在钢铁企业,钢坯在加热、轧制、锻造等高温加工过程中,表面会氧化脱落一层黑褐色的皮,行业上叫氧化铁皮。普通钢材的铁皮主要含铁,回炉只能抵些矿石钱;可特钢企业冶炼的合金钢等品种,加工过程中产生的铁皮里,还含有镍、铬、钼等贵重合金元素。长期以来,这类铁皮被当作普通铁矿粉的替代品返回烧结小比例配用。铁的部分用上了,合金却几乎全部在流程中稀释流失,回收率基本为零。
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建龙北满特钢炼铁厂
据统计,建龙北满特钢每年产生上万吨氧化铁皮,铁含量超65%,其中还含有的镍、铬、钼等合金元素,均为炼钢生产需要高价外购的关键物料。所以这些铁皮里的合金能不能保住、能不能回收,对于该公司来说是一笔实实在在的经济账。
于是,在2023年,建龙北满特钢组建了氧化铁皮集中烧结规模化回收合金QC小组,由副高级工程师杨铭牵头,来自烧结、高炉、炼钢、检验各工序的技术人员共10人组成联合攻关团队。小组先后尝试过压球炼钢、铁沟熔化等路径,都因成本高、工艺不稳定而放弃,最终定下集中烧结富集合金的思路:让三道工序接力,铁皮集中配进烧结,合金随矿进入高炉,在铁水中富集,让分散的合金元素随冶炼一点点聚拢,最终在炼钢时稳定留在钢中,进而降低合金用量。
思路清楚,可做起来全是坎。铁皮颗粒大、形状不规则,制粒效果差,行业里普遍只能小比例配加,超过10%就容易影响烧结透气性和烧结矿质量。更难的是,铁皮中氧化亚铁含量约50%,烧结时会氧化放热,配得越多放热越多,燃料调配不准,工艺就稳不住,同时燃烧带扩大、透气性下降,铁皮含油还会影响主抽风机运行稳定性。
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高炉
该小组从实验室模拟到工业试验,跑通了从粒级调控、配矿优化到烧结工艺控制的一整套办法,实现在不新增大件设备的情况下,把配加比例一点点往上提,最终提升到了30%,烧结矿强度等关键质量指标全程稳定。意味着建龙北满特钢用于生产的每10吨含铁原料中,就有3吨是氧化铁皮。
工业试验化验数据也证实了效果:2025年末,建龙北满特钢合金钢集中冶炼期间,铁水镍含量达到0.16%、钼含量0.05%;随着持续攻关,2026年合金富集水平已达到镍含量超0.3%、钼含量超0.09%。进入炼钢环节,小批量试验46炉共节约镍板2.54吨、钼铁0.88吨,合计3.42吨。从过去合金基本流失,到如今规模化回收,这道沟壑,建龙北满特钢补上了。
如今,这套做法已固化为企业的管理规定,并形成发明专利1件,作为主要创新内容被中国钢铁工业协会专家组评价为国际领先,并荣获2026年冶金科学技术奖三等奖。
杨铭说:“最难的不是哪一道工序,而是让烧结、高炉、炼钢真正咬合成一个整体。实验室的数据我们一轮轮验证,现场的比例一步步往上提,整整磨了三年,才算把这条路走通。”据他介绍,目前建龙北满特钢氧化铁皮配加比例已突破至40%。看来循环经济这本账,还能接着算。
记者:孙铭阳;摄影:孙铭阳
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