Demir Üretiminde Devrim: Çin, Verimliliği İnanılmaz Boyutta Artırdı

Araştırmacılar, demir üretim sürecinin geleneksel yüksek fırınlarla beş ila altı saat sürdüğüne kıyasla, yeni yöntemle sadece üç ila altı saniye içinde tamamlanabildiğini öne sürüyorlar.

""China develops new iron making method that boosts productivity by 3,600 times" by Bojan Stojkovski | IE

Çin'de geliştirilen yeni bir demir üretim teknolojisi, küresel çelik endüstrisine büyük etkiler getirecek. Mühendislerin belirttiğine göre, on yılı aşkın süren araştırmalar sonucunda ortaya çıkan bu yöntem, ince öğütülmüş demir cevheri tozunun çok sıcak bir fırına enjekte edilmesiyle "patlayıcı bir kimyasal reaksiyon" yaratıyor. Bu işlem sonucunda, fırının tabanında biriken ve sürekli yüksek saflıkta demir akışını oluşturan parlak kırmızı, ışıldayan sıvı damlacıklar meydana geliyor ve bu demir akışı doğrudan döküm veya tek adımlı çelik üretimi için kullanıma hazır hâle geliyor.

İşlem sadece üç ila altı saniye sürüyor

Profesör Zhang Wenhai ve ekibi tarafından geçen ay hakemli dergi Nonferrous Metals'da yayımlanan bir makalede detaylandırılan yeni flaş demir üretim yöntemi, geleneksel yüksek fırınların gerektirdiği beş ila altı saatlik süreye kıyasla demir üretim sürecini sadece üç ila altı saniyede tamamlayabilmektedir.

Bu, hızda 3.600 kat veya daha fazla bir artış anlamına gelmektedir. Araştırmacılar, yeni yöntemin, Çin'de bolca bulunan düşük veya orta verimli cevherlerde de olağanüstü performans sergilediğini belirtiyorlar, South China Morning Post'un haberine göre.

Çin, yüksek verimli cevherlere büyük ölçüde bağımlı olup, bu cevherleri Avustralya, Brezilya ve Afrika'dan büyük miktarda para harcayarak ithal etmektedir. Zhang ve meslektaşlarının belirttiğine göre, yeni teknoloji, Çin'in çelik endüstrisinde enerji kullanım verimliliğini üçte bir oranında artırabilir. Ayrıca, kömür kullanımını tamamen elimine ederek, çelik endüstrisinin neredeyse sıfır karbondioksit emisyonu hedefine ulaşmasına katkı sağlayacaktır.

Yüksek fırın bağımlılığı hedefleri engelliyor

Çin'in çelik üretim kapasitesi, dünyanın geri kalanının toplam üretimini çoktan aşmış durumda ve bu da ona yüksek hızlı tren, gemi yapımı ve otomobil üretimi gibi önemli endüstrilerde önemli bir avantaj sağlıyor. Ancak, kömürden elde edilen büyük miktarda kok tüketen yüksek fırın eritme süreçlerine olan bağımlılığı, Çin'in iddialı karbon azaltma hedeflerine ulaşmasında önemli bir zorluk teşkil ediyor.

Flaş demir üretimindeki önemli teknik zorluklardan biri, gerekli kimyasal tepkimeleri başlatmak üzere yüksek sıcaklıklarda ve büyük özgül yüzey alanına sahip, son derece indirgenebilir bir kule içinde demir cevherini etkin bir şekilde dağıtabilmesi gereken cevher püskürtme mızrağının varlığıdır.

Zhang'ın ekibi, saatte 450 ton demir cevheri parçacığı enjekte edebilen bir girdap mızrağını geliştirdi. Bu türden üç mızrakla donatılmış bir reaktör, yılda 7,11 milyon ton demir üretebiliyor. Makaleye göre, bu mızraklar zaten ticari üretimde kullanılmaya başlanmış.

Bu sürecin demir üretimine uygulanma fikri ABD'de doğmuş olsa da, doğrudan sıvı demir üretebilen flaş eritme teknolojisini geliştiren Zhang ve ekibiydi. 2013 yılında bir patent aldılar ve ardından on yıl boyunca bu yöntemi geliştirdiler. Zhang, "Laboratuvar ve pilot testler bu işlemin uygulanabilir olduğunu doğruladı," dedi. Hükümet istatistiklerine göre, Çin'de pilot testlerden geçen yeni teknolojilerin başarı oranı %80'in üzerindedir.

by Bojan Stojkovski | IE