钢中的残余元素
宋朝琦1,赵海涛1，2,汪水泽1，2，毛新平1，2（1.北京科技大学碳中和研究院；2.辽宁材料实验室钢铁再生技术研究所）
摘要： 钢铁行业作为国民经济的支柱产业，在碳中和背景下，降低其能耗和碳排放迫在眉睫。废钢是具有低碳属性的铁素资源，其产量逐年增加，使用废钢是快速实现降碳的有效途径。然而，废钢中的残余元素问题显著制约了废钢的高质化利用。系统分析了钢中残余元素及其对组织性能的影响，结合残余元素的化学冶金特征，将残余元素分为3 大类，分别为含量较高的Cu、Cr、Ni、Mo，易偏析偏聚的As、Sn、Sb、Bi 和杂质元素N、S。在此基础上分析了不同国家、企业和种类废钢中的残余元素含量特征，调研了2000—2024 年国内外废钢中残余元素的最大含量，结合国内电炉流程钢铁企业的实测数据，明确了废钢中主要残余元素的最大含量范围，并介绍了主要残余元素的作用机制，为废钢高质化利用提供依据。
关键词： 碳中和； 废钢； 电炉炼钢； 化学冶金； 残余元素； 循环富集； 组织性能； 高质化
目录介绍
1 钢中的残余元素及其对组织性能的影响
1.1 钢中的残余元素
1.2 残余元素对钢的组织性能的影响
2 残余元素的化学冶金特征
2.1 氧化势
2.2 氧化反应热力学
2.3 冶炼过程残余元素的赋存状态
3 主要残余元素的确定
3.1 含量较高的过渡金属元素（Cu、Cr、Ni、Mo）
3.2 易偏析偏聚元素（As、Sn、Sb、Bi）
3.3 杂质元素（N、S）
4 主要残余元素含量的确定
4.1 不同国家总体情况
4.2 不同企业总体情况
4.3 不同种类废钢
4.4 国内外废钢中残余元素含量（2000—2024年）
5 主要残余元素作用机制
5.1 过渡族金属元素
5.1.1 Cu
5.1.2 Cr
5.1.3 Ni
5.1.4 Mo
5.2 易偏析偏聚元素
5.2.1 As
5.2.2 Sn
5.2.3 Sb
5.2.4 Bi
5.3 杂质元素
5.3.1 N
5.3.2 S
6 结论
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