铁矿石变铁只需要3-6秒？2024年11月，中国工程院院士张文海团队发表的《闪速炼铁技术研究进展》的论文引发了公众热议，不少人认为这一技术将炼铁生产效率提高了3600倍，或将引爆钢铁工业革命。
随后，研究团队第一时间向媒体解释，描述中“将5-6小时缩短为3-6秒”，所谓的3-6秒并非整个炼铁生产流程，而仅是炼铁过程中的反应环节。那么，我国闪速炼铁技术目前究竟进展如何？
闪速炼铁技术现状新型炼铁技术的产生，需要经过四个阶段。首先是实验室的研究与开发阶段，这个阶段包括原理的研究与验证、小试和中试。
其次是工业化中试试验阶段，根据统计，经过中试验证的科技成果，产业化成功率高达80%，因此这一阶段也被认为是实现工业化生产的最后一步。然后就是工业化生产准备阶段，也就是工厂的试运，最后则就是工业化生产了。
而闪速炼铁技术目前仍处在实验室的中试阶段，科技人员提出了100万吨规模的闪速炼铁装置设想，并通过工程软件模拟运行，计算了装置的指标。
虽说前期的研究和试验证明了闪速炼铁工艺的可行性，但后续仍有三大阶段要逐步探索。就跟升级打怪一样，还得一步步慢慢来。
传统炼铁模式的弊端首先我们先来了解最基本的概念，什么是炼铁？
这是一种将金属铁，从含铁矿物或者说铁的氧化物中提炼出来的工艺。炼铁将铁矿石经过高温还原反应炼制成生铁，而生铁又是炼钢工艺的原材料。
随后，炼钢进一步去除生铁中的杂质，并控制碳含量达到需要的强度和韧性。所以说，炼铁作为炼钢的上游工艺，直接影响着钢铁行业的发展。
具体来讲，传统炼铁技术主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法、等离子法。其中，高炉炼铁最为常用，全球90%铁都用这种方法生产。
它的操作原理，首先将铁矿石、焦炭和熔剂按照一定比例，从炉顶装入高炉。然后吹风口送进热气，再喷入油、煤、天然气等燃料。此时，焦炭燃烧产生一氧化碳和大量热能，随后，一氧化碳与铁矿石发生还原反应，Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2、Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2，同时，铁矿石中的杂质例如二氧化硅（SiO2），与熔剂中的氧化钙反应，生成炉渣和炉灰，CaO+SiO2=CaSiO3，杂质从铁矿石中分离出来，最终就能得到生铁。
不难看出，这种方式操作简单、并且高炉连续进行反应，能持续生产几年到十几年，生产量大。但同时，高炉炼铁不仅需要大量的煤炭、焦炭和铁矿石等不可再生能源，其反应产生的二氧化碳也会造成环境压力，后期还要处理大量的废气和废渣。
因此，在节能减排的大环境下，闪速炼铁技术应运而生。那么，什么是闪速炼铁？
闪速炼铁技术原理闪速炼铁的原理基于闪速冶金，通过涡流喷枪将干燥的铁矿砂、还原剂、氧气喷入闪速炉内，随后，还原剂和氧气燃烧产生热量，铁矿石颗粒均匀的分散在高温高还原环境下，就能在3-6秒内极速生成铁水。
相比于传统炼铁，这种方式充分利用了细磨物料表面的巨大活性，造就了极优的还原动力学条件，将数小时的炼铁反应缩短到几秒，极大地提高了生产效率。并且，这一方式全程通过氢气完成，不再借助焦炭等传统还原剂，有效减少了碳排放。
再加上我国整体矿石类型复杂、利用率低。贫铁矿储量占总储量的80%，平均品位仅为34.5%，远低于国际水平。而闪速炼铁技术则能有效处理国产低品位铁矿石，弥补国内资源短板。因此，未来这种新型炼铁技术一旦投入使用，势必会推动中国钢铁行业的绿色转型和可持续发展。
【参考文献】
[1]张仁杰,张文海.闪速炼铁技术研究进展[J].有色金属(冶炼部分), 2024.
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