中国研制成功闪速炼铁技术

晨枫

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《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！
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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。


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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。

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。

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。
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这个过程已经在中试装置上试验成功。

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。

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。
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- b5 f& v% f8 X& @3 j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。

5 G" a# d* d6 `: G( s+ L# h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%。

yanei

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。

五月

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. {3 X7 g" Y- P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）。

- O5 A* i% L( f" U& d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。
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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。
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5 \( Z9 O8 G# x4 v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。

晨枫

五月 发表于 2024-12-8 03:43
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 ...

你说得比我好。还需要还原。

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。

2 O* a5 W% x7 x* X; U. {) Z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。

一氧化碳的工业制备被氢气、甲烷容易多了，水煤气就是。

nukearchie

五月 发表于 2024-12-8 17:43
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 ...

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2 J/ |# V' h$ Y& L- C8 m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

白玉老虎

五月 发表于 2024-12-8 17:43
: G& s0 y& p8 g8 g: `3 }/ b9 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 ...

5 }* }4 Z/ K5 {) W* E( l* W  p+ o6 m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。
0 P; J# G8 s& u! L; }  j( \; L
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。

三力思

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。

johnsonjian

江西理工现在都有工程院院士？？？

晨枫

nukearchie 发表于 2024-12-8 19:07
3 _# q# [/ g+ [, z8 `/ k6 w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 ...

不明白：这和煤气化有什么关系？

三力思

晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
5 `* y2 ]) r) z1 V0 J不明白：这和煤气化有什么关系？

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7 m9 B0 f5 n) o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。