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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
+ B: Y! B" m0 T7 B" [& N) S
' }. U1 h8 R. j% u! Ehttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage; Z+ ]* P/ ]# B& d( u; D5 c6 |

( j1 z5 y) Q& j8 F《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!
, j6 d2 i. t! {7 |: h, o0 e
" I2 o" K- u  ]2 s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 w3 W' o% Q' Z( B3 Z6 H+ s, i+ _3 x' z

0 D! x* l$ m, A" W7 _ & ?$ o7 U  Y' i

" K0 Y: Y2 P" ~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。
& c0 C' I( ~- z1 ?6 E6 o3 L1 {; m& h) r% O
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。; Q1 ?" R; }9 G* j) ^
" |5 Y% d: _" O& A5 g# [
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。5 {/ F  L  U  v

( t) k+ I" O( e9 P5 }这个过程已经在中试装置上试验成功。
8 x/ c& h) l, d# r: \: l
, g/ P3 S8 _7 o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 S% J& h! N: |4 j' r. g5 ]4 k4 q. S* z! 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。; Y. Q  F) j9 y( p: a

  j. I" e! I1 F5 y) a+ Z" I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 W, l' X) b6 ^. y" y; s
7 _0 r* @& Z2 u- P$ d- V
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

    0 @2 ^% X" y8 n0 I7 F7 `9 k4 ?# D/ s9 q% G( \4 l
    : ^+ h; X. _6 q! T

    7 V5 S  w8 u& @. [' g3 _- j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)。/ @! U: U" R8 h- a2 N" {. V
    , X7 I# i/ s3 K0 A( |
    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。* A# k  B- L/ k9 ?/ A; ?) @
    9 m/ c! j* ?3 W4 k8 F6 K  s+ E
    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。5 ~4 h9 _' J; e# b6 [4 \, Q( B9 D( x

    / z6 h  [7 T! t' o! X! s. {0 Q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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    该用户从未签到

    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 03:43
    , b7 d; x8 Q/ X7 [8 h8 N1 D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 ...
      {& R8 _  n- h5 J, [( ~
    你说得比我好。还需要还原。+ ]8 ]' k3 u% ~- l3 u' O
    6 t3 m9 p" v) p% e# e1 O, Z$ i& 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。
    ) R1 P& W& L" p/ R' n' }" }8 d$ z6 T( v! i! @+ h7 a2 ~
    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。' }' ]8 U7 Y, g: C
    5 d' t& P; }* D. J" K8 f
    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
    . `+ }+ C9 w8 L! b9 V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 ...

    ) ?; \) l% p  l9 J1 q$ D. E9 }% x: |2 P" ?  |& V2 c! 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
    ' o) a; ~! Y! m: c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 ...
    $ D0 X+ w- K1 w7 R& B
    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。
    " m4 }, I. L9 X) a1 o
    . v3 k8 `! Z+ j. U2 b# h! j" n7 u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 19:075 h  Y- V6 @0 }5 @9 T' y4 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 ...
    / u/ }. @+ \: g% c
    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
    : j" E$ m9 D& B: U$ V* d
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
    * d. h( T2 |& Y4 i; T- j& L不明白:这和煤气化有什么关系?

    3 u! {' i# i% i- z* d' s3 p  v) n+ V3 B3 j: @: }
    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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