高科技
效率提升3600倍的闪速炼铁技术
研究者称，相较于传统高炉五六小时的炼铁过程，新技术只需要三到六秒。
投稿：Alixsander
原文：https://interestingengineering.com/science/china-new-ironmaking-method-boosts-productivity-3600-times
中国新开发的炼铁技术会给全球钢铁行业带来巨大影响。工程师介绍称，该技术历经十数年研究开发，采用将精磨的铁矿石粉末注入高热熔炉的手段，引发“爆炸性化学反应”，源源不断地形成鲜红、炽亮的高纯度铁液滴积聚在炉底，可用作直接浇铸或一步法冶炼。
十一月，张文海教授团队于同行评审期刊《有色金属》发表论文，详细介绍了这种闪速炼铁法，相较传统高炉五六小时的炼铁过程，该方法只需要三至六秒。这就意味着，炼铁的效率提升了至少3600倍。据《南华早报》报道，在处理中国常见的中低品位矿石时，这种方法表现同样出色。
中国目前较为依赖高品位矿石，须花费巨资从澳大利亚、巴西和非洲进口。张教授及同事认为，新技术可将中国钢铁行业的能源利用效率提高至少三分之一。此外，通过完全消除对煤炭的需求，它将帮助钢铁业实现二氧化碳近零排放的目标。
对高炉的依赖妨碍实现零排放目标
中国的钢铁产能超过世界其他国家的总和，在高铁、造船、汽车制造等关键行业具备显著优势。然而，对高炉炼铁的依赖，使得中国消耗了大量从煤炭中提炼的焦炭；中国雄心勃勃想要实现的减排目标因而遭遇了巨大的挑战。
闪速炼铁的主要技术障碍之一是矿石喷枪，它必须能有效地将铁矿石散布在具备较大表面积的高温、高还原性塔空间当中，以引发必要的化学反应。
张教授的团队已开发出一种涡流喷枪，每小时可注入450吨铁矿石颗粒。单座反应堆配备三把这种涡流喷枪，每年可产出711万吨铁。据论文称，该喷枪“已投入商业生产”。
虽然将这一工艺应用于炼铁的概念最早出自美国，但张教授团队开发出了能直接生产液态铁的闪速熔炼技术。他们于2013年获得专利，又在后续十年间不断加以完善。“实验室及中试试验验证了这一工艺的可行性。据政府统计数据显示，中国国内通过中试试验的新技术，其成功率超过了80%。”