O nouă tehnologie de fabricare a fierului dezvoltată în China va avea un impact semnificativ asupra industriei siderurgice globale. Dezvoltată după mai bine de 10 ani de cercetare, această metodă injectează pulbere de minereu de fier fin măcinată într-un cuptor foarte fierbinte, provocând o „reacție chimică explozivă”, potrivit inginerilor. Rezultatul este un flux continuu de fier de înaltă puritate care se formează ca picături de lichid roșu strălucitor, strălucitoare, care se acumulează la baza cuptorului, gata pentru turnarea directă sau fabricarea oțelului într-o singură etapă.
Procesul durează doar trei până la șase secunde
Metoda de fabricare a fierului cu fulger, așa cum este detaliată de profesorul Zhang Wenhai și echipa sa într-o lucrare publicată în jurnalul revizuit de colegi. Metale neferoase luna trecută, poate finaliza procesul de fabricare a fierului în doar trei până la șase secunde, comparativ cu cele cinci până la șase ore necesare furnalelor tradiționale.
Aceasta reprezintă o creștere de 3.600 de ori sau mai mult a vitezei. Noua metodă are rezultate excepționale și cu minereurile cu randament scăzut sau mediu, care sunt abundente în China, potrivit cercetătorilor, South China Morning Post raportat.
China se bazează în prezent pe minereuri cu randament ridicat și cheltuiește o sumă substanțială importându-le din Australia, Brazilia și Africa. Potrivit lui Zhang și colegilor săi, noua tehnologie ar putea îmbunătăți eficiența utilizării energiei în industria siderurgică din China cu peste o treime. În plus, prin eliminarea completă a nevoii de cărbune, ar ajuta industria siderurgică să atingă obiectivul de emisii de dioxid de carbon aproape de zero.
Încrederea în furnalul îngreunează țintele
Capacitatea de producție de oțel a Chinei depășește deja producția combinată a restului lumii, oferindu-i un avantaj semnificativ în industrii cheie, cum ar fi calea ferată de mare viteză, construcțiile navale și producția de mașini. Cu toate acestea, dependența sa de procesele de topire în furnal, care consumă cantități mari de cocs derivat din cărbune, reprezintă o provocare semnificativă pentru atingerea obiectivelor ambițioase ale Chinei de reducere a carbonului.
Unul dintre obstacolele tehnice majore pentru fabricarea fierului rapid este lancea de pulverizare a minereului, care trebuie să disperseze eficient minereul de fier într-un spațiu turn la temperatură înaltă, foarte reductibil, cu o suprafață specifică mare pentru a iniția reacția chimică necesară.
Echipa lui Zhang a dezvoltat o lance vortex care poate injecta 450 de tone de particule de minereu de fier pe oră. Un reactor echipat cu trei astfel de lănci produce 7,11 milioane de tone de fier anual. Conform ziarului, lancea „a intrat deja în producția comercială”.
Deși conceptul de aplicare a acestui proces la fabricarea fierului își are originea în SUA, echipa lui Zhang a dezvoltat o tehnologie de topire rapidă capabilă să producă direct fier lichid. Ei au obținut un brevet în 2013 și au petrecut următorul deceniu rafinând metoda. „Testele de laborator și cele pilot au confirmat fezabilitatea acestui proces”, a menționat Zhang. Statisticile guvernamentale arată că rata de succes pentru noile tehnologii care sunt supuse testării pilot în China depășește 80%.