Sveriges största industrisatsningar på koldioxidfri stålproduktion, där vätgas ska användas istället för kol vid reduktion, verkar vara gammal och ineffektiv redan innan start. Ny kinesisk teknik slår ut den.
En ny teknik för järnframställning som utvecklats i Kina kommer att ha en betydande inverkan på den globala stålindustrin. Denna metod, som utvecklats efter mer än 10 års forskning, injicerar finmalet järnmalmspulver i en mycket het ugn, vilket orsakar en ”explosiv kemisk reaktion”, enligt ingenjörerna. Resultatet är ett kontinuerligt flöde av järn med hög renhet som bildas som klarröda, glödande vätskedroppar som ackumuleras vid ugnens botten, redo för direktgjutning eller ståltillverkning i ett steg.
Processen tar bara tre till sex sekunder
Metoden för framställning av blixtjärn, som beskrivs av professor Zhang Wenhai och hans team i en artikel som publicerades i den fackgranskade tidskriften Nonferrous Metals förra månaden, kan slutföra järnframställningsprocessen på bara tre till sex sekunder, jämfört med de fem till sex timmar som krävs för traditionella masugnar.
Detta motsvarar en 3 600-faldig eller mer ökning av hastigheten. Den nya metoden fungerar också exceptionellt bra med låg- eller medelavkastande malmer, som det finns gott om i Kina, enligt forskarna, rapporterar South China Morning Post.
Kina är för närvarande beroende av högavkastande malmer och spenderar en betydande mängd på att importera dem från Australien, Brasilien och Afrika. Enligt Zhang och hans kollegor kan den nya tekniken förbättra effektiviteten i Kinas stålindustri med över en tredjedel. Dessutom, genom att eliminera behovet av kol helt, skulle det hjälpa stålindustrin att uppnå målet om nära noll koldioxidutsläpp.
Beroendet av masugnar försvårar målen
Kinas stålproduktionskapacitet överstiger redan den sammanlagda produktionen i resten av världen, vilket ger den en betydande fördel inom nyckelindustrier som höghastighetsjärnväg, varvsindustri och biltillverkning. Landets beroende av masugnssmältningsprocesser, som förbrukar stora mängder koks som härrör från kol, utgör dock en betydande utmaning för att uppnå Kinas ambitiösa mål för koldioxidminskning.
Ett av de största tekniska hindren för tillverkning av flashjärn är malmsprutningslansen, som effektivt måste dispergera järnmalm i ett högtemperatur, mycket reducerbart tornutrymme med en stor specifik yta för att initiera den nödvändiga kemiska reaktionen.
Zhangs team har utvecklat en virvellans som kan injicera 450 ton järnmalmspartiklar i timmen. En reaktor utrustad med tre sådana lansar producerar 7,11 miljoner ton järn årligen. Enligt tidningen har lansen ”redan gått in i kommersiell produktion”.
Även om konceptet att tillämpa denna process på järnframställning har sitt ursprung i USA, var det Zhangs team som utvecklade en flashsmältningsteknik som direkt kan producera flytande järn.
De fick patent 2013 och ägnade det kommande decenniet åt att förfina metoden. ”Laboratorie- och pilottesterna har bekräftat genomförbarheten av denna process”, noterade Zhang.
Statlig statistik visar att framgångsfrekvensen för ny teknik som genomgår pilottester i Kina överstiger 80 %.
Lämna kommentar