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粉末冶金技術(shù)對鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用論文
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(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
近年來，可持續(xù)發(fā)展意識已在各行各業(yè)的生產(chǎn)活動中得到廣泛體現(xiàn)，在鋼鐵冶煉行業(yè)中亦是如此。隨著冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，我國對鋼鐵冶煉產(chǎn)生的二次資源也形成了有效的利用，即使用粉末冶煉技術(shù)[1-3]。通過對粉末冶煉技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的提高金屬資源的利用能力，從而提高鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，本文將對粉末冶金技術(shù)在鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用展開一系列的介紹和討論[4]。
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(jìn)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(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。
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(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(jìn)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�；诖耍撹F生產(chǎn)企業(yè)可以對制取工作進(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(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(yīng)用經(jīng)驗豐富的特點。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，在對含鐵粉末進(jìn)行提純在過程中，必須注意對其中的硫化物進(jìn)行處理，否則便會對對往后的冶煉造成影響。一般而言，硫化物的去除可以通過添加脫硫劑等工藝技術(shù)實現(xiàn)。最后，還需要使用磁化設(shè)備進(jìn)行物理提純鐵粉，以此確保其鐵含量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，針對制取成品檢測也是必不可少的，一旦發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品，就需要重復(fù)以上步驟，直至鐵粉含量達(dá)標(biāo)。
2.4固體碳回收法對含鐵粉末的要求
現(xiàn)今鋼鐵產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)的鋼鐵類型多種多樣，而其對應(yīng)的制造工藝和制造材料也各有不同。通過粉末冶金技術(shù)冶煉出來的鋼材類型也是多種多樣的，所以需要使用到鐵粉類型的標(biāo)準(zhǔn)也存在差異。而這也就使鐵粉的制取標(biāo)準(zhǔn)受到產(chǎn)品的性質(zhì)決定。但總體而言，行業(yè)內(nèi)也形成了對鐵粉回收的一套完整標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為鐵粉的含量在百分之七十以上可以對其進(jìn)行高效制取，否則二次資源的加工成本就會過高，從而失去其中的經(jīng)濟(jì)效益。
2.5磁化裝置回收法
提高粉末中的鐵含量可以為粉末冶金提供更多的原材料，而這個過程，往往通過磁化裝置實現(xiàn)。粉末收集后之后，通過磁化裝置的使用，可以將其中的鐵粉分離，從而實現(xiàn)二次資源的有效回收。
2.6鐵粉的壓制
鐵粉的壓制是粉末冶金中必不可少的環(huán)節(jié)，將鐵粉置于容器之中，再經(jīng)過加壓，可以將鐵粉顆粒之間的空氣排除，制成鐵坯。2.7鐵坯的燒結(jié)經(jīng)過壓制后的鐵粉成為鐵坯，但這不意味著整個冶煉過程的完成。鋼鐵中的雜質(zhì)對其質(zhì)量有著巨大的影響，鐵粉的壓制只是物理性工藝，無法對其中的雜質(zhì)進(jìn)行有效去除。因此，鐵坯還需要進(jìn)行高溫的燒結(jié)，以此去除鐵坯中的硫化物、碳化物等雜質(zhì)。
3結(jié)語
綜上所述，鋼鐵產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中的支柱型產(chǎn)業(yè)，但其卻時常因為生產(chǎn)效率和環(huán)境污染方面的問題受到人們的詬病。通過使用粉末冶金技術(shù)發(fā)展鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是使用可持續(xù)發(fā)展的重要表現(xiàn)，其可以有效的提高鋼鐵產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率和環(huán)境友好性。因此，必須不斷深入對該技術(shù)的研究和應(yīng)用，以求創(chuàng)造更高的社會、經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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