Нова технология за производство на желязо, разработена в Китай, е на път да окаже значително въздействие върху световната стоманодобивна промишленост.
Разработен след повече от 10 години изследвания, този метод инжектира фино смляна желязна руда на прах в много гореща пещ, което според инженерите предизвиква „експлозивна химическа реакция“.
Резултатът е непрекъснат поток от желязо с висока чистота, което се образува под формата на яркочервени, светещи течни капки, които се натрупват в основата на пещта, готови за директно леене или едноетапно производство на стомана.
Процесът отнема само от три до шест секунди
Методът за светкавично производство на желязо, описан подробно от професор Джан Венхай и неговия екип в статия, публикувана в рецензираното списание Nonferrous Metals миналия месец, може да завърши процеса на производство на желязо само за три до шест секунди, в сравнение с пет до шест часа, необходими за традиционните доменни пещи.
Това представлява увеличение на скоростта 3 600 пъти или повече. Според изследователите новият метод се справя изключително добре и с руди с ниска или средна продуктивност, които са в изобилие в Китай, съобщава South China Morning Post.
Понастоящем Китай разчита на високодобивни руди и харчи значителни суми за вноса им от Австралия, Бразилия и Африка. Според Джан и колегите му новата технология може да подобри ефективността на използването на енергия в китайската стоманодобивна промишленост с над една трета.
Освен това, премахвайки изцяло нуждата от въглища, тя би помогнала на стоманодобивната промишленост да постигне целта за почти нулеви емисии на въглероден диоксид.
Разчитането на доменните пещи възпрепятства постигането на целите
Капацитетът на Китай за производство на стомана вече надхвърля общия обем на производството в останалата част на света, което му осигурява значително предимство в ключови отрасли като високоскоростните железници, корабостроенето и производството на автомобили.
Въпреки това, зависимостта от доменните топилни пещи, които консумират големи количества кокс, получен от въглища, представлява значително предизвикателство за постигане на амбициозните цели на Китай за намаляване на въглеродните емисии.
Едно от основните технически препятствия за производството на чугун в светкавични процеси е разпръсквача на рудата, който трябва ефективно да разпръсква желязната руда във високотемпературно, силно редуцируемо кулово пространство с голяма специфична повърхност, за да започне необходимата химическа реакция.
Екипът на Джан е разработил вихров разпръсквач, който може да впръсква 450 тона частици желязна руда на час. Реактор, оборудван с три такива разпръсквача, произвежда 7,11 милиона тона желязо годишно. Според документа той „вече е влязъл в търговско производство“.
Въпреки че концепцията за прилагане на този процес в производството на желязо е създадена в САЩ, екипът на Джан е този, който разработва технология за светкавично топене, способна да произвежда директно течно желязо. Те получават патент през 2013 г. и прекарват следващото десетилетие в усъвършенстване на метода.
„Лабораторните и пилотните тестове потвърдиха осъществимостта на този процес“, отбелязва Джан. Правителствената статистика разкрива, че процентът на успеваемост на новите технологии, които преминават през пилотни тестове в Китай, надхвърля 80%.
Източник: InterestingEngineering
