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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 3 C* p: ~, Y* X/ }4 l) [0 k
2 T0 t& y9 m9 c6 |  @% E! d8 ^/ z
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage5 E1 C9 w1 l5 |7 G$ q2 m6 o- U
6 L" }1 y: P$ N* @
《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!
: w2 b: C; U' E' h; S& u  N* Z
9 e5 Q! }6 a8 w4 V4 h  u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 k9 J% l) E; z3 J0 r- p

3 H' w* E' }' ] 6 `- b" c7 i/ r* a. [

0 F0 `! e( d! E" N. b7 G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。
' {, t" E( B& J+ a) U6 @0 e  I4 ?3 x3 F: C7 s& `+ J& I! x8 \- N
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。* _* Y( K! R; t+ h' O- H

' O; K4 q( I7 d/ s* _' Y* F) p- T0 [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。: Z) I& B. L. Q% G7 B

" z. T6 ^% r, N( p这个过程已经在中试装置上试验成功。) ?" ]3 H9 m3 y; l9 }& u

& ^0 P) I# r! ?+ \( s( g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。6 s- k9 v, {1 x$ _

- X( e2 ]2 |1 x6 T* [; h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。0 p' R) k$ m6 m- n* b, j; X

" M  h5 Y7 w9 L: E- a# p! s2 {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。& @: b+ K& s$ b% p9 Z

; E& H( m9 w  z* y% ~1 f3 O" l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
    4 C' c+ m7 R% f2 p: h( U* J8 J( o

    ! f/ g7 v6 u  K! s5 g6 d 0 k% G- l, M4 |: r+ z" B! G# V

    2 C, Z7 z- T# F0 j, 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)。
    2 |; ~% {2 a3 Z9 ?6 w) L4 s$ k  J4 B. i
    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。
    ) Y7 n/ o  f5 M) q3 k
    * v' Q$ n2 \2 [( s9 H2 r9 |5 g4 _5 O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。! C1 f6 I' C0 N) L3 A0 D
      U9 {2 N# d. U0 }7 d% ?7 Y" P
    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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    参与人数 8爱元 +72 学识 +2 收起 理由
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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. ^; A/ \2 j% U' ]. U  ]
    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 ...
    9 C$ y1 S3 ~4 f- p% q% Z. d
    你说得比我好。还需要还原。
    * \. x* \7 P! D5 i% R9 `2 q; C3 M  H5 {$ [. G
    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。
    * t( w, p) T8 {9 Q/ Y2 z7 M" ^% S
    # j: E- p9 t" D' S/ H. 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。7 ]- L5 n# }7 I- m+ q  |9 j

    / n- w7 @$ G3 c3 z, h, s* h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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    该用户从未签到

    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
    ( Z. R. g7 U2 I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 M- v5 G! w0 o- o; V$ b8 j
    8 J( `# V" ^9 X3 H( ~: N4 T! ?
    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+ F$ E) I4 K6 R" }. P1 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 ...
    6 }* c4 |0 r8 f' E; p! n
    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。7 a& R0 u# T7 N% d) b
    ' `# l  T3 `& p% u& a# M8 `  j
    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
    2025-9-25 20:38
  • 签到天数: 478 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
    8 F" T9 i1 y# p# Y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 ...
    * r, f3 D/ x8 Z6 f
    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 - d# T" r2 f+ T2 o4 y
    晨枫 发表于 2024-12-10 03:14
    % c0 j7 |5 d7 q* p- q3 r3 q. F9 I: L不明白:这和煤气化有什么关系?

    & j, z& }7 H* h+ @. j* c
    ; u$ t& h% b0 ~  s6 g8 h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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