摘要：钢铁是人类使用最多的金属材料，钢铁工业被称为现代工业的脊梁。我国作为一个发展大国，每年对于钢铁的需求都是极为庞大的。据不完全统计，我国每年生产的粗钢产量超过五亿吨。然而在钢铁生产的过程中，不可避免的会产生二次资源。结合我国为数巨大的钢铁产量，在其中发展循环经济的效益也就显得十分可观。

　　关键词：钢铁循环经济；粉末冶金技术；应用

　　近年来，可持续发展意识已在各行各业的生产活动中得到广泛体现，在钢铁冶炼行业中亦是如此。随着冶炼技术的不断发展成熟，我国对钢铁冶炼产生的二次资源也形成了有效的利用，即使用粉末冶炼技术[1-3]。通过对粉末冶炼技术的应用，可以有效的提高金属资源的利用能力，从而提高钢铁行业的生产效率。因此，本文将对粉末冶金技术在钢铁循环经济中的应用展开一系列的介绍和讨论[4]。

　　1粉末冶金技术应用于钢铁循环经济的意义

　　1.1提升资源利用率

　　粉末冶金技术的应用能够对钢铁冶炼产业造成诸多积极影响，而其中最为直接的便是提高资源的利用效率。顾名思义，粉末冶金多的原材料是粉末，而冶金主要对象则是金属，所以，在其冶炼过程中需要使用到大量的金属粉末[5]。一般而言，如无特殊需求，钢铁企业不会刻意的制取金属粉末进行冶炼。但在实际的生产活动中，经过一定的工艺流程之后，往往会产生相当一部分的含金属粉末，这些粉末，无疑可以通过粉末冶金技术进行二次加工，而不至于被当作工业垃圾处理导致资源浪费。

　　1.2提升经济效益

　　钢铁循环经济备受政府和企业推崇的原因还在于其经济效益，我国钢铁产业规模巨大，因此而产生的金属粉末总量也极为庞大，通过粉末冶金技术的二次加工，可以在一定程度上减少其在原材料方面的投入，并且由此而生产出的钢铁数量也不在少数，另外，从某种方面来说，这也可以减少企业在粉末处理方面投入的费用，由此，在增收减支共同影响下所产生的经济效益也就不言而喻了。

　　1.3提高环境效益

　　提及工业生产造成的环境问题，人们总是思维定式一般的想起钢铁产业。无可否认，钢铁行业的存在确实加剧了某些环境污染，但经过一系列的整改之后，这种状况已经得到了明显的改善。然而，节能减排依然是钢铁行业的重要发展目标，粉末冶金技术的应用也正可以对这一状况进行适应。粉末冶金技术较之传统的冶金技术，因其工艺方面的优越性，所以在生产时金属使用量和损耗将会大大减少。而这也就使得冶炼效率提高，能耗减少，间接的减少了钢铁产业在生产过程中造成的环境污染。

　　2粉末冶金技术在钢铁循环经济中的应用

　　2.1含铁粉末产生的环节

　　粉末冶金在钢铁循环经济中应用的前提是有效的制取含铁粉末，所以，必须对钢铁生产流程中各个生产环节的二次资源生产量进行了解，以求实现高效制取含铁粉末。通过笔者对钢铁厂生产实践的了解，可以发现二次资源的主要类型为炼钢铁皮和污泥粗颗粒等。基于此，钢铁生产企业可以对制取工作进行优化，以此提高生产效率。

　　2.2制取铁粉的方式和要求

　　根据上文，可以认识到含铁粉末的主产生过程；然而，光对其产生有所了解还远远不够，在粉末冶炼之前，必须将其进行收集。以下将介绍一些比较成熟的粉末收集方法，以求在实践生产中有所裨益。

　　2.3利用固体碳制取铁粉

　　就现阶段而言，应用比较广泛的铁粉制取方法为固体碳法。与其他制取方法相比，该种方法的操作比较简单，而且因为其发展和运用比较成熟，所以在实际操作中往往体现出使用纯熟、应用经验丰富的特点。如果要将该方法进行归类的化，可以将其归入化学收集法中，其应用原理如下：首先，通过使用还原剂等化学试剂对合格铁粉进行筛选，使得到的粉末铁含量能够达到生产标准；而后将收集的含铁粉末进行加热，去除其中的水分，再将经过处理的粉末置入反应设备中，加入适量的固体碳使其与粉末中的杂质发生反应而挥发。另外，在对含铁粉末进行提纯在过程中，必须注意对其中的硫化物进行处理，否则便会对对往后的冶炼造成影响。一般而言，硫化物的去除可以通过添加脱硫剂等工艺技术实现。最后，还需要使用磁化设备进行物理提纯铁粉，以此确保其铁含量能够达到标准。当然，针对制取成品检测也是必不可少的，一旦发现不合格产品，就需要重复以上步骤，直至铁粉含量达标。

　　2.4固体碳回收法对含铁粉末的要求

　　现今钢铁产业所生产的钢铁类型多种多样，而其对应的制造工艺和制造材料也各有不同。通过粉末冶金技术冶炼出来的钢材类型也是多种多样的，所以需要使用到铁粉类型的标准也存在差异。而这也就使铁粉的制取标准受到产品的性质决定。但总体而言，行业内也形成了对铁粉回收的一套完整标准，一般认为铁粉的含量在百分之七十以上可以对其进行高效制取，否则二次资源的加工成本就会过高，从而失去其中的经济效益。

　　2.5磁化装置回收法

　　提高粉末中的铁含量可以为粉末冶金提供更多的原材料，而这个过程，往往通过磁化装置实现。粉末收集后之后，通过磁化装置的使用，可以将其中的铁粉分离，从而实现二次资源的有效回收。

　　2.6铁粉的压制

　　铁粉的压制是粉末冶金中必不可少的环节，将铁粉置于容器之中，再经过加压，可以将铁粉颗粒之间的空气排除，制成铁坯。2.7铁坯的烧结经过压制后的铁粉成为铁坯，但这不意味着整个冶炼过程的完成。钢铁中的杂质对其质量有着巨大的影响，铁粉的压制只是物理性工艺，无法对其中的杂质进行有效去除。因此，铁坯还需要进行高温的烧结，以此去除铁坯中的硫化物、碳化物等杂质。

　　3结语

　　综上所述，钢铁产业是国民经济中的支柱型产业，但其却时常因为生产效率和环境污染方面的问题受到人们的诟病。通过使用粉末冶金技术发展钢铁循环经济，是使用可持续发展的重要表现，其可以有效的提高钢铁产业的生产效率和环境友好性。因此，必须不断深入对该技术的研究和应用，以求创造更高的社会、经济效益。

　　参考文献

　　[1]刘龙.中国钢铁企业循环经济效率分析与评价[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2016,1204:485-493.

　　[2]胡沙,潘友发.钢铁循环经济中粉末冶金技术的应用[J].化工设计通讯,2017,4307:73+144.

　　[3]颜炼,李森蓉.粉末冶金技术在钢铁循环经济中的应用[J].粉末冶金工业,2010,2004:50-54.

　　[4]吕东东.粉末冶金在钢铁企业的应用及发展前景[J].工业b,2015(5):00306-00306.

　　钢铁循环经济是指充分利用钢铁生产等环节中产生的可以回收的二次资源，使钢铁经济中的相关原料得到更充分的利用，是可持续发展目标的具体实践和对科学发展观的贯彻落实，对我国钢铁经济发展有重要作用，也可以为其他行业的良性发展、经济效益的提升提供经验参考。

　　1、粉末冶金技术应用于钢铁循环经济的意义

　　1.1提升资源利用率

　　粉末冶金是制取金属粉末或用含有金属的混合粉末作为原料，通过化学方法、物理方式进行加工，制造金属材料、复合材料以及其他各种类型制品的一种生产、加工技术。在钢铁工业的生产活动中，会产生许多金属粉末和混合粉末，对其进行二次加工可以有效提升铁资源的利用率[1]。

　　1.2提升经济效益

　　钢铁循环经济的重要追求之一即是对经济效益的提升，而粉末冶金技术则是钢铁循环经济的重要组成部分，其可以通过对金属粉末的二次利用达到提升企业经济效益的目的[2]。

　　2、粉末冶金技术在钢铁循环经济中的应用

　　2.1含铁粉末产生的环节

　　一般来说，钢铁企业的含铁粉末主要是来自于两个生产环节，即炼铁原料系统和出铁口系统，以武汉钢铁集团为例，其部分产生含铁二次资源的统计如表1所示。

　　2.2制取铁粉的方式和要求

　　2.2.1利用固体碳制取铁粉

　　固体碳还原法是目前使用较为广泛的铁粉制取方法，其具有操作简单、技术成熟、经验丰富的优势，其基本原理是将还原剂、脱硫剂加入含铁粉末中，再进行粉碎筛选，直到所获铁粉达到合格要求，具体流程是，在各生产车间放置收集设备，对含铁粉末进行收集，之后对其进行简单加热，使粉末中的水分蒸发，放入反应容器中，加入固体碳还原剂，初步将铁粉和其他杂质脱离，再加入脱硫剂，去除铁粉中的硫化物，之后通过磁化设备进行精选，得到质量较高的铁粉后，通过专业设备进行检测，如果其质量达标，则属于合格产品，可以用于正常使用，如果质量不达标，则需进行二次制取，重新筛选，直到合格为止，利用固体碳回收的铁粉，其品质较高，利用粉末冶金技术，可以将其加工成复合材料和金属材料，用于相关领域[3]。

　　2.2.2固体碳回收法对含铁粉末的要求

　　一般来说，含铁粉末是在加工过程或者出铁时产生，由于加工技术、钢铁用途的差异，含铁粉末往往也不尽相同，比如含硫量、其他杂质含量的不同等。主要标准为粉末的铁含量，铁含量在70％以上的混合粉末回收价值较大，由于我国目前对含铁粉末二次加工的技术并不是特别先进，如果混合粉末中铁含量较低，那么加工所需花费和消耗将大于回收的铁粉的价值，二次利用就没有意义了，通常来说，如果混合粉末中铁粉含量低于20％，就不适合通过固体碳方式进行回收，同时，如果混合粉末中盐酸等不溶物的含量大于1％、硫含量大于0.5％，也要考虑更合适的回收方式，比如磁化装置回收法。

　　2.2.3磁化装置回收法

　　磁化装置回收法是最简单的铁粉回收法，其基本原理是利用铁元素同极相斥、异极相吸的原理，通过对较大型的装置进行磁化，使其将铁粉从混合粉末中分离出来。磁化装置回收法的基本流程是，在车间、出铁口周围安置混合粉末回收装置，大量收集混合粉末，之后提取部分粉末送检，研究其铁含量，如果铁含量较高，则可以通过固体碳等方式回收，如果其铁含量在30％以下，则表明这部分混合粉末适合通过磁化装置回收法进行回收[4]。

　　2.3铁粉的压制

　　通过固体碳、磁化装置等方式完成铁粉收集工作后，需要对铁粉进行压制处理，将其加工成具有一定规格和形状的铁坯，压制处理的方式通常为加压式，即通过物理方法向铁粉增加压力，将颗粒之间的空气挤压出去，使其最终成型[5]。

　　2.4铁坯的烧结

　　烧结是压制过后的进行粉末冶金的关键技术。压制成型后的铁坯，往往依然含有较多的杂质、碳化物、硫化物等，通过烧结，可以使铁坯在高温中发生变化，最终将杂质去除。通常来说，烧结分为元烧结和多元烧结，一些特殊的领域也会采用熔浸、热压等烧结方法。烧结环节需要重点注意的是温度，其基本流程是，将铁坯输入烧结设备中，如果采取的是固相烧结，需保持烧结温度低于铁坯的熔点，铁坯只发生纯金属的组织变化，同时铁粉颗粒间黏结、致密化，金属组织间的不会出现溶解，也不出现合金等新型金属。烧结过后的铁坯，基本上可以满足各行业所需，其杂质等经过铁粉制取、烧结已经基本被清除，此时可以根据所要加工的工件对铁坯进行热处理、电镀、轧制等，将其制成工件或者使其符合下一步加工的要求[6]。

　　2.5回收铁粉的应用

　　调查显示，利用回收的铁粉进行机械加工，材料利用率往往在90％以上，而直接使用金属材料进行加工，利用率只有50％左右，一个值得注意的现象是，大部分的回收铁粉都被应用于汽车制造行业，日本80％的回收铁粉应用于汽车零部件制造，其行业利润也远大于我国，如何将回收铁粉应用于汽车制造领域或者其他领域，是目前我国相关行业需要考虑的问题。

　　3、总结

　　对资源进行二次利用，是社会进步的体现，也是时代发展的要求，在钢铁循环经济中应用粉末冶金技术，充分了解铁粉回收、铁坯压制、铁坯烧结等关键环节并对其进行有效把控，有利于粉末冶金技术的发展、进步，也有利于其在钢铁循环经济中的进一步应用。

　　参考文献

　　[1]郭志猛，杨薇薇，曹慧钦.粉末冶金技术在新能源材料中的应用[J].粉末冶金工业，2013，（3）：10-20.

　　[2]江涛，吕巧飞，张维娜，等.粉末冶金技术在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论[J].人力资源管理，2014，（4）：182-183.

　　[3]任朋立.浅析粉末冶金材料及冶金技术的发展[J].新材料产业，2014，（9）：17-20.

　　[4]陈晓华，贾成厂，刘向兵.粉末冶金技术在银基触点材料中的应用[J].粉末冶金工业，2009，（4）：41-47.

　　[5]亓家钟.粉末冶金技术的最新进展[J].粉末冶金材料科学与工程，1999，（2）：113-117.

　　[6]邱智海，曾维平.粉末冶金技术在航空发动机中的应用[J].科技创新导报，2016，（7）：10-12.