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一种氧化铁皮回收再利用的方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2025-12-13 07:43

本申请涉及钢铁冶金，更具体地说，它涉及一种氧化铁皮回收再利用的方法。

背景技术：

1、钢铁冶金过程中产生的固废资源再利用一直是钢铁行业研究的重点和难点，随着钢铁冶金行业的发展，短流程连铸连轧工艺逐渐成为钢铁材料制备的主流工艺。在连铸连轧过程中会产生大量的氧化铁皮，如何改善氧化铁皮的品质和提升氧化铁皮的利用价值，已经成为钢铁冶金行业亟待解决的主要问题。

2、氧化铁皮是短流程炼钢连铸连轧过程中产生的固体废弃物，主要为铁氧化合物，含有少量的硅、锰等元素。因其含铁量比较高，目前主要将其以较少比例添加进烧结或球团工艺过程中或是用作转炉炼钢过程中的降温剂；部分铁合金生产厂家利用氧化铁皮代替部分含铁原材料进行生产硅铁和铬铁。相对于冶金废渣，其回收利用的效率和附加值更高，但相对于原材料成本，造成的损耗还是非常大的。现有技术中通常都是将氧化铁皮直接与烧结矿的其他原料一起进行混合配料，然后进行烧结，对氧化铁皮的利用率相对较低，氧化铁皮的添加量较少，当氧化铁皮添加量较多时，会导致烧结矿品位和烧结矿产质量指标都明显下降，无法满足高炉的生产要求。

3、为了提升氧化铁皮的利用价值，急需开发出一种氧化铁皮回收再利用的方法，大幅度提升其利用率和产品附加值，降低钢铁产品制备过程中产生大量氧化铁皮造成的经济损失。

4、针对以上问题，本发明提供了一种氧化铁皮回收再利用的方法，为提升氧化铁皮的利用价值提供了一种新的思路和参考。

技术实现思路

1、本公开提供了一种氧化铁皮回收再利用的方法，为钢铁冶金领域氧化铁皮的回收再利用提供了重要的途径。

2、第一方面，本公开提供一种氧化铁皮回收再利用的方法，包括以下步骤：

3、(1)对建筑用钢筋，在连铸连轧生产过程中产生的氧化铁皮进行回收；

4、(2)利用钢铁冶金过程中产生的高温水蒸气和空气混合气体在400～700℃之间对回收的氧化铁皮进行二次氧化处理，获得fe2o3或fe3o4粉末，此fe2o3或fe3o4粉末为氧化铁皮；

5、(3)利用轧钢余热在400℃的条件下对二次氧化处理得到的fe2o3或fe3o4粉末进行烘干处理，将烘干后的氧化铁皮在磨粉机中进行磨细，磨细后经过筛分，获得800目以上的超细氧化铁粉末；

6、(4)采用具有还原性气氛的工业尾气对超细氧化铁粉末进行还原处理或还原氮化处理，得到还原铁粉或fe-n合金粉末；

7、(5)将获得的还原铁粉或fe-n合金粉末与其它金属粉末、石墨粉混合，在200mpa的压力下预压成型，然后在1000～1200℃的环境下进行真空烧结，制备得到铁基粉末冶金制品。

8、具体的，所述步骤(1)中，所述建筑用钢筋为hpb300、hrb500e建筑钢筋；所述步骤(2)中，所述二次氧化处理的处理时间为1～2小时；所述步骤(3)中，所述烘干处理的烘干时间为2小时。

9、进一步地，所述步骤(2)中，还包括磨粉机中的刀片采用60si2mnmov钢制造，所述钢成分的质量百分比为c：0.58～0.62wt.％，si：1.8～2.0wt.％，mn：1.0～1.2wt.％，mo：0.10～0.15wt.％，v：0.05～0.08wt.％，al：≤0.1wt.％，ti：≤0.1wt.％，p：≤0.015wt.％，s：≤0.015wt.％，余量的fe；60si2mnmov钢制造的刀片的制造过程为；

10、将按照上述成分配比得到的钢原材料锻造成磨粉机刀片形状；

11、将刀片形状的钢材料进行等温淬火制造；

12、将等温淬火制造后的刀片加热至860～880℃，保温30min，然后迅速放入温度200～250℃的硝盐盐浴中等温30min，取出水冷至室温，最后经过精加工充分去除表面氧化脱碳层后使用。

13、具体地，所述步骤(2)具体为：

14、将步骤1得到的氧化铁皮逐层放在工装上，然后放入井式热处理炉中，将钢铁冶金过程中产生的400～700℃之间高温水蒸气和空气混合气体按体积比5：1的比例通入热处理炉中，对回收的氧化铁皮进行二次氧化处理，处理时间为2h，尾气经过排气口排出，处理后获得fe2o3或fe3o4粉末；其中，400～500℃氧化可获得fe3o4粉末，600～700℃氧化可获得fe2o3粉末；500～600℃氧化可获得fe3o4和fe2o3的混合粉末。

15、具体地，所述步骤(4)具体为：

16、将步骤(3)得到的超细氧化铁粉末，平铺在装有不锈钢网的工装上，放入650～750℃的气氛热处理炉中进行气体还原处理3～5h，气体为具有还原气氛的工业尾气，处理后在氮气保护下冷至室温，获得还原铁粉或fe-n合金粉末。

17、优选地，所述的具有还原气氛的工业尾气为气体渗碳尾气或气体渗氮尾气。

18、综上所述，本申请具有以下有益效果：

19、1、本申请氧化铁皮的回收减少对于能源的浪费，有利于进一步提高烧结混合料的混合均匀性，进而提高烧结料层的均匀性和透气性，使烧结矿品位和烧结矿产质量指标得到进一步保障；

20、2、本申请制备方法简便，使得氧化铁皮重复利用，减少了金属对于环境的污染；

21、3、本申请将氮化与还原结合起来，实现了力学性能优异的铁基粉末冶金制品的生产，相对于传统酸洗工艺，无过酸腐蚀现象，有效降低有害气体挥发，环境友好，相对于传统高压水射流除鳞工艺，改变高压水的除鳞顺序，耗水少，便于维护，铁皮清理效率高，清理效果好，具有显著的经济效益，值得在行业内推广。

22、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开的保护范围。

技术特征：

1.一种氧化铁皮回收再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的氧化铁皮回收再利用的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的氧化铁皮回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，还包括磨粉机中的刀片采用60si2mnmov钢制造，所述钢成分的质量百分比为c：0.58～0.62wt.％，si：1.8～2.0wt.％，mn：1.0～1.2wt.％，mo：0.10～0.15wt.％，v：0.05～0.08wt.％，al：≤0.1wt.％，ti：≤0.1wt.％，p：≤0.015wt.％，s：≤0.015wt.％，余量的fe；60si2mnmov钢制造的刀片的制造过程为；

4.根据权利要求2所述的氧化铁皮回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

5.根据权利要求1所述的氧化铁皮回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：

6.根据权利要求5所述的氧化铁皮回收再利用的方法，其特征在于，所述的具有还原气氛的工业尾气为气体渗碳尾气或气体渗氮尾气。

技术总结
本申请涉及钢铁冶金技术领域，更具体地说，它涉及一种氧化铁皮回收再利用的方法。所述方法包括：对建筑用钢筋，在连铸连轧生产过程中产生的氧化铁皮进行回收，利用钢铁冶金过程中产生的水蒸气和轧钢余热对回收后的氧化铁皮进行二次氧化和烘干处理，获得Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;或Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;粉末，再对该粉末进行磨细和筛分处理，获得800目以上的超细氧化铁粉末。采用具有还原性气氛的工业尾气对超细氧化铁粉末进行还原或还原氮化处理，可得到还原铁粉或Fe‑N合金粉末。将还原铁粉或Fe‑N合金粉末与其它金属粉末、石墨粉等混合，通过预压和烧结，可制备得到力学性能优异的铁基粉末冶金制品。该方法为钢铁冶金领域氧化铁皮的回收再利用提供了重要的途径。

技术研发人员：崔国栋,刘军利,周志梭,周志东,任红娃,赵俊
受保护的技术使用者：成都冶金实验厂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20