低碳冶金工艺路线怎么选？钢企都在找“三最”路径

　　宝武集团又放大消息！
 

　　“碳、电、氢协同，做到碳化学能的极致利用，实施全流程的冶金电气化，配合钢化联产，以矿石为起点的钢铁流程达到碳中和将可能是最可行、最经济，也是最合理的路径。”——宝武集团董事长陈德荣
 

　　据陈德荣在2022年全球低碳冶金创新论坛暨第八届宝钢学术年会透露，宝武集团正在开展富氢碳循环氧气高炉技术方案大型化探索，计划2023年将现有的千立方米以上规模传统高炉改造为HyCROF商业化装置。
 

　　富氢碳循环氧气高炉技术，真的能实现低碳冶金吗？
 

　　今年(2022年)7月，全球首个400立方米工业级别的富氢碳循环氧气高炉在新疆的八一钢铁点火投运。数据显示，3个月HyCROF固体燃料消耗降低达30%，碳减排超20%。
 

　　实际上，氢能冶金这个概念这两年在钢铁企业中很是被“偏爱”，也被认为是钢铁生产实现无化石冶炼，达到零碳排放的重要技术。
 

　　此前，河钢与中钢国际就官宣共同打造氢能源开发和利用工程示范项目，陕鼓集团也签约了首个氢能源还原制铁项目，宝武的八一钢铁早早开始了富氢碳循环高炉试验项目，武钢引进了顶煤气循环氧气高炉技术、氢冶炼技术和微波烧结技术，河钢计划应用高炉喷吹氢气技术......大佬们的敏锐度没的说。
 

　　“中国钢铁要强大、要引领世界，能否站上世界低碳冶金技术前沿至关重要”，犹记得中国钢铁工业协会党委书记、执行会长何文波曾说过的话，近年来我国钢铁行业从去产能、兼并重组到超低排放改造、低碳冶金路径探索，确实面临着前所未有的挑战，发生了颠覆性的革命。
 

　　中国工程院院士、北京科技大学终身教授毛新平曾归结，钢铁行业要实现低碳发展，需要从总量淘汰、优化用能及流程结构、优化产业布局、突破节能减排核心关键技术、推动材料绿色化、深化智慧制造、搭建国际合作平台7个方向发力。
 

　　站在这样的十字路口，低碳冶金技术发展正在成为“必答题”。据北京科技大学教授、钢铁冶金新技术国家重点实验室副主任左海滨介绍，当今世界正在探索的低碳冶金技术路径主要分为两大类，一类是针对长流程的，主要通过向高炉喷吹富氢还原气体以降低碳消耗；另一类是针对短流程的，涉及工艺主要包括MIDREX、HYL/Energiron(两种气基竖炉直接还原工艺)等。
 

　　值得注意的是，“德国和中国是少有的两种低碳冶金技术研究同时兼顾的国家”。
 

　　简单了解一下：
 

　　高顶压冶炼技术——提高炉顶压力、压缩煤气体积、降低煤气流速、延长煤气停留时间、增加煤气浓度，实验数据显示若全国平均顶压提高20kPa，可平均降低燃料比6~10%，碳减排可达9500万吨/n。
 

　　高富氧及全氧冶炼技术——一般富氧每增加1%，节约燃料比约等于1%，如果我国高炉富氧水平能提升到20%的样子，全国高炉每年可减少碳排放1.18亿吨以上。
 

　　高炉富氢喷吹冶炼技术——若我国每吨铁喷吹天然50kg，理论上述吨铁可降低CO₂排放约55~60kg/t，预计每年可减排CO₂约为5100x104t/a。
 

　　高炉煤气自循环技术——若有50%煤气能够自行循环，那么全国高炉每年或可节约标准煤1亿吨标准煤，减少碳排放2.65亿吨以上。
 

　　......
 

　　总的来看，低碳冶金技术分支还是比较多的，各企也在探索生态和经济效益双赢的最佳路线。首个碳中和的氢能冶金化工综合示范项目的实践，全球首套绿氢零碳流化床高效炼铁新技术示范项目的实践，全球首个400立方米工业级别的富氢碳循环氧气高炉的实践等等，都在为低碳冶金的发展注入更多动能。
 

　　在双碳背景下，低碳冶金的目的不可变，低碳冶金的市场却是多变的，更多机遇也随之来临。
 

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