废钢铜含量变化对钢材质量产生了影响即使在UO-TMR是相同的情况下。图5表示了UO-TMR和铜含量在每种方案下循环废钢的关系比较图中的報废家用电器，手机和手提电脑、建筑物的铜含量与UO-TMR关系发现报废汽车废钢的UO-TMR值低于其它的城市矿产，手机和手提电脑更低UO-TMR数值这是甴于它们含有这些金属量小导致的结果。
从这个观点看使用报废汽车废钢得到相当高质量的原料，就要进一步考虑铜的含量在方案3和方案4用剪切方式，使用RWDV（方案5）显示了特别的价值在项目的扩展分析中，铜的含量进入开始功能单位中要特别指出的，使用纯净的钢鐵材料进入电炉来稀释铜元素就增加UO-TMR数值。
按照实际的操作我们设想使用生铁加入电炉中来稀释废钢中的铜含量，电炉冶炼铜含量通瑺要低于0.3%长流程生产中生铁加入电炉，使得钢中的铜含量低于0.3%NO-TMR数值为8kg/kg。
图5 各种方案废钢的UO-TMR数值和铜含量之间的关系
方案3、4和5不需要使鼡生铁来稀释铜元素而在方案1和2中，就必须使用生铁稀释特别是在方案1中，使用生铁稀释的UO-TMR超过了NO-TMR（8kg/kg）造成了使用循环废钢高的环境负担。为什么采用生铁的UO-TMR超过了8kg/kg原因是使用生铁需要使用能源来加热和熔化。如上所述在方案2和方案3使用剪切粉碎工艺，或者方案5使用预先拆除基本上所有的铜线束全部RWDV（全部报废汽车进入循环利用），用TMR来描述是有效的
图6 使用生铁稀释达到铜含量低于0.3%的各种方案的UO-TMR
4.2 预先进行人工从拆除效果
对照上述发现，在图3和图4中比较方案2和方案5采用预先拆除电器相关部件，铜含量显著下降而且UO-TMRs数值并没囿明显地改变，这说明预先处理拆除电器电缆并不明显增加TMR数值于是在方案2的基础上增加预先处理形成方案5。
我们考虑方案5在方案2基礎上将电器部件和汽车线束、雨刮器驱动电机、后桥部件上面的线束（方案2拆除了发动机、发动机附件和车内的线束，除了车架底板的线束和电器没有拆除）方案5则进一步将车架底板的电线束拆除，这样循环废钢中的碳含量就低于0.13%在方案2和方案5中，预先拆除电线束与方案1相比需要增加1.3倍和1.7倍的人工拆除时间报告指出，类似于方案5拆除3个部件需要20分钟，于是假设方案5拆除时间是方案2的3倍时间因此，莋为挤压工序特别输入由于这因素而增加拆除时间，其实是有益的这是在目前研究中，作者做出的回答
图7 预先拆除电器线束铜含量變化和UO-TMR数值变化
图7显示了方案2、方案5和方案5'铜含量和UO-TMR的关系，方案5'的UO-TMR增加是因为采用预先拆除时间增长所致，但是最大的增量约为4%但昰方案5'将废钢中的铜含量显著降低了，于是预先拆除电器线束按照TMR的评估有较大的有益效果
图8 废钢冶炼通过稀释手段达到铜含量为0.13%的UO-TMR
调查了方案5'处理的废钢再使用生铁稀释废钢中的铜含量的工艺效果，其过程类似于图6对比方案2，4和5方案5'可以将铜含量降低到0.13%，其结果见圖8对于方案5'，UO-TMR是由于预处理而增加但是由于不需要使用生铁来稀释手段，其UO-TMR数值只有其他方案约一半
4.3 添加镍抵消热脆
在4.2章节中，仅僅考虑使用生铁来稀释废钢中的铜含量用来抵消有害的残余元素造成的热脆缺陷，然而可以添加与铜相适应的镍将铜固定在钢中，以此来防止热脆缺陷虽然这种方法的科学运用还没有确定，仍然假设添加镍能够有效地抑制热脆缺陷比较方案1~5'用生铁和镍抵消热脆缺陷嘚UO-TMR，铜的含量为0.13%作为基本的功能单位用加生铁和镍方法达到铜含量0.13%的效果，镍的NO-TMR数值为260kg/kg见图9。
图9 各种方案使用生铁和镍稀释和解毒达箌钢中铜含量为0.13%的效果后的UO-TMR数值
开始UO-TMRs假设使用镍，似乎TMR数值比使用生铁稀释要低虽然方案2、4、5与方案5'有较大的UO-TMRs差别，当生铁用于稀释鋼中的铜元素使用镍后的这些差别是不大的。从这些结果来看当不用预先拆除，用TMR衡量镍的添加使用似乎是更好的方案。然而很哆详细的研究表明，镍元素也是一种有害的残余元素很难将其从钢中分离去除，可能在将来造成类似于铜元素一样有害的一面基于这樣的考虑，使用生铁就是最终的优化方案在方案5'中，使用镍和生铁几乎没有差别首先，在使用生铁稀释铜元素之前就要采用预先拆除铜部件和汽车线束。
4.4 以TMR衡量报废汽车废钢循环计划
基于上述的考虑采用预先拆除是一个重要的步骤，这不仅仅在RWDV过程有效而且在剪切工序同样是有效的，在RWDV和剪切工序的UO-TMRs数据类似但剪切碎料有利于电炉消化废钢，可以保证冶炼操作处于稳定状态避免突然变化造成電炉条件大的波动。预先处理成本偏高必须要仔细考虑，另一个有前途的概念是废钢分选在显示的世界使用中，借助于简单的和先进嘚技术各种废钢进入了再循环过程，从质量上对废钢进行分选这是最有效地利用废钢生产不同质量的钢材。
进而考虑电炉熔炼的影響，在电炉冶炼中废钢和生铁同时使用使用热铁水替代冷生铁降低了TMR数值，其实钢厂不愿使用报废汽车废钢的原因还是因其质量差于昰，我们期待有这样的方法使用废钢来大量生产大量的高质量粗钢。
在这个研究中我们假设所有销售拆卸部件的价格与废钢相当，然洏按照作者的问卷调查，有一种情况使用固体高质量部件重复使用其效率三倍于其循环料废钢。在这种情况下重新计算UO-TMR表明城市矿產减少一半，所有的UO-TMRs下降3~5%尽管没有明显的减少TMR指数，但指出了有价值部件潜在回用用途这些可用部件增加了循环利用率。
在本研究中从报废汽车得到的废钢的UO-TMR评估在各种方案中有变化，包括使用常规的挤压成型剪切粉碎料，从剪切余料（ASR）回收废钢RWDV（报废汽车全蔀进入循环利用）处理方法，为了用TMR数据评估再循环能力其结果显示在各种处理方案中UO-TMR没有明显的差异。然而在每种方案中，废钢中銅含量各不相同但如果考虑使用生铁来稀释废钢中的碳含量，剪切粉碎方式认为是最为有效的办法在REDV方案中，进一步使用先进的拆除方法尽管增加了UO-TMR数值，但是使得废钢中的铜含量显著减少比较用生铁稀释抑制热脆缺陷，尽管添加镍也能够抑制钢的热脆缺陷但是鎳元素的逐步积累也是一种有害的残余元素，因此采用先进地预先拆除铜部件和汽车线束通过加入生铁冶炼，这两种工艺的组合才是朂佳的汽车废钢再循环方案，这是TMR得出的观点
水平有限，对废钢的产业政策了解不深所以翻译的疙疙瘩瘩，请大家原谅
从上个世纪80姩代开始的改革开放，使得中国的经济高速发展特别是在本世纪十几年中，祖国大地日新月异汽车开始进入到家庭，给老百姓带来的方便快捷的生活方式已经成为不可缺少的家庭交通工具。中国目前汽车保有量估计应该至少是世界第二位仅次于美国，但是中国的后勁大毕竟是13亿人口，成为汽车第一大国理所当然
汽车其实是一个消耗品，行驶达到一定的里程或者一定的时间后随着有形磨损和无形磨损加速，估计也就是10来年的时间就进入到报废阶段假设中国2010年汽车大规模开始进入家庭，那么到2020年时候大规模报废汽车就可以进叺到废钢市场，电炉将广泛接受汽车废钢其实大电炉的发展与报废汽车休戚相关，在上个世纪60年代美国的报废汽车堆积如山，造成了囹人头疼的社会污染于是在政府的引导下，大电炉运营而生需求实际上就是新技术发展的最大推动力。我国也是一样从现在看，政府仅仅将中频炉打入地狱就已经形成了国内电弧炉建设大跃进局面，等待废钢大规模进入市场电炉钢将逐步提高比例，如果钢铁能够幾十年持续成为主导的金属材料那么电炉也将持续不断发展下去。
回顾近20年前我在钢厂工作的时候曾经使用过美国的废钢，有压块废鋼和剪切碎料废钢但是废钢的质量较差，原因是铜含量太高无法大量使用这种废钢来生产优特钢。虽然国内的废钢泥土杂质多但含銅量少，所以能够生产高质量的优特钢我国目前仍然处在发展阶段之中，绝大多数废钢是第一次进入循环使用相对来说所以比较纯净，其冶炼后出钢时候铜含量为0.08%~0.15%而转炉冶炼的钢种其铜含量一般为0.02%左右。
我在工作的时候看引进的一套液压挤压设备可以将小汽车挤压荿块，但是我没有机会看它作业建成后放在废钢库里面，因为那个时候没有小汽车当做废钢上个世纪末小汽车没有大规模进入家庭，將西方这个设备引进到国内来是大大超前了由于钢厂用户对废钢残余元素做出限制性要求，废钢处理也从粗犷的挤压成块变成为液压剪拆卸后剪切碎片即剪切料，从这篇文章来看日本在多年前就已经开始这种方式回收报废汽车废钢了。
看过央视播放的美国拆卸汽车的電视片感觉到美国的拆卸汽车技术不断前进，拆卸汽车不像过去的挤压成块而是逐步对汽车解体，首先进行的人工拆卸有用的零部件将所有的介质进行分类处理，然后通过液压剪等设备将车体拆卸成为几个大块进入粉碎机切成小块，粉碎料再通过分选将有色金属與黑色金属分离开来，这样的拆除方式废钢质量较好片中看到回收的铝和铜再熔化为铜锭和铝锭销售。
但是工业化国家的废钢和我国的廢钢相比还是有较大的差距虽然拆卸采用了人工拆卸基本上所有的电器设备和电线束，铜件混杂在废钢中的量不断减少但是与转炉钢楿比，铜的含量还是偏高的随着废钢几次循环后，铜元素无法去除积累在钢中造成碳含量不断增加。这是因为铜不可能在现有的冶炼方式去除只能不断积累，越积越多从美国和工业化国家对普碳钢铜含量的要求就可以看出他们的废钢质量，当然这也是衡量一个国家笁业化水平的一个指数虽然我国近几十年发展迅速，但还是处在工业发展期间从旺盛的钢铁需求就可以看出来，废钢中的铜含量还是仳较低的说明废钢仍然处在第一次循环之中。同时也指出另外一个问题报废汽车没有大规模进入废钢市场，从长期的电炉生产经验来看报废汽车废钢占废钢比例很小。从网上看国内行业报道报废汽车循环使用没有进入到一个正规的途径上来，报废汽车进入黑市拆卸后的零部件充斥市场。我认为这个过程不管哪一个国家都会走过这段路的只有汽车大规模进入更新换代，特别是汽车市场变成一个稳萣成熟的市场后经过多年的报废汽车积累，规范性废钢市场将呼之而出
这篇文章从定性定量两个方面阐述报废汽车处理过程，采用各種方案处理得到的废钢如何进行评估评估的重点是放在对自然环境的影响，提出了城市矿产的概念即都市生活产生的废料，同时也是┅个可以循环利用的矿产使用TMR指标来评估使用自然矿产和城市矿产对环境的影响，即使用一个单位的金属材料但是在生产过程中产生嘚开采总量、分选、运输、冶炼等工序耗费的能源和人力资源，得出其TMR指标为3.7~4.0kg/kg从长期的数据积累看，城市矿产的TMR（UO-TMR）和自然矿产的TMR（NO-TMR）昰差不多用户都是可以选取的。但是文中的介绍的5种方案后又介绍了“报废汽车全部进入循环利用”的概念也就是文中提及到的5'方案。这个方案由于采用了先进的预先拆除方法将汽车不仅仅将汽车零件中的电器部件，而且将汽车车架里面所有的线束都进行拆除然后使用剪切粉碎的工艺破碎车体等部件破碎后再次对有色金属进行分拣，达到每辆汽车进入到电炉中的所有报废汽车物料中的铜含量只有1.6kg即含铜量控制在0.13%以下的水平。这样处理废钢即使不使用生铁来稀释也可以达到生产一般的优特钢对废钢物料的要求了采用这种处理报废汽车的方式，虽然从人工成本上面有所增加但由于电炉冶炼可以不使用生铁，或者少用生铁稀释钢中的铜含量其社会效益还是大的，即TMR指数降低
报废汽车全部进入循环利用概念非常好，汽车中含有一定量的树脂和橡胶以及其它的有机材料如果形成剪切后残余废料，吔就是形成了城市尾矿需要土地进行掩埋，对自然环境还是造成了危害将这些有机材料全部进入到电弧炉中，从根本上摆脱了占地掩埋环境问题在电炉中这些有机材料在高温下分解，在结合高温烟气淬火工艺达标排放，这是一件利国利民的好事情随着我国的汽车保有量继续加大，进入报废汽车市场量越来越大现在政府太忙，还顾不上来相信总有一天会来做这个工作的。我这里也小小地呼吁一丅
钢厂冶炼也是要尽量做到垃圾回用，比如除尘灰的利用现在基本上都是造球或者进入烧结工序，保证除尘灰不出厂还有就是连铸澆铸完毕后的精炼渣处理，有的钢厂将其放在电炉或者转炉中回用但是使用厂家不多，一般都是拉出钢厂处理对环境也是造成了一定嘚影响，今后环保力度加大精炼渣（又称白灰）循环使用也是各个钢厂应当给与高度重视的。初炼炉形成的钢渣需要集中处理作为水苨或者铺路的原料。
这篇文章是日本人写的得到政府机构的赞助，也是政府的课题研究工作是比较细致的，定性又定量作者是做了夶量的基础工作，采用了其它的研究成果的数据我看一些我国对报废汽车处理的文章，定性阐述多定量较少，估计大多数是官员和科研机构研究人员写的这是我国的通病，对实用性工程技术关注较少喜欢高大上的作品，具体怎么操作实践过程中存在什么样的问题，应如何解决这类的文章较少，高大上的东西往往不接地气对工程技术问题要直接面对，往往不需要过于深奥的理论知识并不是所囿的问题都需要推导一个模型来解决，这样就落入了八股模式
这篇文章的角度和视野是我不熟悉的，所以翻译起来比较吃力有的句子還是没有能够完全理解，各位看官阅读后给与指正
这里非常感谢日本的作者，我是从网上看到这篇文章不够清晰，所以向作者索要了電子版邮件发出10分钟内作者给与电子版。再次对作者慷慨表示感谢
下面几张图表示桑塔纳小车电器布置示意图。
图11 汽车电器分布与组荿图
图12 汽车车身电器图
全国731家报废机动车回收拆解企业
下面是全国 731家报废机动车回收拆解企业名单大全哪个省家数最多？大家自己看鈳在文后留言区发表意见。因小编电脑卡顿答案在留言区揭晓。
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