Os pesquisadores afirmam que o método pode concluir o processo de fabricação de ferro em apenas três a seis segundos, em comparação com as cinco a seis horas exigidas pelos altos-fornos tradicionais.
A tecnologia de fabricação de ferro desenvolvida na China deve impactar significativamente a indústria siderúrgica global. Desenvolvido após mais de 10 anos de pesquisa, esse método injeta pó de minério de ferro finamente moído em um forno muito quente, causando uma “reação química explosiva”, segundo os engenheiros.
O resultado é um fluxo contínuo de ferro de alta pureza que se forma como gotículas líquidas brilhantes e vermelhas brilhantes que se acumulam na base do forno, prontas para fundição direta ou fabricação de aço em uma etapa.
Denominado de “Ferro flash”, o processo leva apenas três a seis segundos, 3,5 mil vezes mais rápido que os métodos tradicionais
O método de fabricação de ferro flash, conforme detalhado pelo professor Zhang Wenhai e sua equipe em um artigo publicado na revista Nonferrous Metals no mês passado, pode concluir o processo de fabricação de ferro em apenas três a seis segundos, em comparação com as cinco a seis horas exigidas pelos altos-fornos tradicionais.
Isso representa um aumento de 3.600 vezes ou mais na velocidade. O novo método também funciona excepcionalmente bem com minérios de baixo ou médio rendimento, que são abundantes na China, de acordo com os pesquisadores, informou o South China Morning Post.
Visão geral da tecnologia de fabricação de Ferro Flash
O Processo ultra veloz e eficiente é possível pela injeção de pó de minério de ferro finamente moído em um forno superaquecido, que desencadeia uma reação química explosiva que produz gotículas de ferro líquido de alta pureza.
A tecnologia flash ironmaking é um processo inovador que usa concentrado de minério de ferro diretamente, sem tratamento adicional. A finura das partículas concentradas permite uma taxa de reação muito rápida, exigindo tempos de residência medidos em segundos, em vez dos minutos e horas necessários para reduzir pelotas e até finos de minério de ferro.
Ale disso, o processo permite utilização de minérios de baixo teor, garantindo maior flexibilidade. Uma das vantagens significativas deste novo método é sua eficácia com minérios de baixo ou médio rendimento, que são abundantes na China.
Um dos principais obstáculos técnicos para a fabricação de ferro flash é a lança de pulverização de minério, que deve efetivamente dispersar o minério de ferro em um espaço de torre de alta temperatura e altamente redutível com uma grande área de superfície específica para iniciar a reação química necessária.
A equipe de Zhang desenvolveu uma lança de vórtice que pode injetar 450 toneladas de partículas de minério de ferro por hora. Um reator equipado com três dessas lanças produz 7,11 milhões de toneladas de ferro anualmente. De acordo com o jornal, a lança “já entrou em produção comercial”.
Aas tecnologias atuais dependem do alto-forno para produzir aço, o que dificulta a produção
A capacidade de produção de aço da China já excede a produção combinada do resto do mundo, proporcionando uma vantagem significativa em setores-chave como ferrovias de alta velocidade, construção naval e fabricação de automóveis.
Contudo, a dependência de processos de fundição de alto-forno, que consomem grandes quantidades de coque derivado do carvão, representa um desafio significativo para alcançar as ambiciosas metas de redução de carbono da China.
O Método foi aperfeiçoado durante 10 anos após a patente em 2013
Embora o conceito de aplicar esse processo à fabricação de ferro tenha se originado nos EUA, foi a equipe de Zhang que desenvolveu uma tecnologia de fundição instantânea capaz de produzir diretamente ferro líquido. Eles obtiveram uma patente em 2013 e passaram a década seguinte refinando o método.
“Os testes de laboratório e piloto confirmaram a viabilidade desse processo”, observou Zhang. As estatísticas do governo revelam que a taxa de sucesso de novas tecnologias que passam por testes piloto na China excede 80%.
Benefícios ambientais e para a Sustentabilidade
Redução nas emissões de CO2 contribui para as metas climáticas
A fabricação de ferro e aço está entre as indústrias que mais consomem energia. A fabricação de ferro é responsável pela maior parte do uso total de energia na produção de aço em usinas siderúrgicas integradas que usam altos-fornos e fornos básicos de oxigênio.
Ao eliminar a necessidade de coque à base de carvão – uma das principais fontes de emissões de gases de efeito estufa na produção de aço – essa tecnologia pode ajudar a indústria siderúrgica a atingir emissões de dióxido de carbono quase zero.
As estimativas sugerem que o consumo de energia pode ser reduzido em mais de um terço, diminuindo significativamente a pegada ambiental da fabricação de aço.
Essa abordagem inovadora não apenas aumenta a produtividade, mas também se alinha às metas globais de sustentabilidade, abordando desafios ambientais significativos associados aos métodos tradicionais de produção de aço. Como a China lidera em capacidade de fabricação de aço, esse avanço pode remodelar o cenário da indústria, tornando-o mais eficiente e ecologicamente correto.
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A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
CHINESES DESENVOLVERAM TÉCNICA QUE PRODUZ AÇO 3.600 VEZES MAIS RÁPIDO, E SEM CARVÃO
Fonte
Revista Científica
Nonferrous Metals
South China Morning Post
China’s ‘explosive’ ironmaking breakthrough achieves 3,600-fold productivity boost
Eurasia Business News
China Unveils New Iron-Making Technology: A 3,600-Fold Speed Boost
Interesting Engineering
China develops new iron making method that boosts productivity by 3,600 times
