闪速炼铁技术

原理


闪速炼铁技术是一种非高炉炼铁工艺,它基于学科融合思维,将有色冶金行业成熟的闪速熔炼方法拓展用于炼铁。这项技术通过将精磨的铁矿石粉末注入高热熔炉,引发“爆炸性化学反应”,形成高纯度铁液滴。相较于传统高炉需要五六小时的炼铁过程,新技术只需要三到六秒。


流程


闪速炼铁的流程包括将铁矿石磨成细粉,然后喷入高温电炉,在还原反应的辅佐下,矿粉里的铁立刻融化蒸发,气相体积大大高于固相,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。这一过程不仅速度快,而且可以用各种品位的铁矿粉,包括中国蕴藏量世界前列但是品位较低的铁矿也可以有效利用。


设备

闪速炼铁炉包括反应塔、炉料喷嘴和熔池。反应塔内限定有反应空间,炉料喷嘴设在反应塔顶部,用于向反应空间内输入铁矿砂;熔池设置在反应塔的下部,用于容纳从反应空间中反应后落下的熔体,并对熔体进行后续的还原反应。反应塔的塔身设计成由双曲线绕其主轴旋转而生成的单叶双曲面结构。


设备投资

闪速炼铁技术的目标是实现耗、低投资、规模化的近零碳炼铁。它取消了球团烧结、球化、焦化等原料预处理工段,因此相较于传统高炉炼铁工艺,投资较低。


操作费用

闪速炼铁技术的综合能耗指标优于现有高炉炼铁工艺。数据显示,闪铁吨钢的综合能耗为351 kgce,而高炉吨铁的综合能耗为553 kgce。由于能耗降低,操作费用也相应减少。


技术现状
闪速炼铁技术已经完成了实验室试验及中试试验,并取得了成功。该技术能够高效处理低品位复杂矿,实现零碳排放,易于规模化,可实现一步炼钢。此外,该技术已经在中试装置上试验成功。


综上所述,闪速炼铁技术是一项具有革命性的炼铁新技术,它不仅能够大幅提高生产效率,降耗和操作费用,还有助于实现钢铁行业的绿色转型和碳减排目标。

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