爱吱声

标题: 中国研制成功闪速炼铁技术 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2024-12-8 14:24
标题: 中国研制成功闪速炼铁技术
本帖最后由 晨枫 于 2024-12-8 00:26 编辑
1 R% G; n0 T0 E4 s0 |2 ?
* ^( F! O' s5 t$ ^https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage& H# n) H9 b, E. S( W& L
* q4 R9 c) q+ F( S6 |
《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！
  P6 _/ |1 L: L! g0 N
2 `9 X' |( M3 Z0 e5 v/ _* }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。7 M" s/ ?0 t6 g/ d4 l# q
3 |$ T: B. E1 C$ ^* T  P/ j: B: F
1 Q6 t& V0 h1 i# T. v8 i
( X& Z; T, b; D! c- {  K
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: v# P# W2 y
1 H$ q0 s, @; m, l. m' ]' N. L
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。
  m. P- `5 B+ W% m% P, G
8 |8 b$ T' l: h3 D5 {1 L* R( z6 l6 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。
  G4 k6 a" `' E6 L. t5 e% H/ X  T, J* m3 Y) l
这个过程已经在中试装置上试验成功。
/ W% W$ ]5 j  J* B2 Y, F. m5 y8 u! {8 b) T! D% K" 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。
: W/ I8 X" X2 n; [0 ?/ D
& j$ P+ ~3 N4 N; e! |! _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。& g7 s9 _( r( U3 h! Z7 N
9 c7 m. j7 y; v1 W$ 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。
8 ]* ^, S# n0 K) j  x5 c! m0 Y" j2 Y4 t% v9 u
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%。
作者: yanei    时间: 2024-12-8 15:09
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。
作者: 五月    时间: 2024-12-8 17:43
3 p' I4 P9 w" o

/ O* e/ x$ g. o9 j# G; V7 `+ | ) ?+ l  [$ e' R5 z7 i

  U9 D, E  m3 Q% C2 R! T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）。! J3 X/ Y# F& w* A4 d* z/ x& m

2 B) W2 k3 W! C0 }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。; Q6 G. Z% F  W7 M% V
- e9 D6 q/ G) @1 q5 H
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。* q# h6 G7 W- n8 }; x$ {. e9 n
, S* K- Y0 c  w) A
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。
作者: 晨枫    时间: 2024-12-9 01:45
五月 发表于 2024-12-8 03:43
+ A& g: x& R3 f' o, O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 ...

; H' W4 j6 S1 h& `# ]5 a) s$ D你说得比我好。还需要还原。
' D2 g# p/ E0 ^) D. n6 q9 I( n' B. o: n
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。
( N; @( c- f/ z( q
0 g. k, ^7 S8 k7 M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。
, m6 F/ F# h' Y/ c" M2 W: W
- G& Z; k8 o6 P5 S一氧化碳的工业制备被氢气、甲烷容易多了，水煤气就是。
作者: nukearchie    时间: 2024-12-9 09:07
五月 发表于 2024-12-8 17:431 r# Q' q# G! D- \9 v! 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 ...
9 X; G# _; s" b9 c

# u4 q6 I) y; u& l1 ~2 u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
作者: 白玉老虎    时间: 2024-12-9 12:06
五月 发表于 2024-12-8 17:43
! G# y" D' s; j; ?, r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 ...

  T+ }5 Q$ }$ J2 U* w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。4 _% n- D3 d& P

$ }! N) e8 ?6 H; {6 f/ ?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。
作者: 三力思    时间: 2024-12-9 12:21
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。
作者: johnsonjian    时间: 2024-12-9 12:45
江西理工现在都有工程院院士？？？
作者: 晨枫    时间: 2024-12-10 03:14
nukearchie 发表于 2024-12-8 19:07# G( l- K$ T* u
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 ...
$ @) d4 }& A: ]# f. t8 F
不明白：这和煤气化有什么关系？
作者: 三力思    时间: 2024-12-10 12:35
本帖最后由 三力思 于 2024-12-10 12:38 编辑
4 ?$ `0 t& [5 C) r) z  H
晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
+ N8 g8 }: H( p# u7 a8 I不明白：这和煤气化有什么关系？
" O) |$ l/ ^" T! P' c

' @  e% i  f0 b! m9 n; a9 ^/ I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。



欢迎光临 爱吱声 (http://129.226.69.186/bbs/) Powered by Discuz! X3.2