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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
, E, z2 T: C" ?1 v
+ P& `# N  h6 c5 X# phttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage" k$ _# r/ A9 x- K3 f/ j
3 }% [# O0 `' W" P1 W
《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!3 j' {* [1 f  E" W- Y

/ o3 _, {% q) D" c6 L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。
2 ]( j# W8 d8 r1 h; _3 ^7 Q5 \
: [* Y6 O. }$ `9 E# h9 G  V
3 ]' k1 ]; |1 O! m/ a1 z( I( C  g  n+ t. 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。
8 K! _4 p4 A: h$ g. H/ m" \& [
  z  \; }3 Y6 }# ^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。$ |' ^! t0 c' A$ M" e& p. t  G
7 q9 i1 r+ M) K- W+ Z2 Q. G* p8 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。, Q, {0 ]( c8 s$ n2 k1 m( u

/ w( V/ f6 H2 R" Y这个过程已经在中试装置上试验成功。3 n0 U& E2 T: E" G+ G/ X, _

  A5 C5 g! D( u0 u5 q: D+ |& p4 R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。
+ L7 y8 O0 N2 W* S
# h# a: h( n# l. v7 N1 q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。5 H. c' y" b9 {& Q8 u. F7 j5 V$ k
" l* Z- R" ]& b5 ^2 B* c; ]
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。0 }, ?* D  S: O# N% q& O; a( H
9 M& {0 z; E3 t/ b' B+ \/ w
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% n. ?! W; e9 y9 \
    / ^2 V( B5 j! [5 A
    % k  M. ^+ Z) ^! s6 }6 B9 F6 X' ]$ w4 B
    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)。
    ! r# p7 r: t* O9 D( \- j; i8 K8 ~
    % |9 s! m: D/ ^& O) k+ 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。3 @& J8 L0 ~: S4 N; B* D
    9 s" V9 v+ Q% h% d; y
    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。
    - |" [4 a  G& p- }2 r; l# U; G' _+ v5 [$ M7 A. U+ S
    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 03:436 s) R' X- w. ^: M; G4 q
    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 ...

    4 ?% U2 E4 ~% S/ i你说得比我好。还需要还原。' g9 p% \1 N5 t! a
    0 U# h3 M& F# P& q3 y
    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。
    : t) P2 \" Y. J! i  Y3 z8 H3 T8 x3 P/ I! _) w: u/ h, P
    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。
    ( E/ i% `- T, P
    : v: s, b+ c  |4 t2 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
    4 c5 @. T9 k, k1 Q5 [8 M! 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 ...

    ! a( O, _1 {6 A# R; l7 X
    5 X5 t2 s' v( g$ Z5 O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( u! }" m  s' ], i3 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 ...

    . ?- e- z9 |5 |% `$ S# p" O" z# 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。
    5 _( v6 ^. U- N6 B* h! `/ ^
    / ]& x/ c4 i  z3 V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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    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* q8 x) \! S$ i/ R& Z6 f5 S: Y
    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 ...
      [4 O* H$ b4 E
    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
    7 L* S* Y- ~8 ?% y7 c9 k: d6 N6 b
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14+ Q9 i2 ]) B3 [
    不明白:这和煤气化有什么关系?
    ! |8 h* O/ l; K2 N! S

    : \' @# v# L, @# E7 c2 _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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