袁野

摘 要：鋼鐵是人類使用最多的金屬材料，鋼鐵工業(yè)被稱為現(xiàn)代工業(yè)的脊梁。我國作為一個(gè)發(fā)展大國，每年對(duì)于鋼鐵的需求都是極為龐大的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年生產(chǎn)的粗鋼產(chǎn)量超過五億噸。然而在鋼鐵生產(chǎn)的過程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生二次資源。結(jié)合我國為數(shù)巨大的鋼鐵產(chǎn)量，在其中發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的效益也就顯得十分可觀。

關(guān)鍵詞：鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì) 粉末冶金技術(shù) 應(yīng)用

1粉末冶金技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)的意義

1.1提升資源利用率

粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)︿撹F冶煉產(chǎn)業(yè)造成諸多積極影響，而其中最為直接的便是提高資源的利用效率。顧名思義，粉末冶金多的原材料是粉末，而冶金主要對(duì)象則是金屬，所以，在其冶煉過程中需要使用到大量的金屬粉末[5]。

一般而言，如無特殊需求，鋼鐵企業(yè)不會(huì)刻意的制取金屬粉末進(jìn)行冶煉。但在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中，經(jīng)過一定的工藝流程之后，往往會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)一部分的含金屬粉末，這些粉末，無疑可以通過粉末冶金技術(shù)進(jìn)行二次加工，而不至于被當(dāng)作工業(yè)垃圾處理導(dǎo)致資源浪費(fèi)。

1.2提升經(jīng)濟(jì)效益

鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)備受政府和企業(yè)推崇的原因還在于其經(jīng)濟(jì)效益，我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大，因此而產(chǎn)生的金屬粉末總量也極為龐大，通過粉末冶金技術(shù)的二次加工，可以在一定程度上減少其在原材料方面的投入，并且由此而生產(chǎn)出的鋼鐵數(shù)量也不在少數(shù)，另外，從某種方面來說，這也可以減少企業(yè)在粉末處理方面投入的費(fèi)用，由此，在增收減支共同影響下所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也就不言而喻了。

1.3提高環(huán)境效益

提及工業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境問題，人們總是思維定式一般的想起鋼鐵產(chǎn)業(yè)。無可否認(rèn)，鋼鐵行業(yè)的存在確實(shí)加劇了某些環(huán)境污染，但經(jīng)過一系列的整改之后，這種狀況已經(jīng)得到了明顯的改善。

然而，節(jié)能減排依然是鋼鐵行業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)，粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用也正可以對(duì)這一狀況進(jìn)行適應(yīng)。

粉末冶金技術(shù)較之傳統(tǒng)的冶金技術(shù)，因其工藝方面的優(yōu)越性，所以在生產(chǎn)時(shí)金屬使用量和損耗將會(huì)大大減少。而這也就使得冶煉效率提高，能耗減少，間接的減少了鋼鐵產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中造成的環(huán)境污染。

2粉末冶金技術(shù)在鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用

2.1含鐵粉末產(chǎn)生的環(huán)節(jié)

粉末冶金在鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用的前提是有效的制取含鐵粉末，所以，必須對(duì)鋼鐵生產(chǎn)流程中各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的二次資源生產(chǎn)量進(jìn)行了解，以求實(shí)現(xiàn)高效制取含鐵粉末。通過筆者對(duì)鋼鐵廠生產(chǎn)實(shí)踐的了解，可以發(fā)現(xiàn)二次資源的主要類型為煉鋼鐵皮和污泥粗顆粒等。

基于此，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)可以對(duì)制取工作進(jìn)行優(yōu)化，以此提高生產(chǎn)效率。

2.2制取鐵粉的方式和要求

根據(jù)上文，可以認(rèn)識(shí)到含鐵粉末的主產(chǎn)生過程 ；然而，光對(duì)其產(chǎn)生有所了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在粉末冶煉之前，必須將其進(jìn)行收集。以下將介紹一些比較成熟的粉末收集方法，以求在實(shí)踐生產(chǎn)中有所裨益。

2.3利用固體碳制取鐵粉

就現(xiàn)階段而言，應(yīng)用比較廣泛的鐵粉制取方法為固體碳法。與其他制取方法相比，該種方法的操作比較簡單，而且因?yàn)槠浒l(fā)展和運(yùn)用比較成熟，所以在實(shí)際操作中往往體現(xiàn)出使用純熟、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富的特點(diǎn)。

如果要將該方法進(jìn)行歸類的化，可以將其歸入化學(xué)收集法中，其應(yīng)用原理如下 ：

首先，通過使用還原劑等化學(xué)試劑對(duì)合格鐵粉進(jìn)行篩選，使得到的粉末鐵含量能夠達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) ；

而后將收集的含鐵粉末進(jìn)行加熱，去除其中的水分，再將經(jīng)過處理的粉末置入反應(yīng)設(shè)備中，加入適量的固體碳使其與粉末中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而揮發(fā)。

另外，在對(duì)含鐵粉末進(jìn)行提純?cè)谶^程中，必須注意對(duì)其中的硫化物進(jìn)行處理，否則便會(huì)對(duì)對(duì)往后的冶煉造成影響。

3工藝技術(shù)和裝備技術(shù)特點(diǎn)

3.1 工藝技術(shù)和裝備技術(shù)的先進(jìn)性

煙氣全部排放

到了國家倡導(dǎo)的節(jié)能、減排、降碳、環(huán)保和能源綜合利用，是一項(xiàng)具有很大生命力的創(chuàng)新。

3.2 應(yīng)用廣泛

該工藝不但可用于廢菱鎂礦的煅燒分解活性氧化鎂，亦可直接應(yīng)用于煅燒白云石、活性石灰、硅鋼級(jí)碳酸鎂、碳酸錳等的煅燒并回收高純二氧化碳及鎂砂再燒結(jié)。

還可廣泛應(yīng)用于直接還原鐵、制取煤氣發(fā)生爐、蘭炭、活性炭、催化劑、無機(jī)鹽等化工物料 ；金屬氧化物（氧化鐵、氧化鈷、徹底改變了菱鎂礦輕燒的豎窯、反射窯、多層爐、內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯、沸騰窯、懸浮窯等傳統(tǒng)工藝和裝備，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的資源浪費(fèi)嚴(yán)重、產(chǎn)能低、能耗高、機(jī)械化自動(dòng)化程度低、污染重、產(chǎn)品檔次低等弊端。是煅燒、焙燒、還原等領(lǐng)域工藝技術(shù)和裝備技術(shù)的一次重大革新，具有廣闊的發(fā)展空間。

3.3 節(jié)能減排降碳環(huán)保

燃燒燃料采用了電能、各種清潔燃?xì)?、燃油等清潔能源，提高了燃燒效率，菱鎂礦分解減少了窯內(nèi)粉塵泄露和加熱煙氣排放量，大大減少了粉塵污染 ；由于加熱的溫度不超過1050℃， 因此，產(chǎn)生的 NOx 量可忽略不計(jì) ；窯爐采用的隔焰式加熱，菱鎂礦近50% 量經(jīng)高溫分解成高純CO2 被回收并生產(chǎn)成“干冰” 副產(chǎn)品，并相對(duì)減少了50% 的CO2 被直排到大氣中，大大減少了CO2 的排放量 ；菱鎂礦利用加熱的煙氣，通過萬能滾筒烘干預(yù)熱機(jī)進(jìn)行烘干、預(yù)熱的熱交換。

同時(shí)，在隔焰式回轉(zhuǎn)窯出料口密閉下設(shè)滾筒緩冷機(jī)，利用活性氧化鎂出窯時(shí)的顯熱，間接熱加冷卻循環(huán)水或熱風(fēng)，解決了冬氧化錳、氧化鋅、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢、稀土）等物料焙燒和直接還原 ；高齡土、礦物、精細(xì)陶瓷、耐火材料、磨料磨具、新型建材以及環(huán)保治理等物料的焙燒、燒成、干燥 ；涉及化工、能源、電子、輕工、建材 ；垃圾熱解氣化、秸稈等生物質(zhì)材料熱解氣化、煤炭熱解氣化、頁巖熱解氣化等多個(gè)領(lǐng)域。

4結(jié)語

以小顆粒廢棄的菱鎂礦為原料，利用萬能滾筒烘干預(yù)熱機(jī)及隔焰式通體外加熱旋焰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)高純活性氧化鎂聯(lián)產(chǎn)“干冰”副產(chǎn)品的裝備技術(shù)和工藝技術(shù)，從根本上解決了輕燒豎窯、漏窯、多層爐、內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備傳統(tǒng)生產(chǎn)的重污染（粉塵、碳排放）、產(chǎn)能低、浪費(fèi)資源、高能耗、產(chǎn)品檔次低等缺陷。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉龍. 中國鋼鐵企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率分析與評(píng)價(jià)[J]. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)（ 社會(huì)科學(xué)版），2016，1204：485-493.

[2] 胡沙， 潘友發(fā). 鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)中粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊，2017，4307：73+144.