中国研制成功闪速炼铁技术

晨枫

0 x- G, Q0 _' `4 W6 ?
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage

《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！
1 T& `! f9 |, I+ C( s' M" Z
) _4 m$ G. J: M8 U3 W# C5 c! ]# B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。
- Y. |5 ~( P$ E6 x
$ z  ~% j8 l8 e
' q8 A8 O& d# v( 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。

. O  T' @* B3 x" 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。

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。
$ {" D5 [/ k* y6 S( R/ V% B* K
3 o! [+ H8 @7 O2 l  d0 H这个过程已经在中试装置上试验成功。

2 @+ R% ]; |/ b; t2 n& H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。
: x: B* V% B* k
  `5 n, y9 t2 B- e3 Y" p5 k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。
3 [; h7 Z9 _: R$ y" c
2 V/ X# Y5 s+ a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。
$ a/ R7 O/ u% D' p% W
3 S# ^. F: V0 b. x, `, k7 K- a- V6 e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

$ ^6 h/ k* w8 {; m

, {% I0 l5 l+ J/ c: q2 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）。
5 ?0 S5 H4 Z( @
) P* \0 ^9 n# J" N; M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。
  E# S  G) p! _; g
/ h& H3 _* A9 i9 Z3 I: F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。

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
: d- ?  }4 n7 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 ...

你说得比我好。还需要还原。

+ ]( }( R/ h8 \8 i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。
7 r/ x( x6 J8 \
) f: b% O! a3 x5 C& }/ E, i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
! Y( s. l" ]2 j2 H% e4 y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 ...

  c) F+ U. R' p( s0 b
0 i" X" u4 P# X0 b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
- P% O7 D5 i' F, [6 s* Q; z1 j* i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 z$ H7 W7 s* f9 E6 v0 f( r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。

$ N  q( h. u! H; |! S. ^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
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 ...

$ c- n- \5 Y6 O不明白：这和煤气化有什么关系？

三力思

6 h9 |4 Y% g  O9 }$ p

晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
+ G+ D2 J$ V1 `! Q不明白：这和煤气化有什么关系？

7 \% ]3 I  W1 w6 D5 v+ S2 ^% s
0 D8 T) r$ e" Q; G6 @% @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。