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。我國作為一個發(fā)展大國，每年對于鋼鐵的需求都是極為龐大的。據(jù)不完全統(tǒng)計，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)濟的效益也就顯得十分可觀。

關鍵詞：鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟 粉末冶金技術 應用

1粉末冶金技術應用于鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟的意義

1.1提升資源利用率

粉末冶金技術的應用能夠?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)不會刻意的制取金屬粉末進行冶煉。但在實際的生產(chǎn)活動中，經(jīng)過一定的工藝流程之后，往往會產(chǎn)生相當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進行二次加工，而不至于被當作工業(yè)垃圾處理導致資源浪費。

1.2提升經(jīng)濟效益

鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟備受政府和企業(yè)推崇的原因還在于其經(jīng)濟效益，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用，由此，在增收減支共同影響下所產(chǎn)生的經(jīng)濟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，鋼鐵行業(yè)的存在確實加劇了某些環(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，粉末冶金技術的應用也正可以對這一狀況進行適應。

粉末冶金技術較之傳統(tǒng)的冶金技術，因其工藝方面的優(yōu)越性，所以在生產(chǎn)時金屬使用量和損耗將會大大減少。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粉末冶金技術在鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟中的應用

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)濟中應用的前提是有效的制取含鐵粉末，所以，必須對鋼鐵生產(chǎn)流程中各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的二次資源生產(chǎn)量進行了解，以求實現(xiàn)高效制取含鐵粉末。通過筆者對鋼鐵廠生產(chǎn)實踐的了解，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)可以對制取工作進行優(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，可以認識到含鐵粉末的主產(chǎn)生過程 ；然而，光對其產(chǎn)生有所了解還遠遠不夠，在粉末冶煉之前，必須將其進行收集。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，而且因為其發(fā)展和運用比較成熟，所以在實際操作中往往體現(xiàn)出使用純熟、應用經(jīng)驗豐富的特點。

如果要將該方法進行歸類的化，可以將其歸入化學收集法中，其應用原理如下 ：

首先，通過使用還原劑等化學試劑對合格鐵粉進行篩選，使得到的粉末鐵含量能夠達到生產(chǎn)標準 ；

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

另外，在對含鐵粉末進行提純在過程中，必須注意對其中的硫化物進行處理，否則便會對對往后的冶煉造成影響。

3工藝技術和裝備技術特點

3.1 工藝技術和裝備技術的先進性

煙氣全部排放

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

3.2 應用廣泛

該工藝不但可用于廢菱鎂礦的煅燒分解活性氧化鎂，亦可直接應用于煅燒白云石、活性石灰、硅鋼級碳酸鎂、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)生的資源浪費嚴重、產(chǎn)能低、能耗高、機械化自動化程度低、污染重、產(chǎn)品檔次低等弊端。是煅燒、焙燒、還原等領域工藝技術和裝備技術的一次重大革新，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、各種清潔燃氣、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 ；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熱機進行烘干、預熱的熱交換。

同時，在隔焰式回轉(zhuǎn)窯出料口密閉下設滾筒緩冷機，利用活性氧化鎂出窯時的顯熱，間接熱加冷卻循環(huán)水或熱風，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領域。

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熱機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)品的裝備技術和工藝技術，從根本上解決了輕燒豎窯、漏窯、多層爐、內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯等設備傳統(tǒng)生產(chǎn)的重污染（粉塵、碳排放）、產(chǎn)能低、浪費資源、高能耗、產(chǎn)品檔次低等缺陷。

參考文獻：

[1] 劉龍. 中國鋼鐵企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟效率分析與評價[J]. 沈陽工程學院學報（ 社會科學版），2016，1204：485-493.

[2] 胡沙， 潘友發(fā). 鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟中粉末冶金技術的應用[J]. 化工設計通訊，2017，4307：73+144.