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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 $ h, [0 F6 p, z; o0 J/ k

, U* a, ~! K6 G( U* X7 ohttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage) q! G& V4 W6 H' z  w2 U% o

0 p& d0 s0 R5 S《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!
" C/ H, m: y# a& `6 [
0 G# I: Z" h/ E; @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。* L9 U* V' a4 r; e# A* h+ }

8 k  _8 _+ X9 ` + x" r/ ]; B# m: g- X

7 a- E  h0 J2 ^6 C3 Z( y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。
6 T$ B7 z0 f* s) B) [0 u- |  m0 ]) ^) W! V6 H  V$ L6 {
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。2 a4 w2 {' C- k7 a( ]% q

& g, K- o6 i! l8 @/ C' t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。% q7 A8 P" h( _2 B
+ Q' F) r8 O4 \2 m4 Z9 P
这个过程已经在中试装置上试验成功。6 y+ ^  \0 j3 G4 D2 b$ u! Y
$ [7 ?: [9 l9 k7 r. z, n' |4 n
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。1 L* s) ^" X3 L* v% p
" {+ I+ }  M) I# h
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。6 V* h0 m6 ^- v2 F' S9 ^6 l: x
) H! \" a) v8 ~, R% o' w: s' @) X
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。
3 E) }+ p  f7 H+ v% \( z$ k) Q2 X. {/ X' ?  z. g& o
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

    / }/ V6 E. {, m' a. m- _6 h7 [5 @  i: _
    * t7 }* N. L3 H/ i

    % h; u% ?$ \9 Z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)。. G" o0 n, u, z2 n' @1 ^
    / P. Q: N8 [% P/ c
    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。
    $ y# L0 e+ j4 R8 i% G1 A
    # \" d- x- H( {8 c* R4 N! O3 v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。
    " A/ L# ?; i% x) U* ~
    ) e  H! ^1 Y( Z3 J: y% V( L7 G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
    给力: 5 涨姿势: 5
      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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    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 03:438 v. K( B7 ?: 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 ...

    7 d4 t- Y* ^# C, x  ?, y你说得比我好。还需要还原。9 f% ^( j+ E9 X" q
    2 f: n, n5 ^& v
    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。
    , ?  M1 K- i; \" Q3 B" M( \! X9 x+ S. w+ `( H4 O* p: ~) e
    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。( ~# l, R- X+ t: i! o2 z
    ) J% H9 k! s6 ?+ L
    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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    该用户从未签到

    5#
    发表于 2024-12-9 09:07:51 | 只看该作者
    五月 发表于 2024-12-8 17:43
    0 S) g  ]2 S8 v, P2 F4 c  u$ `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 ...
    . I; n4 X# |7 @, p* o' P

    ( @0 S3 C4 y. u6 v6 j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, I9 q  ]2 j9 s  Y: l7 W- w
    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 ...
      u+ M, }/ i, @# x
    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。
    " M, l( s2 n) d
    + P) F6 g4 `& f( y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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    该用户从未签到

    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
    2021-1-15 21:45
  • 签到天数: 477 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
    / A# ~6 U1 l- y& _8 v: c9 A" S( p; 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 ...

    & T4 S6 ~# c4 o+ [8 m& o' [1 Y6 @不明白:这和煤气化有什么关系?
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    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 6 r1 S/ x( v% r# j
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
    ) A8 ]- h2 G8 C% W. p1 k3 _& P不明白:这和煤气化有什么关系?

    8 T# P7 N: P% a% h* W7 T# p" k6 S' P
    2 g/ y$ c: v6 w$ Y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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    参与人数 1爱元 +4 收起 理由
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