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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 . \$ K, [% O- T7 z+ y
+ S  j/ \- X2 V0 {7 \/ Q
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
- R. I, z& ?2 j; a% V7 I2 i( I  l2 U! C# @9 |
《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!
9 J# |; d# M1 t7 I9 T( d, J3 t* }1 ]9 k5 r8 y* N% G+ u& h% y4 w
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 ^6 t3 u4 M: q# Q' n6 N5 K  M$ J
5 H6 ~5 \5 d3 f; t( r
- \: z1 `- B/ E, Y4 O# {
+ s' R) L, E( i5 O# {8 b! u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 W5 A5 l9 [% H: j  N& q$ ]7 I" W
2 J4 p4 ]8 O3 }0 j9 m" N, X4 W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。
" _4 A: D" d  v# T8 D+ t* c+ M
% }- h; D3 Y$ j9 b) j( G  ~7 X" L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。+ x1 n0 u7 Y- S0 k

* U& E" D7 V1 @2 s* d这个过程已经在中试装置上试验成功。
. v- }% }0 c1 F+ ^; L
6 b0 o( X# H* [0 d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。
5 [- w, y; B* y. O1 J+ b
2 b$ F- F! |% z; v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。
9 H: z) @5 [- ?0 p0 r/ J% G' I! P5 @4 Y$ t' ~2 W
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。. s3 Z5 F8 B6 n

- ^' ~% m' y6 t4 t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
    8 w9 b- e  U- b3 q% x
    : X& j$ x( l5 v

    ' [/ J1 h. c$ y3 ^- P6 \9 y0 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,发了篇文章(有一定概率是篇水文)。; C- j2 v9 z9 A* z

    & B& D7 K8 N$ s  R( J, ]7 y) I" D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。+ X0 I) F) r+ ?: c, j. N
    6 |; Y( U6 P: f, R2 N5 U
    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。+ X0 J% {  w, T9 q
    " c. S3 N6 n, b
    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 03:43
    ( i5 {; f: x3 h$ A4 I! 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 ...
    % q" ]( R: O2 q1 E3 ^$ ]
    你说得比我好。还需要还原。  d. l+ r" y4 y7 E+ N- D

    / L2 P- U: r# s. g, F- @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。
    : \1 ^# u) M& H/ V# e/ F- U
    8 \& S6 v6 R% k: a3 x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。, @$ h' U* ]7 g4 w7 ]+ l
    + O/ Q! u' q/ d- D$ M
    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
      b+ V3 F* K+ K) 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 ...
    ( g7 J9 q( q' N, `+ m. q# U9 o% P3 }
    4 y( L* Q& t* L9 Y+ 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
    " G/ ^- I  Y; o  ?3 u3 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 ...

    4 I8 ]& r3 o2 {. Y3 ]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。& ~3 u( U$ c# C# S5 g3 S0 F
    ) Q1 t  Z4 [* M" F" g, _
    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* I- I6 m& j. Z+ R' P# H) i
    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 ...

    ' }& T; V5 }! j' j" k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 ' [$ w! G8 `2 A1 b7 x
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
      z! R' `! a& J& p& V  q( M不明白:这和煤气化有什么关系?

    $ X' E( G8 O* z$ F
    7 e5 U: P5 G4 p2 c% T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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