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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 6 Q" [5 M5 Y' ~0 T  C1 w+ `

9 A: o' i$ L5 s' b2 D% e  p; bhttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage5 u. p* O( e: W+ c+ A! J

& A  j8 q  E5 s! o& A《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!$ y! k; m5 w" E

/ t' Y" i  }3 z4 W3 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。0 W2 b  m" N9 `/ Y  I
& {% X. K1 O5 O3 e
) }% d- E5 Q  H1 J' Y
# N$ C, ?8 z: 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。+ @5 S$ @; d  ~' r" y0 i8 q6 M

, B" N& c, b' u" ^: }' W% v' p: z0 j4 ?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。
, b1 f( l* L9 P7 a; v' h
& c8 Z' ^; l2 H0 z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。
3 T3 }4 @. P, ]: h( N/ Z; `
. s( g5 {0 C  n这个过程已经在中试装置上试验成功。% Y9 d  i' |. O' |' f8 Q

, p+ \) z5 x/ R% q4 R4 E; Z- i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。3 r/ u& t$ r& J  T% \/ q3 c4 f

: q7 I  |$ u0 r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。( N1 y  m0 {) F4 N1 h$ d: X
) S9 _3 H% ~5 Q& B% S# F# D
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。
9 U7 D0 c& g% R" O# [9 o1 g3 _9 u4 y' Z! R
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
    1 \, ]( ~0 K$ Y9 k1 n3 t- M; c
    ) F: l3 [$ Q/ j0 s; I0 v* L8 c

    / Q$ y9 m5 z. t9 H% x2 R# ~) ]( p1 S5 u2 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)。8 z% t6 D; g. R
    9 B) R. X  A" y4 h9 U; f* 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。  _& Y$ g0 I1 v/ G- I6 O' ^5 R

    8 x, Y) v% q! _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。2 i1 Z2 e/ z9 V6 ]4 F4 w

    # V4 r  S% O0 W! P4 g' C% W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
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      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
    5 M+ W1 f' |* Y$ ?4 A( \% 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 ...

    " a3 v0 z2 J" I% S8 d1 T你说得比我好。还需要还原。
    5 Z# O% e7 X) T+ f  l
      {0 p3 T( l. b8 E8 u+ Y) z2 h/ x! c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。
    : X+ ]0 G% q  e5 [# t! F: b9 L2 t3 a0 l/ Q6 _0 S7 T9 ?( X* d
    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。
    6 v2 j; m- c# u; ]3 N
      J3 _; Q$ z6 O( Y! m9 G! F9 @- [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
    ) q. E1 Z1 Y" x$ m! E( H7 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 ...
    ' B; h4 a0 D  o4 l' n( K3 e
    3 b7 C1 V; i# t7 w* i- D+ W- A
    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
    ( E+ p7 l9 p$ c4 L% N- P) {4 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 ...

    , Q; e2 z" \& F9 ~" @8 h2 Z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。) G+ U/ g/ S2 H- e! j
    : _& F0 N, i" m6 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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    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% k5 ~& V! }1 D, w1 G% ]: A
    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 j, c' v  p( B3 R; ]! B8 |. i! [& s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
    + Z% b7 a) n/ _2 d, L$ H! O
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
    0 i' q5 d" X, o' C& b不明白:这和煤气化有什么关系?
    5 ~; f5 R( k6 k3 K! r. l, E8 l
    * |2 x' p/ X( f4 }! L  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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