“Pháp sư” Trung Hoa lại khiến cả thế giới sửng sốt: Chỉ mất 6 giây để hoàn thành quy trình sản xuất thép, nhanh gấp 3.600 lần so với lò cao truyền thống

Mới đây, các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa công bố một phương pháp sản xuất sắt mới không chỉ nhanh hơn và rẻ hơn mà còn thân thiện hơn với môi trường.

Sau hơn một thập kỷ nghiên cứu chuyên sâu, công nghệ sản xuất sắt này hứa hẹn sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp thép toàn cầu.

Theo Giáo sư Zhang Wenhai, thuộc Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc, phương pháp này sử dụng bột quặng sắt nghiền mịn, được phun vào lò nung ở nhiệt độ cực cao, nhằm tạo ra một phản ứng hóa học bùng nổ.

Những giọt sắt lỏng kế đó rơi xuống và tụ lại ở đáy lò, tạo thành dòng sắt tinh khiết cao có thể sử dụng trực tiếp để đúc hoặc sản xuất thép chỉ trong một bước duy nhất.

Được gọi là công nghệ sản xuất sắt nhanh (flash ironmaking), phương pháp này có thể hoàn thành quy trình sản xuất sắt trong vòng chỉ 3-6 giây, nhanh hơn nhiều so với 5-6 giờ của các lò cao truyền thống. Điều này đồng nghĩa với việc tốc độ sản xuất sắt tăng hơn 3.600 lần so với phương pháp truyền thống.

Trung Quốc tìm ra phương pháp sản xuất thép nhanh gấp 3.600 lần lò cao truyền thống

Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ sản xuất thép mới này cũng hoạt động đặc biệt hiệu quả với quặng sắt có hàm lượng thấp hoặc trung bình, loại tài nguyên dồi dào ở Trung Quốc.

Hiện nay, nhiều phương pháp sản xuất sắt truyền thống phụ thuộc nặng nề vào quặng có hàm lượng cao, khiến Trung Quốc phải chi tiêu lớn để nhập khẩu từ Australia, Brazil và châu Phi.

Giáo sư Zhang và các đồng nghiệp ước tính rằng công nghệ mới sẽ cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của ngành thép Trung Quốc lên hơn 1/3. Ngoài ra, việc loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng than đá sẽ giúp ngành này tiến gần hơn tới mục tiêu phát thải gần như bằng không.

Một trong những thách thức lớn nhất trong việc ứng dụng công nghệ này là phát triển đầu phun quặng (ore-spraying lance). Quặng sắt cần được phân tán đều trong không gian lò nhiệt độ cao với diện tích bề mặt riêng lớn để kích hoạt phản ứng bùng nổ.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công đầu phun xoáy (vortex lance) có khả năng phân phối đồng đều vượt trội, giúp phun 450 tấn quặng sắt mỗi giờ.

Một lò phản ứng được trang bị 3 đầu phun này có thể sản xuất tới 7,11 triệu tấn sắt mỗi năm. Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ đầu phun đã được đưa vào sản xuất thương mại.