“生產(chǎn)率提升3600倍，國內(nèi)煉鐵技術(shù)大突破……將改變世界鋼鐵行業(yè)局面。”近日，類似言論在網(wǎng)上廣為傳播。這源于中國工程院院士張文海領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)最近發(fā)表的一篇論文。

2024年11月，張文海及其團(tuán)隊(duì)成員在期刊《有色金屬（冶煉部分）》上發(fā)表題為《閃速煉鐵技術(shù)研究進(jìn)展》的論文，詳細(xì)闡述了團(tuán)隊(duì)提出的閃速煉鐵工藝。論文指出，與傳統(tǒng)高爐煉鐵相比，閃速煉鐵工藝將煉鐵過程從5～6小時(shí)縮短至3～6秒。但這一表述被部分人士誤解為整個(gè)煉鐵生產(chǎn)效率提高了3600倍。對此，包括張文海研究團(tuán)隊(duì)成員在內(nèi)的業(yè)內(nèi)人士向第一財(cái)經(jīng)記者解釋，所謂3～6秒內(nèi)完成煉鐵過程，指的是煉鐵過程中的反應(yīng)環(huán)節(jié)，而非整個(gè)煉鐵生產(chǎn)流程。

鋼鐵工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支撐產(chǎn)業(yè)，目前超過90%的鐵是通過高爐冶煉工藝生產(chǎn)的。這一工藝因其技術(shù)成熟度高、能源利用效率高、易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)以及高效率而備受青睞。但鋼鐵工業(yè)的碳排放量占全球碳排放總量的5%至6%，而高爐煉鐵過程中的碳排放更是占據(jù)其中的約70%。因此，降低煉鐵工藝的碳排放量，成為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋼鐵工業(yè)碳減排的關(guān)鍵所在。目前，國內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)及相關(guān)企業(yè)都在探索新的技術(shù)和工藝。

根據(jù)上述論文，閃速煉鐵工藝的提出，靈感來自于閃速冶煉。閃速冶煉是有色行業(yè)中的一種成熟高效的冶煉工藝，且中國的閃速冶煉工藝處于國際領(lǐng)先地位。該工藝無燒結(jié)、球團(tuán)、焦化等高污染的原料預(yù)處理工序，具有適用性強(qiáng)、高效、節(jié)能、流程短、投資少、易于規(guī)?；?、可實(shí)現(xiàn)零碳排放等顯著優(yōu)點(diǎn)?；诖?，張文海團(tuán)隊(duì)立足“鋼鐵－有色－氫還原”的多學(xué)科交叉，提出閃速煉鐵新工藝。

閃速煉鐵工藝直接利用鐵礦砂，通過爐頂噴嘴將其噴入閃速爐還原塔內(nèi)，形成極大比表面積狀態(tài)，并在高溫高還原度的塔內(nèi)空間中實(shí)現(xiàn)“爆炸式”化學(xué)動力學(xué)條件。這種條件下，煉鐵反應(yīng)在極短時(shí)間內(nèi)即可完成，大大縮短了傳統(tǒng)高爐煉鐵的時(shí)間。

此外，論文還稱，團(tuán)隊(duì)提出的閃速煉鐵技術(shù)，前期已完成的實(shí)驗(yàn)室及中試試驗(yàn)研究證明了其工藝可行性。同時(shí)，通過產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及100萬噸鋼規(guī)模經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析，該技術(shù)還具有諸多顯著優(yōu)勢，包括高效處理低品位復(fù)雜礦、取消原料預(yù)處理工段、實(shí)現(xiàn)零碳排放、易于規(guī)?；约耙徊綗掍摰?。在能耗方面，閃速煉鐵工藝的綜合能耗指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)有高爐煉鐵工藝，前者能耗僅為后者的1/3。

論文稱，閃速煉鐵技術(shù)的“目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)低能耗、低投資、規(guī)?；慕闾紵掕F”，張文海研究團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)一步指出，該技術(shù)的核心在于“節(jié)能低碳”，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要經(jīng)歷艱辛的研發(fā)過程。

盡管閃速煉鐵技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，但對于何時(shí)才能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，張文海研究團(tuán)隊(duì)中的兩名成員均向第一財(cái)經(jīng)記者表示，目前還沒有具體的時(shí)間表。其中一名成員解釋道：論文中提及的“前期已完成中試試驗(yàn)”，是介于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)化之間的試驗(yàn)，并非外界所認(rèn)為的工業(yè)化中試試驗(yàn)。“下一步還有一個(gè)工業(yè)化（中試）試驗(yàn)的推進(jìn)和完成，只有這個(gè)工業(yè)化（中試）試驗(yàn)徹底成功了，才算是整個(gè)項(xiàng)目的徹底成功。”

在記者詢問該閃速煉鐵技術(shù)目前面臨的最大困難是什么時(shí)，一名受訪成員表示具體細(xì)節(jié)不便透露，團(tuán)隊(duì)還需要一定時(shí)間將該技術(shù)繼續(xù)往前推進(jìn)。至于該技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后是否會對全球鋼鐵行業(yè)格局產(chǎn)生重大影響，該成員表示，目前階段還不便對此進(jìn)行評價(jià)。

有鋼鐵行業(yè)業(yè)內(nèi)人士向記者介紹，一種新的煉鐵技術(shù)的產(chǎn)生，一般要經(jīng)過這樣幾個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)室研究與開發(fā)（包括原理研究與驗(yàn)證和小試與中試），工業(yè)化中試試驗(yàn)，工業(yè)化生產(chǎn)準(zhǔn)備（即工廠試運(yùn)），以及工業(yè)化生產(chǎn)。其中，工業(yè)化中試試驗(yàn)被認(rèn)為打通實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的“最后一公里”。有統(tǒng)計(jì)表明，科技成果經(jīng)過中試驗(yàn)證，產(chǎn)業(yè)化成功率可達(dá)80%。

目前，不少國家都有團(tuán)隊(duì)從事閃速煉鐵的探索與研發(fā)。其中，美國猶他大學(xué)率先針對閃速煉鐵/煉鋼課題中的懸浮冶煉部分進(jìn)行了多類型的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的試驗(yàn)，其研究成果已陸續(xù)發(fā)表。猶他大學(xué)得出的閃速煉鐵空間懸浮冶煉的結(jié)論是：在預(yù)定工況條件下，3～5秒鐵精礦還原90%以上，即鐵精礦在空間快速還原成鐵。

“但目前該技術(shù)（閃速煉鐵）在世界上還沒有應(yīng)用在工業(yè)化生產(chǎn)當(dāng)中。”一名業(yè)內(nèi)人士對記者說。