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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
, T! Z/ c4 c5 ?( c7 k1 ~. n0 Z" G
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage6 [; ]9 E8 c- r2 C

  ^+ ?" P7 N5 c% |《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!
5 W* m1 [, H2 R, T! M1 r
$ B/ n5 O: Y% Z* q% i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。
* T2 Z) ^8 ?" w6 _. c" U6 a& A: G% J% Q! P9 k( f: y* [1 ?1 t

" |5 @/ h( D2 N4 j8 _, A0 e$ P1 W
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。( f1 X5 V/ A8 H0 g. v" {: f
  H6 c! Y" f2 b* c6 ~- p- 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。
2 Z* }* p+ P% Q
( B" o2 j; A  X* B2 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。
" [  }/ ?) z3 e. i9 U0 O$ ~5 [/ _0 N! [5 c4 p8 Z
这个过程已经在中试装置上试验成功。, ]& d# M4 `2 _5 m5 B
$ K* `' b# G% _+ X
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。
1 Q& s7 j- ~) X$ r) T$ K& [5 }; l3 x- |
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。" b1 m; F( I: I( f4 Y
5 q& z- g/ C, ]; m' U
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。, L( F. ]3 B3 h" e1 K

# o; g" C9 F7 e: a& B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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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

    ' w' f# E6 L" `: [1 F( y
    0 T) t: e+ o% A8 a
    % h: Q! m- m/ o) Q
      E3 B6 q) b7 e& m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)。
    / [+ s( t9 ~- g3 M1 u! i& I& n* v: S% y# L
    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。
    : L  O% U- U1 @5 M! z
    4 M4 s8 Y' H; N/ ]+ j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。0 ?% i5 a6 Z! y) v
    . |. m1 D4 t! T( U4 I& }
    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( U/ L9 O6 L4 L
    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 ...

    0 c6 w7 E, ]5 V! j9 J你说得比我好。还需要还原。* E, t  v' |0 }$ ^: w

    3 d- a% @. d( P1 w* R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。! D( V( b6 a3 M) i- u6 @7 o6 c2 N0 ~
    3 B9 i8 H2 T3 A4 n, i& 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。
    4 E0 t0 _, x" o2 t3 e; e/ J
    8 {3 X. T7 _, P" n+ x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, ~& v7 }5 A1 M! |& j1 R: L
    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 ...

    5 h- M; g, A* N, L  J: E" F* r; T6 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
      ^- M" j6 @- O  H5 R) }! t5 R1 R. 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 ...

    1 n3 }$ N: _! q* y4 x/ B: g, K% o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。' W, @9 o6 l$ S; Y2 ~; S, W

    ; V: Y' ~3 v2 Y  o; d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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    该用户从未签到

    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 19:077 n! W7 Y- {0 \, x2 g1 l
    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% R9 i: n5 d( |* v( e9 V
    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
    4 u1 X7 d1 ?/ Z
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
    & }. }6 B) P3 }4 j$ z/ X2 ~% e不明白:这和煤气化有什么关系?
    ! E! }7 T! a) e- E, H, {

    3 b6 P) k) M$ b8 D9 G6 a/ D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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    参与人数 1爱元 +4 收起 理由
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