จีนพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเหล็กด้วยวิธีการใหม่ได้สำเร็จ ซึ่งพร้อมจะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออุตสาหกรรมเหล็กกล้าทั่วโลกได้
วิธีการใหม่ที่ว่านี้เป็นการฉีดผงแร่เหล็กบดละเอียดเข้าไปในเตาเผาที่ร้อนอย่างมาก ก่อให้เกิดการระเบิดของปฏิกิริยาเคมีขึ้น ทำให้ได้เหล็กที่มีความบริสุทธิ์สูงไหลออกมาอย่างต่อเนื่อง โดยก่อตัวเป็นหยดของเหลวสีแดงเรืองรองสะสมอยู่ที่ฐานของเตา พร้อมสำหรับการหล่อโดยตรง หรือการผลิตเหล็กกล้าแบบขั้นตอนเดียว
ศาสตราจารย์จาง เหวินไห่ และคณะเป็นผู้พัฒนาวิธีการใหม่ดังกล่าว หลังจากเขาและทีมงานมีการวิจัยเรื่องนี้มานานกว่า 10 ปี โดยได้อธิบายวิธีการอย่างละเอียดในวารสาร นอนเฟอร์รัส เมทัลส์ (Nonferrous Metals) ซึ่งผ่านการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญในสาขาเดียวกันเมื่อเดือนที่แล้ว
ศาสตราจารย์จาง และคณะระบุว่า กระบวนการผลิตเหล็กแบบใหม่ใช้เวลาเพียง 3 ถึง 6 วินาที เมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตที่ใช้เตาหลอมเหล็กแบบดั้งเดิมซึ่งต้องใช้เวลา 5 ถึง 6 ชั่วโมง แสดงให้เห็นถึงความเร็วที่เพิ่มขึ้น 3,600 เท่า หรือมากกว่านั้น นอกจากนี้ วิธีการใหม่ยังมีประสิทธิภาพดีเป็นพิเศษกับแร่เหล็กที่มีผลผลิตต่ำหรือปานกลาง ซึ่งมีอยู่มากมายในจีน ตามรายงานของหนังสือพิมพ์เซาท์ไชน่ามอร์นิงโพสต์
ในปัจจุบัน จีนพึ่งพาแร่เหล็กที่มีผลผลิตสูงและใช้จ่ายเงินจำนวนมากในการนำเข้าจากออสเตรเลีย บราซิล และแอฟริกา เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอุตสาหกรรมเหล็กของจีนได้มากกว่า 1 ใน 3 นอกจากนั้น กระบวนการผลิตแบบเก่าต้องใช้ถ่านโค้ก ซึ่งได้มาจากถ่านหินในปริมาณมาก แต่เทคโนโลยีการผลิตเหล็กได้ภายในชั่วพริบตานี้ไม่จำเป็นต้องอาศัยถ่านหินทั้งหมด ซึ่งจะช่วยให้อุตสาหกรรมเหล็กของจีนขยับเข้าใกล้สู่การบรรลุเป้าหมายการลดการปล่อยคาร์บอนในระดับใกล้เป็นศูนย์ได้สำเร็จตามความมุ่งมั่นของจีนอีกด้วย
อุปสรรคทางเทคนิคที่สำคัญอย่างหนึ่งของกระบวนการผลิตแบบใหม่คือหัวฉีดพ่นผงแร่เหล็ก ซึ่งจะต้องสามารถกระจายแร่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งศาสตราจารย์จาง และคณะทีมได้พัฒนาหัวฉีดพ่นแบบกระแสวน (vortex) ซึ่งสามารถฉีดอนุภาคแร่เหล็กได้ 450 ตันต่อชั่วโมง เตาที่ติดตั้งหัวฉีดกระแสวนดังกล่าว 3 ตัวสามารถผลิตเหล็กได้ 7.11 ล้านตันต่อปี โดยตามรายงานที่เผยแพร่ในวารสารระบุว่าหัวฉีดดังกล่าว "เข้าสู่การผลิตเชิงพาณิชย์แล้ว"
แม้ว่าแนวคิดการผลิตเหล็กแบบใหม่นี้มีจุดเริ่มต้นในสหรัฐอเมริกา แต่ศาสตราจารย์จาง และคณะคือผู้พัฒนาเทคโนโลยีการหลอมเหล็กซึ่งสามารถผลิตเหล็กเหลวได้โดยตรงอย่างรวดเร็ว โดยได้รับสิทธิบัตรในปี 2556 และใช้เวลาอีก 10 ปีต่อมาในการปรับปรุงวิธีการดังกล่าว
"การทดลองในห้องปฏิบัติการและการทดสอบนำร่องได้ยืนยันถึงความเป็นไปได้ของกระบวนการนี้" ศาสตราจางกล่าว
สถิติของรัฐบาลเผยให้เห็นว่าการทดสอบนำร่องเทคโนโลยีใหม่ในจีนประสบความสำเร็จเกิน 80%
ที่มา : INTERESTING ENGINEERING
