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标题: 中国研制成功闪速炼铁技术 [打印本页]

作者: 晨枫    时间: 2024-12-8 14:24
标题: 中国研制成功闪速炼铁技术
本帖最后由 晨枫 于 2024-12-8 00:26 编辑 8 g  E( q- Q" P+ g

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& u/ J4 i2 D/ j' K3 \7 h# D《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!
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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。& Y* \) m% v# {5 L8 k
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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。
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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。; u: |0 ^" ]9 ^+ w

& ]9 c+ a- P' t& i- X; d; f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。
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这个过程已经在中试装置上试验成功。
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. E7 y9 A9 ~+ ~# P9 B# 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。
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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。8 n& N% V2 I8 J1 D1 Y9 Y1 h

) a, t# M4 r# J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。  c7 i  f1 M( j7 B1 t9 _7 r

9 C! a% S7 R  F+ [. Z! s' a, Q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%。
作者: yanei    时间: 2024-12-8 15:09
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。
作者: 五月    时间: 2024-12-8 17:43

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  v# n& }# z% X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)。
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. w9 u- \# g( E% e: W1 s( e: c, E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。
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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。
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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。
作者: 晨枫    时间: 2024-12-9 01:45
五月 发表于 2024-12-8 03:43
% n# x5 k5 F; ^5 u, 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 ...

6 {" i' y8 x( w3 s; E% T  E+ B你说得比我好。还需要还原。  d! j0 d- `, v/ m
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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。  r* _- j9 r; y

" ?8 U& w+ h9 A" [2 S9 r0 x5 J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。
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一氧化碳的工业制备被氢气、甲烷容易多了,水煤气就是。
作者: nukearchie    时间: 2024-12-9 09:07
五月 发表于 2024-12-8 17:43, [9 T8 c" t# P$ `+ {5 f: i8 @
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 ...
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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
作者: 白玉老虎    时间: 2024-12-9 12:06
五月 发表于 2024-12-8 17:433 s3 Y- l* H% E8 @# F$ 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 ...
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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。
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, Q3 _" k! k' t) X6 L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。
作者: 三力思    时间: 2024-12-9 12:21
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。
作者: johnsonjian    时间: 2024-12-9 12:45
江西理工现在都有工程院院士???
作者: 晨枫    时间: 2024-12-10 03:14
nukearchie 发表于 2024-12-8 19:07
( J4 b, l0 T7 S- W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 ...

# C/ c, ~# F( e- l! R: |# M! n& e不明白:这和煤气化有什么关系?
作者: 三力思    时间: 2024-12-10 12:35
本帖最后由 三力思 于 2024-12-10 12:38 编辑
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晨枫 发表于 2024-12-10 03:141 P; p9 I: u- p# ^* g
不明白:这和煤气化有什么关系?
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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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