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[工程技术] 中国研制成功闪速炼铁技术

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楼主
 楼主| 发表于 2024-12-8 14:24:09 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2024-12-8 00:26 编辑 % t( e. p5 U/ A! ~0 Q

0 a4 M9 O% p8 ]8 v* j8 Thttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage2 ?: E! U7 @  ?' C* \
& P+ }5 M7 z. X; W. M2 V0 Z& @
《南华早报》报道,江西理工大学一个团队开发成功闪速炼铁新技术,使得通常用3-6小时的高炉炼铁缩短到3-6秒!' ^' f3 }! b: [+ J0 `, x
: P% l2 ~; ?# w# K' m
高炉炼铁是把高品位铁矿石和焦炭放在一起,焦炭燃烧,使得铁矿石里的铁融化流出,然后在炉底汇集、流出,凝固成铁锭,在送入转炉或者电炉进一步冶炼成钢。整个过程漫长,耗能很高,碳排也很高,成为中国减碳大业里一个老大难。
, C$ I) y5 [- J. V- I9 x7 W7 T* J2 X. R+ N/ x- n

7 G5 t& H+ K6 K% Q) O# S
# i/ r8 d, F! r9 a. J闪速炼铁需要首先把铁矿石磨成细粉,然后喷入高温电炉,矿粉里的铁立刻融化蒸发,形成爆炸。气相纯铁(可以看作铁蒸汽)在空间冷凝成液滴,然后汇集在炉底、排出。
, w+ Z  A+ D/ O' U) ^7 q
/ l. e6 G0 X: C7 F  e+ K' q整个过程不仅速度比常规高炉要快3600倍,还可以用各种品位的铁矿粉,中国很多的低品位铁矿也可以有效利用。同时,这个过程不用焦炭,自然也没有碳排问题。铁蒸汽的纯度比“泡在”铁矿渣里的铁水要高得多(可以用蒸馏水相对于纯水作为比照),进一步冶炼成钢也便利得多,甚至可以一步直接炼钢。
! J6 O6 Y( L' f7 `
  g# v" n' h4 d新工艺能耗降低1/3,基本无碳排。这对钢铁工业是革命性的。美国人早就提出过设想,但还是中国人把这事做成了。
# n! Z0 p$ @: ^( Z1 W) r7 x: D( h1 @( P) }8 l9 ^+ K
这个过程已经在中试装置上试验成功。% s9 e; v. r  Q" D  O

3 X2 i, n6 ?3 g5 _. C中国钢产量超过10亿吨,超过世界其他国家之和。新技术如果推广开来,中国钢铁不仅碾压世界,还要横着碾压一遍,竖着碾压一遍,再斜着碾压一遍,真是不给别人活路了。: a  m4 v/ C0 q, |% e; [0 Y

2 P. s# J: b1 J  f8 N而且中国的铁矿石、焦炭进口也将大大降低。澳大利亚,说的就是你。! J7 q( v* D- e. ?
; i6 ^+ v8 U' @% q* Q  s8 Y
铁矿粉在冶炼后,估计可以作为水泥辅料拌进去。大量耗电正好与光电、风电配合。. }$ u9 G; z+ ~- q: R3 q6 C

& N6 U) j( S: J据说中国炼铜已经用上了类似的工艺,中国铜产量占世界60%。

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本帖被以下淘专辑推荐:

该用户从未签到

沙发
发表于 2024-12-8 15:09:04 | 只看该作者
这篇文章讲的炼铁原理似乎和高中课本讲的不一样。铁矿石里只有氧化铁,要靠还原反应炼出铁,不是简单的高温化铁。当然瞬间还原应该有可能发生。

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参与人数 1爱元 +4 收起 理由
pcb + 4 正想说这个

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  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-2 23:51
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    板凳
    发表于 2024-12-8 17:43:06 | 只看该作者
    4 f( {) D! C5 K1 i
    ) r4 l0 `0 V! r

      z0 ?) a/ M1 O  u% Z) O5 C* P, a0 d  Z7 @- Z8 I3 S. _
    被文科记者用的“爆炸”误导。查了一圈,就是普通的闪速炉炼铁/炼钢。可能江西理工做到了中试水平,发了篇文章(有一定概率是篇水文)。
    , b& ~+ T5 v- |; v) ^& z
    8 z' p$ m' S0 J' c, e/ _* K6 i# \这个技术历史有几十年了。一直用于铜 有、镍等金属的闪速冶炼。还用在稀土的回收循环利用。可能因为铜矿是硫化铜,容易用氧气还原。铁矿是氧化铁,需要用其他还原剂。! I1 _; n( }, B$ V6 O* J+ R

    ! v2 A9 P1 L8 b$ ^6 E% q/ e% P, X似乎还原剂候选有氢气,一氧化碳,甲烷。除了一氧化碳,氢气和甲烷都是不让人省心的。这东西鼓进高温熔炉,可比拿C4炸药煮方便面可怕多了。. O# t6 r8 r# \& J% x2 K' n% N
    * U( |1 ~$ F. L
    以前氢气贵。现在用风电光电来制氢,廉价氢的问题解决一大部分。氢可以直接炼铁,可以先制成甲烷再炼铁。可能这时闪速炉炼铁开始具有商业价值。

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      发表于 2024-12-9 06:56
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      发表于 2024-12-9 01:35
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2024-12-8 23:36

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    该用户从未签到

    地板
     楼主| 发表于 2024-12-9 01:45:30 | 只看该作者
    五月 发表于 2024-12-8 03:43# V. J" t* e6 ^% ]( v- g
    被文科记者用的“爆炸”误导。查了一圈,就是普通的闪速炉炼铁/炼钢。可能江西理工做到了中试水平,发 ...

    9 j# S- D) U8 x' [你说得比我好。还需要还原。1 ]/ K8 e0 @6 y. J
    " Q# F0 ]+ i% o; q/ e  b4 ^
    不过把闪蒸说成爆炸并不为过。从固相快速变为气相,体积扩大很多倍,铁矿粉发生爆裂是自然的。闪蒸是本质,爆炸是现象。
    % V$ D& Z0 U& c2 g' N! \
    - Z4 v; h2 b: j+ ?! @江西理工的作者是工程院院士,从70年代就开始研究闪速冶炼。4 o- z% X. ?6 R! c: J
    : h: Z, O* O. t  d% T7 S) j, P, Y2 I
    一氧化碳的工业制备被氢气、甲烷容易多了,水煤气就是。
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    5#
    发表于 2024-12-9 09:07:51 | 只看该作者
    五月 发表于 2024-12-8 17:438 H4 O" Q* s) o* i) k5 F' g
    被文科记者用的“爆炸”误导。查了一圈,就是普通的闪速炉炼铁/炼钢。可能江西理工做到了中试水平,发 ...

    6 H  P! l( a4 e4 [7 V+ h/ {" `. s' \) ^; p  e3 H' U5 L
    这不就是煤气化炉嘛,什么不用c都是噱头,煤气化纯氧先制氢、co,高温燃气再炼铁。这样的话炉膛内挂焦是个问题

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    pcb + 4 高炉为了出渣要加石灰石

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  • TA的每日心情
    开心
    2016-1-8 01:43
  • 签到天数: 18 天

    [LV.4]金丹

    6#
    发表于 2024-12-9 12:06:01 | 只看该作者
    五月 发表于 2024-12-8 17:43
    3 ]- L  H9 \% x- \$ Z& u, Q被文科记者用的“爆炸”误导。查了一圈,就是普通的闪速炉炼铁/炼钢。可能江西理工做到了中试水平,发 ...
    . [+ N2 Z$ F% Q+ c" `1 n
    说不定趟出一条新路,要注意此路线已经通过了中试,过中试可并不容易。: T. B! V7 |# p0 y
    6 T& ^% T. v) O. c) b1 N
    以前记得是吹细碳粉到高炉里还原,一下子效率提高了不少,现在拿一氧化碳和细铁粉反应,不晓得还原效率是不是又上了一个台阶。如果氢气量能跟上,一氧化碳还原氧化铁后的二氧化碳还能回收制甲醇。而且CO还原要比H2安全。
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    7#
    发表于 2024-12-9 12:21:48 | 只看该作者
    这不是铝热弹的放热玩法吗,用氢替代铝,反应如同固体火箭一样的喷火,把纯铁喷射到需要收集的地方。
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  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-21 11:52
  • 签到天数: 480 天

    [LV.9]渡劫

    8#
    发表于 2024-12-9 12:45:42 | 只看该作者
    江西理工现在都有工程院院士???
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    9#
     楼主| 发表于 2024-12-10 03:14:29 | 只看该作者
    nukearchie 发表于 2024-12-8 19:07
    % w, P1 Y9 D, N2 R这不就是煤气化炉嘛,什么不用c都是噱头,煤气化纯氧先制氢、co,高温燃气再炼铁。这样的话炉膛内挂焦是 ...
    + t* |! J3 V; M3 x/ @+ F
    不明白:这和煤气化有什么关系?
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    该用户从未签到

    10#
    发表于 2024-12-10 12:35:44 | 只看该作者
    本帖最后由 三力思 于 2024-12-10 12:38 编辑
    ; ~1 S$ h! d: T
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
    4 W+ E) |# S# n9 A' t# K不明白:这和煤气化有什么关系?

    3 N, S6 |* p7 N
    0 d: M5 _5 q) P1 W3 x7 {" n1 E氧化铁粉和氢,CO热反应,氧化铁粉里的氧被合成反应变成,水和二氧化碳。不过这个过程是个吸热反应,所以需要高温的电炉,氢和CO保持持续反应。

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