鋼鐵循環經濟冶金技術研究論文

時間：2025-07-30 04:52:17 經濟畢業論文

鋼鐵循環經濟冶金技術研究論文

　　鋼鐵循環經濟是指充分利用鋼鐵生產等環節中產生的可以回收的二次資源，使鋼鐵經濟中的相關原料得到更充分的利用，是可持續發展目標的具體實踐和對科學發展觀的貫徹落實，對我國鋼鐵經濟發展有重要作用，也可以為其他行業的良性發展、經濟效益的提升提供經驗參考。

鋼鐵循環經濟冶金技術研究論文

　　1、粉末冶金技術應用于鋼鐵循環經濟的意義

　　1.1提升資源利用率

　　粉末冶金是制取金屬粉末或用含有金屬的混合粉末作為原料，通過化學方法、物理方式進行加工，制造金屬材料、復合材料以及其他各種類型制品的一種生產、加工技術。在鋼鐵工業的生產活動中，會產生許多金屬粉末和混合粉末，對其進行二次加工可以有效提升鐵資源的利用率[1]。

　　1.2提升經濟效益

　　鋼鐵循環經濟的重要追求之一即是對經濟效益的提升，而粉末冶金技術則是鋼鐵循環經濟的重要組成部分，其可以通過對金屬粉末的二次利用達到提升企業經濟效益的目的[2]。

　　2、粉末冶金技術在鋼鐵循環經濟中的應用

　　2.1含鐵粉末產生的環節

　　一般來說，鋼鐵企業的含鐵粉末主要是來自于兩個生產環節，即煉鐵原料系統和出鐵口系統，以武漢鋼鐵集團為例，其部分產生含鐵二次資源的統計如表1所示。

　　2.2制取鐵粉的方式和要求

　　2.2.1利用固體碳制取鐵粉

　　固體碳還原法是目前使用較為廣泛的鐵粉制取方法，其具有操作簡單、技術成熟、經驗豐富的優勢，其基本原理是將還原劑、脫硫劑加入含鐵粉末中，再進行粉碎篩選，直到所獲鐵粉達到合格要求，具體流程是，在各生產車間放置收集設備，對含鐵粉末進行收集，之后對其進行簡單加熱，使粉末中的水分蒸發，放入反應容器中，加入固體碳還原劑，初步將鐵粉和其他雜質脫離，再加入脫硫劑，去除鐵粉中的硫化物，之后通過磁化設備進行精選，得到質量較高的鐵粉后，通過專業設備進行檢測，如果其質量達標，則屬于合格產品，可以用于正常使用，如果質量不達標，則需進行二次制取，重新篩選，直到合格為止，利用固體碳回收的鐵粉，其品質較高，利用粉末冶金技術，可以將其加工成復合材料和金屬材料，用于相關領域[3]。

　　2.2.2固體碳回收法對含鐵粉末的要求

　　一般來說，含鐵粉末是在加工過程或者出鐵時產生，由于加工技術、鋼鐵用途的差異，含鐵粉末往往也不盡相同，比如含硫量、其他雜質含量的不同等。主要標準為粉末的鐵含量，鐵含量在70％以上的混合粉末回收價值較大，由于我國目前對含鐵粉末二次加工的技術并不是特別先進，如果混合粉末中鐵含量較低，那么加工所需花費和消耗將大于回收的鐵粉的價值，二次利用就沒有意義了，通常來說，如果混合粉末中鐵粉含量低于20％，就不適合通過固體碳方式進行回收，同時，如果混合粉末中鹽酸等不溶物的含量大于1％、硫含量大于0.5％，也要考慮更合適的回收方式，比如磁化裝置回收法。

　　2.2.3磁化裝置回收法

　　磁化裝置回收法是最簡單的鐵粉回收法，其基本原理是利用鐵元素同極相斥、異極相吸的原理，通過對較大型的裝置進行磁化，使其將鐵粉從混合粉末中分離出來。磁化裝置回收法的基本流程是，在車間、出鐵口周圍安置混合粉末回收裝置，大量收集混合粉末，之后提取部分粉末送檢，研究其鐵含量，如果鐵含量較高，則可以通過固體碳等方式回收，如果其鐵含量在30％以下，則表明這部分混合粉末適合通過磁化裝置回收法進行回收[4]。

　　2.3鐵粉的壓制

　　通過固體碳、磁化裝置等方式完成鐵粉收集工作后，需要對鐵粉進行壓制處理，將其加工成具有一定規格和形狀的鐵坯，壓制處理的方式通常為加壓式，即通過物理方法向鐵粉增加壓力，將顆粒之間的空氣擠壓出去，使其最終成型[5]。

　　2.4鐵坯的燒結

　　燒結是壓制過后的進行粉末冶金的關鍵技術。壓制成型后的鐵坯，往往依然含有較多的雜質、碳化物、硫化物等，通過燒結，可以使鐵坯在高溫中發生變化，最終將雜質去除。通常來說，燒結分為元燒結和多元燒結，一些特殊的領域也會采用熔浸、熱壓等燒結方法。燒結環節需要重點注意的是溫度，其基本流程是，將鐵坯輸入燒結設備中，如果采取的是固相燒結，需保持燒結溫度低于鐵坯的熔點，鐵坯只發生純金屬的組織變化，同時鐵粉顆粒間黏結、致密化，金屬組織間的不會出現溶解，也不出現合金等新型金屬。燒結過后的鐵坯，基本上可以滿足各行業所需，其雜質等經過鐵粉制取、燒結已經基本被清除，此時可以根據所要加工的工件對鐵坯進行熱處理、電鍍、軋制等，將其制成工件或者使其符合下一步加工的要求[6]。

　　2.5回收鐵粉的應用

　　調查顯示，利用回收的鐵粉進行機械加工，材料利用率往往在90％以上，而直接使用金屬材料進行加工，利用率只有50％左右，一個值得注意的現象是，大部分的回收鐵粉都被應用于汽車制造行業，日本80％的回收鐵粉應用于汽車零部件制造，其行業利潤也遠大于我國，如何將回收鐵粉應用于汽車制造領域或者其他領域，是目前我國相關行業需要考慮的問題。

　　3、總結

　　對資源進行二次利用，是社會進步的體現，也是時代發展的要求，在鋼鐵循環經濟中應用粉末冶金技術，充分了解鐵粉回收、鐵坯壓制、鐵坯燒結等關鍵環節并對其進行有效把控，有利于粉末冶金技術的發展、進步，也有利于其在鋼鐵循環經濟中的進一步應用。

　　參考文獻

　　[1]郭志猛，楊薇薇，曹慧欽.粉末冶金技術在新能源材料中的應用[J].粉末冶金工業，2013，（3）：10-20.

　　[2]江濤，呂巧飛，張維娜，等.粉末冶金技術在材料科學與工程專業教學實踐中的研究和討論[J].人力資源管理，2014，（4）：182-183.

　　[3]任朋立.淺析粉末冶金材料及冶金技術的發展[J].新材料產業，2014，（9）：17-20.

　　[4]陳曉華，賈成廠，劉向兵.粉末冶金技術在銀基觸點材料中的應用[J].粉末冶金工業，2009，（4）：41-47.

　　[5]亓家鐘.粉末冶金技術的最新進展[J].粉末冶金材料科學與工程，1999，（2）：113-117.

　　[6]邱智海，曾維平.粉末冶金技術在航空發動機中的應用[J].科技創新導報，2016，（7）：10-12.

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