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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
# p. b* B. b, |6 l; x$ e3 ^" L2 `. {7 a3 m
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage- u* \2 d; e) @3 d" o. C
( r+ Y2 ]7 d5 \. |  y9 x+ N6 }& G5 ~
《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!: W5 H1 _8 Y3 C/ ]% N$ Z

/ Q: u' A+ V. L! v% u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。  o2 s$ M+ l7 @! ]6 U, ^4 @( t% o

+ z& _7 Q  w& ]5 L2 h" ]
: ^' Y! G% b5 n( z
$ Q& `- Y; t( [, f1 X3 s5 x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。, u- B8 i# O* P5 ^

' ]1 v6 g% J( [& F7 A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。
, Z5 d+ h) M6 q9 t; V* p( |( f6 f: x  d+ Y# E
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。
  {' b5 Z: ]! j) q% t  m2 ~% T: I# H) {& `8 S7 m" M
这个过程已经在中试装置上试验成功。/ k6 }. y+ w/ e
0 ?8 ~8 a/ W) Z  E# {- ]
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。9 m1 y: {0 w' A8 o9 F1 B
% D! G) S  _8 E- i4 M' {
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。# V4 N+ Y* G# V  U1 ~  x  }$ i3 G8 J7 g$ ^

. z, L! z, \9 O! ~  y9 T  \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。
/ ^# Y2 T; W( E( M9 x' T0 K% j& b- a4 H% c7 C1 q! X
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
    ; {+ v) b! g9 K# M* F/ V4 |/ H
    : @& R8 C# Y. |: I
    1 k9 a0 e, X4 @) X' P
    * z* s; ^& g/ w. m2 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)。" i' l. s; S5 F1 A6 d
    5 H+ ?! L: y$ ^6 w
    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。' D2 C: Y# ?; H7 v/ k- @# X, d6 ^

    0 j) P* Q2 m8 B" k6 f( 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。
    8 A$ N# B7 j; r) @* w- r( {& \# C% A% Y3 O; E
    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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    油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5 不明觉历: 5
      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 03:437 B  O# S2 U! b4 }; G. H
    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 ...
    0 V) ~7 ^9 ?& h# y$ F/ z* ~
    你说得比我好。还需要还原。6 H, T8 p% ]- H, o, o$ B9 r
    , x; i  c) I8 O& i2 ~+ S
    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。
    ' V4 o  D" ]- o% z" j9 |
    ' ]1 i! ~4 n* _$ @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。
    " Y. t! i+ u' A  Y0 F
    2 q9 C; x  c) B. X9 ^5 V" H7 O# k- D$ f" P% U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 17:43
    " W; \# L  L1 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 ...
    + v4 F* D4 Z1 t; P( U7 R

    / a$ w( I4 |  X( Y. e9 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

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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/ X$ M# R$ ?' 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 ...

    9 y$ v( a: O) }& }% j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。7 F! A1 R, I/ p4 g, R  W
    : c" w- t7 Z, l/ r% Q
    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+ Z# k" k* k( i3 l" n
    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 ...

    ' A6 I- a, a! C' U! E; A' b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
    ( X. v( t' l, s# }0 v1 I
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
    $ G" T0 X( ?% k" Y; F不明白:这和煤气化有什么关系?

    8 a# G0 l- f2 F2 l! E  ?
    ; w& ~6 N! d) S7 a$ \2 K- ~7 ~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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