طورت الصين طريقة جديدة لصنع الحديد تعمل على زيادة الإنتاجية بمقدار 3600 مرة.
المصدر:https://interestingengineering.com/science/china-new-ironmaking-method-boosts-productivity-3600-times
ويدعي الباحثون أن هذه الطريقة يمكن أن تكمل عملية صنع الحديد في ثلاث إلى ست ثوان فقط، مقارنة بخمس إلى ست ساعات تتطلبها الأفران العالية التقليدية.
فرن الانفجار في مصنع المعادن
من المتوقع أن تؤثر تكنولوجيا جديدة لصناعة الحديد تم تطويرها في الصين بشكل كبير على صناعة الصلب العالمية. تم تطوير هذه الطريقة بعد أكثر من 10 سنوات من البحث، حيث يتم حقن مسحوق خام الحديد المطحون جيدًا في فرن ساخن جدًا، مما يتسبب في "تفاعل كيميائي متفجر"، وفقًا للمهندسين. والنتيجة هي تدفق مستمر من الحديد عالي النقاء الذي يشكل قطرات سائلة حمراء زاهية متوهجة تتراكم في قاعدة الفرن، وتكون جاهزة للصب المباشر أو لصناعة الفولاذ في خطوة واحدة.
تستغرق العملية من ثلاث إلى ست ثوانٍ فقط.
يمكن لطريقة صنع الحديد السريع، كما شرحها البروفيسور تشانغ وينهاي وفريقه في ورقة بحثية نشرت في مجلة المعادن غير الحديدية الشهر الماضي، أن تكمل عملية صنع الحديد في ثلاث إلى ست ثوان فقط، مقارنة بخمس إلى ست ثوان. ست ساعات تتطلبها الأفران العالية التقليدية.
ويمثل هذا زيادة بمقدار 3600-أضعاف أو أكثر في السرعة. وأفادت صحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست أن الطريقة الجديدة تؤدي أيضًا أداءً جيدًا بشكل استثنائي مع الخامات منخفضة أو متوسطة الإنتاجية، والتي تتوفر بكثرة في الصين.
وتعتمد الصين حاليا على الخامات ذات الإنتاجية العالية وتنفق مبالغ كبيرة على استيرادها من أستراليا والبرازيل وأفريقيا. ووفقا لتشانغ وزملائه، فإن التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تحسن كفاءة استخدام الطاقة في صناعة الصلب في الصين بأكثر من الثلث. بالإضافة إلى ذلك، فإن إلغاء الحاجة إلى الفحم من شأنه أن يساعد صناعة الصلب على تحقيق هدف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بالقرب من الصفر.
الاعتماد على الفرن العالي يعيق الأهداف.
وتتجاوز قدرة إنتاج الصلب في الصين بالفعل الناتج المجمع لبقية العالم، وهو ما يوفر لها ميزة كبيرة في الصناعات الرئيسية مثل السكك الحديدية العالية السرعة، وبناء السفن، وتصنيع السيارات.
إحدى العقبات التقنية الرئيسية أمام صناعة الحديد الفلاشي هي رمح رش الخام، والذي يجب أن ينشر خام الحديد بشكل فعال في مساحة برج عالية الحرارة وقابلة للاختزال بدرجة كبيرة مع مساحة سطحية كبيرة محددة لبدء التفاعل الكيميائي اللازم.
قام فريق تشانغ بتطوير رمح دوامي يمكنه حقن 450 طنًا من جزيئات خام الحديد في الساعة. وينتج المفاعل المجهز بثلاثة رماح 7.11 مليون طن من الحديد سنويًا. وبحسب الصحيفة، فإن الرمح "دخل بالفعل مرحلة الإنتاج التجاري".
