当前，全球部分国家和钢铁行业都认为尽可能多地使用国内废钢有利于降低碳排放，然而废钢的循环利用也面临着一些问题。首先，在一个国家内部使用更多的废钢可能不会对全球碳排放产生显著影响。其次，虽然在全球范围内无需因为废钢的残余元素含量较高而限制其使用，但在国家层面，情况可能大不相同。本文论述了不同国家基于不同的钢铁生产流程对废钢有害元素容许值存在不同，提出加强废钢贸易，促进废钢流动，从全球角度来讲有利于促进钢铁行业的脱碳。

由于回收废钢具有经济性，并且易于回收，因此废钢是世界上回收率最高的材料，几乎已经被完全回收，而且这一趋势将会持续下去。随着越来越多的废钢被使用，其对钢铁行业的脱碳进程将作出重要贡献。然而，随着废钢产生量的增加以及其在钢铁生产中所占比例的上升，废钢对钢铁生产的一些负面影响引发业内担忧，主要是废钢的质量问题。

(相关资料图)

废钢中含有的几种残余元素将会限制其使用，其中铜就是一个重要的元素，因为铜在炼钢过程中无法被去除，并且会对钢的性能产生不利影响。废钢中的铜通常来自电机绕组和电缆，它们夹带在废钢回收过程中，这是有些折旧废钢不被利用的原因之一。预计到2050年，折旧废钢占废钢总量的比例将增加，因此废钢中的铜含量也将增加。然而，未来未经进一步处理的废钢是否可以直接使用，其用量是否会受到限制，这一点还尚不清楚。

出于对钢铁市场的长期展望，有研究机构已经开始探索废钢供应量增加对整个钢铁系统中铜含量的影响，以了解钢铁中的铜阈值是否会被突破，并得出了一些初步结论。

折旧废钢数量的增加威胁到废钢在钢铁脱碳中的作用

废钢大致分为三种不同类型，即自产废钢、加工废钢和折旧废钢。自产废钢是由钢厂在钢铁生产过程中产生，并立即回收并应用到生产中；加工废钢是由钢材用户产生，与制造和使用过程中的损失有关，也可被迅速回收；折旧废钢是当钢铁应用和产品达到其使用寿命时（对于主要基础设施或建筑物来说可能为40-50年）产生的废钢，主要来自建筑和土木工程。研究表明，废钢产生量与约20年前的钢铁消耗量直接相关。

自产废钢和加工废钢相对不含有害杂质，但即使存在残余元素，其含量通常也很准确，这使得它们更易于使用，对钢铁制造商来说也更有价值。

折旧废钢则可能混入许多其它元素和非金属杂质，含量较高而且不确定，取决于收集和加工的来源和复杂程度。这使得折旧废钢在炼钢过程中难以管理且成本高，而且有可能会导致产品质量不合格而返工。折旧废钢目前占废钢总供应量的50%以上，因此对整体废钢质量有重大影响，根据有关研究机构的估算，随着更多折旧废钢的产生，到2050年这一比例将上升到70%左右，而随着折旧废钢在废钢总量中所占比例的增加，废钢质量的不确定性相应增加，并且由于使用废钢生产的钢材占比也将越来越大，钢材质量下降将成为一个更大的问题。

废钢的使用不应该受到废钢质量恶化的抑制

为了研究废钢质量的影响，有机构对到2050年废钢和钢铁生产过程中铜的含量进行了研究。考虑到2050年预计生产的钢材数量和类型，全球范围内存在可以容忍的最大铜含量如图中的蓝线所示，该数量基于不同钢铁产品类型和产量的最大容许铜含量水平。黑线显示了根据废钢的产生量对每年通过废钢进入炼钢系统的铜含量的预期。这一结果基于两个假设，即通过炼铁路线进入钢铁系统的铜可以忽略不计，并且废钢处理（即去除铜）能力在一段时间内没有显著变化。

图1表明，在全球范围内，到2050年，在铜的积累问题方面，废钢的使用不应该受到限制，尽管铜含量在该时期末开始上升至接近阈值。如前文所述，该数据基于铜去除的处理能力没有变化的假设，因此代表了最坏的情况。

废钢贸易支持钢铁脱碳

尽管在全球层面似乎对废钢的使用没有限制，但在国家或地区层面上情况可能大不相同。有些国家建议应最大限度地利用本国废钢以减少国内排放量。图2显示了与上述相同的研究结论，但针对的是欧盟27国和英国。

在欧盟27国和英国，产生的废钢中的铜含量高于该地区生产的钢材中容许的铜含量最高水平。这是因为作为一个更成熟的经济体，与钢铁产量相比，欧洲产生的废钢量更高。虽然在2030年至2040年期间，由于之前的全球金融危机后钢铁消费量下降导致废钢水平降低，这种情况有所改善，但随着预测的钢铁产量下降，从2042年起情况将再次恶化。因此，即使欧盟想消耗掉其所有废钢，最大限度地减少钢铁行业的排放量，如果不进行大量额外的废钢加工以去除铜，它也无法做到这一点。

这一结果对希望使用更多国内产生的废钢来减少碳排放的企业和国家产生了影响。如果没有额外的加工处理，就不可能实施这样的战略。因此，对于欧盟等国家或地区而言，任何涉及使用全部国内废钢的战略都必须包括进一步废钢处理的规定。从成本或技术角度来看，所需的废钢处理水平是否可行，也是需要考虑和解决的问题。

相反，像印度这样的钢铁需求不断增长的国家，有很大空间使用更多的废钢，因为钢铁中铜的可容许水平远高于目前国内可用废钢中所含的铜的水平，与钢铁产量相比，印度废钢数量较低。这些差异将成为未来废钢贸易的主要驱动力。

废钢贸易是最大限度地实现脱碳的最佳方式

在全球范围内，到2050年，废钢的使用似乎不会因为有害元素（尤其是铜）含量的增加而受到限制。然而，只有当废钢贸易允许将不同质量的废钢分配到可以最有效利用它们的地方时，才会保证废钢被合理的回收利用，并最大限度地发挥其对脱碳的作用。对废钢贸易的任何限制都将抑制废钢的充分利用，减少其对脱碳的贡献，在实施额外加工的情况下导致更高的成本。

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