探秘 “闪速炼钢” 技术,看它如何改变全球钢铁格局

摘要:近期,我国 “闪速炼钢” 技术在国际上引发强烈反响,外网热烈讨论,诸多海外媒体竞相报道。科技媒体 Interesting Engineering 以《这种新型炼铁技术将对全球钢铁行业产生重大影响》报道,《南华早报》称《中国炼铁’爆炸性’突破,生产效率提升 36

近期,我国 “闪速炼钢” 技术在国际上引发强烈反响,外网热烈讨论,诸多海外媒体竞相报道。科技媒体 Interesting Engineering 以《这种新型炼铁技术将对全球钢铁行业产生重大影响》报道,《南华早报》称《中国炼铁’爆炸性’突破,生产效率提升 3600 倍》,澳大利亚媒体则以 “中国新技术将毁了澳大利亚” 为题报道。澳大利亚长期靠向中国出口高品位铁矿石获利,如 2022 年出口 7.36 亿吨,占其出口总量 80% 以上,2023 年出口额达 1360 亿美元。我国 “闪速炼钢” 技术若大规模应用,将降低对海外高品位铁矿石依赖,冲击其出口产业。可见,此技术已成为国际热点,备受全球瞩目。

“闪速炼钢” 又称 “氢气天闪炉炼钢”,与传统高炉炼铁差异显著。传统高炉炼铁需五到六个小时,而它仅需三到六秒,速度提升 3600 倍以上。传统高炉依赖高品位铁矿石,我国该技术处理中低品位国产铁矿石表现出色。我国虽铁矿石储量丰富,但中低品位矿石居多,此技术弥补了利用效率短板。其原理是通过矿砂喷嘴将粉状铁矿砂喷入高温强还原氛围的闪铁炉,形成优良还原动力学条件,数秒内完成常规数小时的还原过程,且能在闪铁炉内一步炼钢,产出合格钢水与 “白渣”,实现高温烟气余热回收和氢气返回利用,资源高效循环且绿色环保。

传统高炉炼铁需五到六个小时,“闪速炼钢” 的闪速炼铁法仅三到六秒,速度大幅提升。采用矿砂喷嘴将粉状铁矿砂喷入高温强还原氛围的闪铁炉,形成更小物料直径和更大比表面积,造就极优还原动力学条件,使还原过程从数小时缩短至数秒,极大提高钢铁生产效率,为行业变革带来契机。

“闪速炼钢” 在炼钢与资源综合利用方面表现卓越。在闪铁炉内可一步炼钢,产出合格钢水与低氧化亚铁的 “白渣”。同时,高温烟气余热回收和氢气返回利用得以实现。高温烟气热能被回收利用,氢气循环使用,减少原料消耗,提升工艺经济性与环保性,构建高效、节能、环保的钢铁生产模式。

“闪速炼钢” 产出的铁水纯净度高。因原料和辅料无固碳,铁水中含碳量为零,满足高端精密仪器制造等对铁水含碳量的严格要求。冶炼过程无碳素,锰的氧化物在 2000℃以下无法被氢气还原为金属 Mn,铁水中不含锰,同理不含硅,杂质含量极低,为生产高质量钢材奠定基础。

该技术控制硫磷含量效果独特。生产不用煤和焦炭,硫磷来源减少,主要来自铁矿。在闪铁炉高温还原性气氛中,铁矿里的硫、磷被还原成单质或低氧化程度气体,随烟气排出,铁水中硫磷含量极低。最终产出优质高纯铁,甚至超高纯铁,向熔池中加入碳素使熔体渗碳,即可轻松转换为洁净钢,操作简便,转换效率高,保障钢铁产品多样化生产。

在节能减排背景下,“闪速炼钢” 能耗与环保优势突出。对 100 万吨钢规模模拟,闪铁吨钢能耗 351kgce,高炉吨铁能耗 553kgce,前者能耗更低。且该技术取消焦炭使用,实现近零碳排放,能将中国钢铁行业能源使用效率提高三分之一以上,助力钢铁行业迈向二氧化碳近零排放,符合我国绿色发展战略,为全球钢铁行业环保转型提供借鉴。

我国是钢铁生产大国,2023 年粗钢年产量 10.2 亿吨,但长期依赖海外高品位铁矿石,如从澳大利亚等国大量进口。我国中低品位矿石占比大,传统技术受限。“闪速炼钢” 技术处理中低品位国产铁矿石性能卓越,若大规模应用,有望摆脱依赖,增强原材料供应自主性与战略安全性,减少海外供应及价格波动影响。

钢铁行业是碳排放大户,面临节能减排压力。“闪速炼钢” 技术能耗低,综合能耗指标优于高炉炼铁,可提高能源使用效率超三分之一,取消焦炭使用实现近零碳排放,符合全球脱碳趋势,推动我国钢铁行业绿色低碳发展,为全球可持续发展提供示范。

我国本就是世界第一大钢铁生产国。“闪速炼钢” 技术生产效率高,三到六秒完成炼铁,大幅提升产能;产品质量优,产出高纯铁、洁净钢,满足国内高端制造业需求,提升我国关键产业全球竞争力,巩固我国钢铁行业全球影响力与竞争力。

有人担心 “闪速炼钢” 技术被抄袭,实则我国有十足底气。工业生产是复杂系统工程,美国虽曾钢铁产业辉煌,如 1886 年钢产量占全球 40% 左右,1973 年达历史最高峰 1.36 亿吨,但如今已走向衰落。美国产业链缺失,本土铁矿产量有限,配套设施破碎,工业用电下滑,还面临产能过剩、成本过高问题,如过去 5 年钢铁价格下跌 40%,生产成本远高于市场价,生产开工率低。而我国该技术是科研人员长期研究成果,依托完整成熟工业体系,从矿山开采到设备制造、人才储备等环节都有强大支撑,美国难以复制生产线,我国凭借此技术在全球钢铁行业竞争中占据主动。

“闪速炼钢” 技术核心要点众多。炼铁速度上,相比传统高炉提高 3600 倍以上,仅需三到六秒。原料处理方面,对中低品位国产铁矿石处理出色,有望摆脱海外依赖。产品质量上,铁水含碳、锰、硅等低,硫磷含量极低,可转换为洁净钢。能耗指标方面,闪铁吨钢 361kgce<高炉吨铁 553kgce,近零碳排放,还能实现高温烟气余热回收和氢气返回利用。

基于 “闪速炼钢” 技术,我国钢铁行业前景广阔。国际竞争力上,提升产能与产品质量,增强关键产业竞争力,巩固全球规模优势与话语权。绿色发展方面,契合全球脱碳趋势,引领国内行业绿色转型,为全球提供借鉴。原材料自主保障上,摆脱海外高品位铁矿石依赖,掌握更多自主性,保障产业稳定发展。总之,该技术将助力我国钢铁行业高质量、可持续发展,在全球舞台发挥重要支撑作用。

来源:小小李律呀一点号

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